遮光式报警电路2

大庆石油学院课程设计

2011年3月15日

大庆石油学院课程设计任务书

课程光电检测技术

题目遮光式报警电路设计

专业应用物理姓名金菁学号070901340204

主要内容：

利用光电二极管和555时基电路等电子器件，设计遮光式报警电路，实现有人遮光时电路自动报警。

基本要求：

1、用不可见光做光源并选择相应的光电二极管，

2、根据光电二极管给出功能框图，并设计光控电路及驱动电路，

3、主部要有详细的电路设计说明，

4、对电路进行仿真研究，

5、完成课程设计总结报告。

主要参考资料：

1）陈有卿编著，新颖集成电路制作精选[M]，北京：人民邮电出版社，2005.4.

2) 陈梓城编著，实用电子电路设计与调试[M]，北京：中国电力出版社，2006.6.

3) 黄继昌等编著，实用报警电路[M]，北京：人民邮电出版社，2005.2，28－29.

完成期限2011年3月15日

指导教师

专业负责人

2011年3月2日

目录

第1章概述 (1)

1.1前言 (1)

1.2发展前景 (2)

第2章基本原理及总体设计 (3)

2.1主要器件工作原理 (3)

2.1.1光敏二极管工作原理 (3)

2.1.2 555时基电路基本原理 (4)

2.2 整体框图 (5)

2.2.1遮光式报警器的整体框图 (5)

2.2.2 电路框图各部分功能 (6)

第3章遮光式报警器电路设计 (7)

3.1遮光式报警器各部分电路设计 (7)

3.1.1信号源电路设计 (7)

3.1.2光电转换电路设计 (7)

3.1.3输出电路设计 (9)

3.2整体电路图 (10)

3.2.1整体电路图 (10)

3.2.2整体电路的工作原理 (11)

第4章安装与调试 (12)

4.1器件准备 (12)

4.2搭接电路 (12)

4.3调试电路 (13)

第5章结论 (14)

参考文献 (15)

第1章概述

随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大提高，人们私有财产也不断增多，因而也对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足预防抢劫、盗窃等意外事件的需要而设计的防盗报警系统。

1.1前言

目前，人们越来越富裕，家里面贵重的东西也随之增加了不少，与此同时偷盗者的偷盗技艺也越来越精湛，使越来越多的人每年蒙受了巨大的经济财产损失。为了防止财产受损或被盗，人们采取了一些防范措施，如：装上防盗门、在窗外建起防护铁窗等。但从实际效果来看这些措施并没有把小偷吓到，他们反而更加肆无忌惮。这些无疑给千千万万的居民造成了极大的困扰，使休息时间没有保障，长期的精神紧张，也影响了人们正常的工作状态。因此一套经济实用的专用家庭防盗报警系统是非常必要的。

就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而本报警系统所用元器件较少，作用可靠，特别适合在有长明灯的地方安装。在夜晚，它就可以起到防盗报警的作用。当偷盗者经过暗藏的受光器时，就会遮住长明灯的光线，系统就会发出警报声。

1.2发展前景

报警器的应用现在已经非常广泛。在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了报警器电路。随着社会科学技术的迅速发展，传统的报警器（通常采用触摸式、开关报警器等）具有应用范围窄等缺点。而且安全性能也不是很好。光电报警就很好的改善了这点。如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助

于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了更广泛的应用。基于光敏电阻的遮光式报警器的主要元器件-光敏电阻是一种重要的光电转换元件，随着电子信息技术的飞速发展和对电子元器件性能要求的不断增强，我国光敏电阻的生产技术也迎头赶上世界潮流，光敏电阻的生产过程有很多工序，要求非常苛刻，比如对原材料的要求，除对原材料本身质量要求很高外，使用前的处理也极其讲究，现在光敏电阻生产的许多工序都已实现了自动化了。这就带动了光敏电阻的相关产业的发展与壮大，基于光敏电阻的遮光式报警器也迅速发展。而且我国是世界上光敏电阻的生产大国，光敏电阻的生产地集中在南阳和沿海地带，这就为基于光敏电阻的遮光式报警器的发展奠定了基础和提供了商机，也为遮光式报警器的更广泛的应用展现了一个美好的前景。

第2章基本原理及总体设计

2.1主要器件工作原理

2.1.1光敏二极管工作原理

光敏二极管也叫光电二极管，其等效电路如图2-1所示。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。常见的有2CU、2DU 等系列。

光敏二极管除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动