光电报警器电路设计
光电报警器电路设计
光电报警器电路设计光电报警器是一种利用光电传感器来检测光线变化并产生报警信号的电子设备。
它常用于安防系统、火灾报警系统等场合。
在设计光电报警器电路时，主要需要考虑光电传感器的选择、信号放大、信号处理、报警触发等方面。
下面将详细介绍光电报警器电路的设计过程。
首先，选择合适的光电传感器。
常用的光电传感器有光敏电阻和光电二极管等。
光敏电阻是一种利用光照强度变化而改变电阻值的元件，灵敏度较低，需要进行信号放大处理。
而光电二极管则是一种能够将光信号转化成电流输出的器件，灵敏度较高。
根据实际需求选择合适的光电传感器。
其次，进行信号放大。
信号放大是为了增强光电传感器输出的弱电信号，提高其稳定性和可靠性。
常用的放大电路有运算放大器差分放大电路和晶体管放大电路等。
其中，运算放大器差分放大电路采用运算放大器作为放大元件，通过调整反馈电阻和输入电阻的比例关系，将光电传感器输出的电压信号进行放大。
然后，进行信号处理。
信号处理是为了对光电传感器输出的电信号进行处理和转换，从而得到满足实际需求的信号。
常用的信号处理电路有滤波电路、计数电路和比较电路等。
滤波电路可以滤除噪声信号，提高信号的清晰度和准确性。
计数电路可以对信号进行计数，判断光照强度的变化情况。
比较电路可以将光电传感器输出的信号与设定的阈值进行比较，进而产生触发电平。
最后，进行报警触发。
报警触发是通过光电传感器输出的信号判断是否触发报警，并产生相应的报警信号。
根据需要选择合适的报警触发电路，常见的触发电路有继电器触发电路和集成报警电路等。
继电器触发电路通过继电器对电流进行控制，实现报警信号的切换。
集成报警电路则是利用集成电路的功能实现报警信号的产生和输出。
在光电报警器电路设计中还需要考虑电源电路和保护电路等。
电源电路是为了为光电传感器和其他电路提供稳定可靠的电源供电。
保护电路是为了保护光电传感器和其他电路不受过电压、过电流等问题的影响，提高系统的稳定性和可靠性。
总结起来，光电报警器电路设计需要考虑光电传感器的选择、信号放大、信号处理、报警触发、电源电路和保护电路等方面。
实验8光电报警系统的设计
R1
Rf
2
3 2
CLR D Q
6 C2 5
K1
1K
BT401 红外发光管 K
2CU2B 光敏二极管
R7 3 输入
C1
-5V
CLK Q PR
1K LED
RET
VCC OUTPUT 3 Vo输出 Vo输入 100
4 +5V
7 6 THRES 2
GND 1 驱动脉冲方波
104
接收及报警部分
电路参考值
R1：1KΩ R2：1KΩ R3：120KΩ R4：68KΩ R5：5.6KΩ R6：2.2KΩ R7：1KΩ R8：5.6KΩ C1：0.1μF（104） C2：10 μF D1:1N4007
+
2 R2 R3
－
C1 LF353
－
-5V
R7
4
前1/2LF353 构成主放大器， 将光敏二极管 所产生的电流 信号放大。 后1/2LF353 构成比较放大 器，自主放大 来自6脚的信 号电压。 但此电路报 警不能保持
+
R4
报警系统参考电路
+5V R8 1 2 D CLR Q 6 C2 K1
双D触发器74HC74实现报 警保持和消除电路，一旦 报警，则维持下去，直到 人为消除。
CLR D Q
6 C2 5
K1
+ －
4 -5V
2CU2B 光敏二极管
－
C1 R5 R6 LF353
R7 输入
3
CLK Q PR
1K LED
+
4 +5V
+5V
高电平导通LED
R8 1 2
CLR D Q
光电技术实验-光电报警(给出发射部分电路)
光电报警系统设计一、实验目的1、练习自拟简单的光电报警系统设计实验；2、对影响光电探测性能的各种参数进行探讨，以求最大限度地发挥系统的探测能力。
二、实验内容自拟简单的红外光电报警系统。
三、实验仪器1、红外发射二极管 BT401 1只2、光敏二极管 2CU2B 1只3、光电报警系统设计模块 1套4、连接导线 60 根5、直流稳压电源 1个四、实验原理光电报警系统是一种重要的监视系统，目前其种类已经日益增多。
有对飞机、导弹等军事目标入侵进行的报警系统，也有对机场、重要设施或危禁区域防范进行报警的系统。
一般说来，被动报警系统的保密性好，但是设备比较复杂；而主动报警系统可以利用特定的调制编码规律，达到一定的保密效果，设备比较简单。
本实验半自拟一个简单的主动报警系统，由图1所示的四个部分组成。
图1发射系统包括调制电源和红外发射二极管，发射红外调制光。
在发射系统和接收系统之间有红外光束警戒线，当警戒线被阻挡时，接收系统发出指示信号，此信号经放大，驱动报警电路发出报警信号。
下面对各部分电路各举一个简单的例子。
1、发射系统：用NE555定时器构成占空比可调的多谐振荡器作调制电源，BT401作为红外发射管。
NE555内部结构原理如下图（2）所示：若不用5脚时，当2脚外加电压小于31V c （电源电压）时，比较器2翻转，导致RS 触发器翻转，管脚3输出高电平。
同时晶体管Q 截止，使脚7内部开路。
当6脚外加电压高于32V c 时，比较器1翻转，导致RS 触发器翻回，管脚3输出低电平。
同时晶体管Q 导通，使脚7内部近似接地。
若管脚5外加比较电压，则NE555在外加比较电压下工作。
比较器1或比较器2的翻转阈电平由管脚5外加比较电压在电阻R 上的分压决定。
图（3）给出了由NE555构成占空比可调的多谐振荡器的参考电路。
图 2图3电容器C1由电源电压V cc 通过R2、D 充电，A 点电压按指数规律上升，由于二极管D 的作用，电流不经过R1，因此其充电时间常数为R 2C 1。
光电报警器报告
目录1 设计任务描述.................................. 错误!未定义书签。
设计题目：光电报警器............................................... 错误!未定义书签。
设计要求........................................................... 错误!未定义书签。
设计目的....................................................... 错误!未定义书签。
基本要求....................................................... 错误!未定义书签。
发挥部分....................................................... 错误!未定义书签。
2 设计思路...................................... 错误!未定义书签。
3 设计方框图.................................... 错误!未定义书签。
4 各部分电路设计及参数计算 ...................... 错误!未定义书签。
振荡器电路设计及其参数计算......................................... 错误!未定义书签。
RC振荡器电路设计............................................... 错误!未定义书签。
RC振荡电路参数计算............................................. 错误!未定义书签。
功率放大电路设计及其参数计算....................................... 错误!未定义书签。
光电报警器电路设计2
东北石油大学课程设计课程光电检测技术题目光电报警器电路设计院系电子科学学院专业班级应用物理07-2班学生姓名李玉鹏学生学号070901340219指导教师2007年 3 月 11 日2011年3 月10日东北石油大学课程设计任务书课程光电检测技术题目光电报警器电路设计专业应用物理07-2 姓名李玉鹏学号070901340219主要内容：通过报警器和光耦结合的小小的结合来设计一个光电报警器，并分析该报警器各个模块的构成和工作原理。
基本要求：1、设计光电报警器电路功能框图。
2、设计光嗲报警器的光电转换电路、报警控制电路、译码输出以及显示。
3、调试安装。
4、完成课程设计总结报告。
主要参考资料：1、阎石。
数字电子技术基础。
高等教育出版社。
1997。
2、庞振泰、王采斐、屈宗明（译）.光电接口器件手册.清华大学出版社.1998 完成期限2011年3月10日指导教师专业负责人2011年3 月10日目录第1章概述 (2)1.1 课题作用、实用价值 (2)1.2 光电报警器的发展前景 (2)第2章基本原理与总体设计 (4)2.1 光电报警器的总体设计 (4)2.2 光电报警器原理介绍 (4)第3章光电报警器电路设计 (6)3.1 光电转换模块设计 (6)3.2 报警模块设计 (7)3.3 数字显示模块设计 (9)3.4 蜂鸣器的结构设计 (10)第4章电路的安装调试 (11)4.1 元器件的焊接 (11)4.2 电路的调试 (11)第5章总结 (12)参考文献 (13)第1章概述随着社会科学技术的迅速发展，报警器的应用非常广泛。
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。
人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。
传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。
这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也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。
光控报警器电路设计
光控报警器电路设计
首先，我们需要一个光敏电阻。
光敏电阻是一种半导体材料，它的电
阻值会随着光照强度的变化而变化。
在光照较弱时，光敏电阻的电阻值较高，而在光照较强时，光敏电阻的电阻值较低。
接下来，我们需要一个比较器。
比较器是一种电子元件，可以比较两
个电压的大小，并输出一个高电平或低电平的信号。
我们将光敏电阻的电
压和一个参考电压（可以通过电位器来调节）输入到比较器中进行比较。
当光敏电阻的电压大于参考电压时，比较器输出一个高电平的信号。
反之，当光敏电阻的电压小于参考电压时，比较器输出一个低电平的信号。
接下来，我们将比较器的输出连接到一个声音发生器。
当比较器输出
高电平时，声音发生器发出警报声。
当比较器输出低电平时，声音发生器
停止发出警报声。
最后，我们可以添加一些辅助电路来增加光控报警器的功能。
例如，
我们可以添加一个可调节的延时器，使报警器延迟一段时间后才开始响。
我们还可以添加一个可调节的报警器灵敏度电路，使报警器能够适应不同
光照强度的环境。
总的来说，光控报警器电路的设计主要包括光敏电阻、比较器、声音
发生器和一些辅助电路。
通过对光敏电阻的电压进行比较，可以实现根据
光线强弱发出警报的功能。
这种电路设计简单、成本低廉，可以广泛应用
于各种需要光控的报警装置中。
光电式报警器 (2)
光电式报警器 (2)光电报警器摘要：本文设计了一种光电式报警器，该报警器通过感光器件把光信号转换成电信号，控制数码管的显示以及报警电路。
利用了部分数字逻辑电路，实现能在报警过程中实现对应路数的显示功能。
该报警器的设计采用模块化结构，有三个模块即光电转换模块、定时模块以及显示模块。
键词：光耦，或门，555多谐振荡，光电转换，声光报警本次课程设计的题目是“光电报警器”。
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。
1 基本设计1.1基本设计要求1.设计双光路结构，当任一光路被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警。
2.数码管显示被遮挡的路数，无遮挡时数码管显0，1路被遮挡时数码管显1，2路被遮挡时数码管显2，同时被遮挡时数码管显3。
3．电压为5V。
参考元件：光耦（H92B4）对管，555，74LS32，CD4543，数码管，蜂鸣器，发光二极管。
1.2 提高要求1.设计两位数码显示计数器，对报警的次数计数，并且数码显示。
2.具有清零功能。
3.电压为5V 。
参考元件：74160, CD4511,数码管，按键开关，二极管（IN4148）。
2、 基本设计电路原理 2.1系统工作原理及其组成 本设计首先接通电源通过光耦将光信号转化成电信号。
输出的信号通过CD4543译码器使共阳数码管显示不同的数字，通过74LS32或门驱动555定时器构成的多谐振荡电路，使蜂鸣器和发光二极管发出间歇式声光报警。
2.2设计方案比较和选择方案一：接通电源通过对管的发送和接收，输出高低电平，通过CD4511译码器使LED 显示不同的数字，再由74LS32或门和555多谐振荡器来实现有选择的间歇式光电报警器。
图2.2.1 光控电光控电显示译数码显触发信多谐振声光 报当接通电源的时候，发光管发出红外光，接收管导通，从A点输出低电平，当有东西遮在两个管子中间时，接收管断开，从A点输出高电平，见图2.2—1。
光电报警器的设计
一．方案论证对于本课题设计了两个方案：方案一：用光控线路控制振荡器是否振荡，主要由振荡器，功率放大器，光控元件和蜂鸣器组成。
方案一原理框图如图1所示。
图1 方案一原理框图方案二：用光控线路控制振荡器的输出是否加到功率放大器上，同样由振荡器，功率放大器，光控元件和蜂鸣器组成。
方案二原理框图如图2所示。
图2 方案二原理框图通过比较发现实验方案二的方法较方案一实用一些，更加灵敏一些。
方案一中当通过光控使电源与振荡器连接的一瞬间并不能及时报警，因为振荡器从接通到输出幅度达到最大需要一段时间，所以按这种方案设计的报警器反应不是很灵敏有缺陷。
所以选择方案二。
二、电路设计1．光控电路设计：原理：光控电路主要由发光二极管和光电三极管组成。
光控电路中最重要的元器件为TIL191管。
发光元件为输入回路，它将电能转换成光能；光敏元件为输出回路，它将光能转换成电能，实现了两部分电路的电器隔离，从而可有效抑制电干扰。
若有光，相当于开关闭合；若无光，则相当于开关开路，进而可以导通整个功率放大电路，使0.25W、8 蜂鸣器（应调电压为1.414V，电流0.18A）报警。
光控电路如图3所示。
50 V图3光控电路图2．振荡电路设计：振荡电路主要由741管构成。
因为振荡器是本实验电路的核心，所以其输出频率必须满足技术指标，其顺利工作才能保证音频信号的产生。
振荡电路图如图4所示。
V2图4振荡电路图3．功率放大电路设计：功率放大电路也是电路中必不可缺的部分。
主要由两个放大三极管组成，如图5所示。
当无光时，功率放大电路直接导致与其相连的喇叭（蜂鸣器）发出报警信号，从而完成此次课题所要达到是最终目的。
功率放大电路如图5所示。
50 V图5功率放大电路三．电路测试选择合适的静态工作点满足三极管工作在放大区，在仿真过程中可以通过调节具体元器件的数值来满足课题要求，能够将信号放大带动喇叭（蜂鸣器）发出报警信号。
1．无光照时，开关断开，Q1、Q2两三极管导通，即功放工作，喇叭（蜂鸣器）发出报警信号。
光电子课程设计光电警报器
光电子课程设计光电警报器光电子技术是现代电子技术中的重要部分之一，尤其是在安全警报器中的应用。
光电警报器是一种利用光电子技术实现的安全报警装置，它可以通过检测外部环境的变化，如烟雾、火焰、气体等，发挥其报警作用。
本文主要探讨如何设计一个简单的光电警报器，旨在帮助初学者了解光电子技术的基本知识及其应用。
首先，我们需要了解光电子技术的基本原理。
光电子感应技术是通过光电传感器将光信号转化为电信号，后者进而被处理，从而实现环境检测和报警等功能。
光电传感器分为两类，即反射型和障碍型。
反射型光电传感器是通过发射器和接收器共同完成检测功能，发射器向目标发射光线，接收器接受光线反弹回来的信号，判断目标是否存在。
障碍型光电传感器则是通过发射器和接收器分别布放在两侧，当目标在两侧之间通过，光线被目标遮挡，接收器便无法接收到发射器发出的光线，从而产生报警信号。
了解了光电子技术的基本原理后，我们可以开始设计简单的光电警报器。
首先，我们选择障碍型光电传感器作为光电警报器的感应器，因为它适用范围广，可以用于检测各类目标。
接下来我们需要设计一个电路板，它将接收从光电传感器发出的信号并执行报警任务。
电路板可以由单片机，电源模块，警报器模块和光电传感器模块组成。
在电路板上，单片机被设计为控制整个系统的中心部分，用于处理输出信号和控制性能。
电源模块则用于提供必要的电源，可选择电池或电源适配器等供电方式。
另外，警报器模块接收单片机发送的信号并通过警报器发出警报声，提醒用户。
最后，光电传感器模块则用于检测目标并传输信息到单片机。
在完成电路板的设计之后，我们需要将电路板与光电传感器连接，并进行实际测试。
当目标通过障碍型光电传感器时，传感器将检测到目标并发送信号到单片机。
单片机接收到信号后，控制警报器模块执行警报任务，提醒用户。
如果需要与更广泛的系统进行通信，可以将单片机与其他硬件进行通信，如Wi-Fi模块，从而实现远程监控和控制。
综上所述，光电子技术是一种实现安全警报功能的重要技术手段。
光电子课程设计光电警报器
光电子课程设计一.课程设计目的：1.学会用振荡电路设计发光管调制电源的方法；2.了解微弱信号放大电路的设计思想；3.熟悉集成运算放大器的各类性能参数；4.了解带通滤波器从躁声中检出弱信号的方法；5.学会多重反馈有源带通滤波器的设计步骤和参数计算；6.练习如何进行光电信号检测系统的联调试验；二. 课程设计简介：主要采用了NE555定时器构成多谐振荡器电路，产生振荡信号，驱动砷化镓红外发光二极管HG412A ，并使用2CU2D 硅光敏二极管探测该红外信号，得到的微弱电流信号经低噪声集成运放LF353放大，再经运放uA741对放大后的信号滤波，信号中心频率为5KHz ，滤波后的信号送至光电报警电路。
当红外发光管与硅光敏二极管之间的区域被隔断时，报警电路部分的红灯亮。
而当电路正常接受到5KHz 光脉冲时，发光二极管不亮，设计思路见下图三.课程设计内容：1.发光二极管调制电源设计[1]设计要求：利用LM555CN 为HG412A 砷化镓发光二极管的调制电源。
电源调制频率在最小可调范围为3kHz~7KHz ，输出波形占空比为50%，且发光二极管的输出功率可以调节。
[2]工作原理：输出端OUT 的高电平通过可变电阻R1对电容器U2充电，使U2逐渐升高到2VCC/3，输出端OUT 跳变为地电平，电容器U2又通过可变电阻R1向输出端OUT 放电，当U2下降到VCC/3时，输出端OUT 又变为高电平。
电容器在VCC/3和2VCC/3之间充电和放电，输出端OUT 输出连续的矩形脉冲。
由于充放电通道相同，所以输出的波形占空比为50％。
[3]计算过程：充电时间T1=放电的时间T2： T1=T2=ln2*RC=0.7R输出的电平的矩形脉冲的频为： f=1/(T1+T2)=1/（1.4RC ）要使输出为5K矩形脉冲： R=6.5K C=0.22uF用NE555组成的多谐振荡器来驱动发光二极管，输出的电平为12V，设发光二极管的工作电流为Id=30mA,电压为Vd=1.5V,计算可得限流电阻为R2=360。
光电报警器的设计
光电报警器的设计摘要：设计的光电报警器采用的是双元件型热释电传感器，配合适当的放大、定时和控制电路，当人体接近时能主动发出声光报警信号。
所以，该报警器在设计、使用上力求简单、可靠。
关键词：双元件型热释电传感器滤波电路放大电路控制电路声光报警随着现代测量，控制，自动化的发展，光电报警越来越受到人们的重视。
光电报警是一种重要的安全监视系统，目前起种类已日益增多，有对军事目标入侵进行的报警系统，有住宅、办公室、保密室、仓库等场所的安全保卫，也有对重要设施或危禁区域防范进行的报警系统.利用热释电红外传感器监测环境变化，进行无线信息传输进而完成报警功能的系统，主要用于家居安全，探测有无外人闯入．该系统方便、稳定，十分适合家庭财产安全的保护．1总体设计(1)该报警器设计要求：人体在3米内移动时可给出报警信号，报警灵敏度可调，报警时红LED指示灯亮，采用短声蜂鸣器报警，采用集成运算放大器进行放大，为了抑制零点漂移的现象，放大电路应尽量采用电容耦合，同时应考虑抑制工频干扰的影响，采用直流电源供电。
(2)探测器工作起来。
当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、执行报警电路发生光电报警信号。
(3)红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。
此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。
当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。
2设计原理2．1原理方框图本电路系统有以下几部分构成：2．2 电路模块图2．2．1红外发射接收对管的组合电路本设计采用热释放性双元件传感器，即在一个传感器中有两个反相串联的敏感元件，双元件传感器有以下特点：(1)当入射能量顺序地射到两个元件上时，其输出要比单元件高一倍。
(2)由于两个敏感元件逆向串联使用，对于同时输入的能量会相互抵消，由此可防止太阳的红外线引起的误动作。
光电报警器报告完整版
光电报警器报告标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]河南城建学院电子技术基础课程设计报告光电报警器姓名 000000学号 0000000专业班级 000000指导教师 000000所在院系电气与信息工程学院2014年6月17日摘要本文设计了一种光电式报警器，该报警器通过感光器件把光信号转换成电信号，控制数码管的显示以及报警电路。
利用了部分数字逻辑电路，实现能在报警过程中实现对应路数的显示功能。
该报警器的设计采用模块化结构，有三个模块即光电转换模块、数码显示模块以及声光报警模块组成。
各模块功能独立，可扩充性强，很有经济利用价值。
光电报警器的使用简单，可靠性高，人们在日常生活中可以将光电报警器广泛的利用在很多领域，来提高自己日常生活的安全度。
关键词：光耦，或门，555多谐振荡，光电转换，声光报警目录前言 (1)第1章基本原理与总体设计 (2)1.1 光电报警器的总体设计 (2)1.2 光电报警器原理介绍 (2)第2章光电报警器电路设计 (4)2.1 光电转换模块设计 (4)2.2 报警模块设计 (5)2.3 数字显示模块设计 (7)2.4 蜂鸣器的结构设计 (8)实验总结 (9)参考文献 (10)前言随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。
传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。
这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也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，因此得到了广泛的应用。
本文设计了一种光电式报警器，首先接通电源使光耦导通，通过CD4511译码器使LED显示不同的数字，通过74LS32或门与555定时器构成的多谐振荡电路来实现有选择的间歇式光电报警器。
光电报警器报告
目录1 设计任务描述 (2)1.1 设计题目：光电报警器 (2)1.2 设计要求 (2)1.2.1 设计目的 (2)1.2.2 基本要求 (2)1.2.3 发挥部分 (2)2 设计思路 (3)3 设计方框图 (3)4 各部分电路设计及参数计算 (3)4.1RC振荡器电路设计及其参数计算 (3)4.1.1 RC振荡器电路设计 (3)4.1.2 RC振荡电路参数计算 (3)4.2功率放大电路设计及其参数计算 (3)4.2.1功率放大电路设计 (3)4.2.2功率放大器的参数计算 (3)4.3 报警电路设计 (3)4.4.1 报警电路的原理 (3)4.4. 报警电路的参数计算 (3)5 工作过程分析 (3)6 元器件清单 (3)7 主要元器件介绍 (3)7.1集成运算放大器 (3)7.1.1引脚图 (3)7.1.2 参数 (3)7.1.3 功能介绍 (3)7.2光耦合器 (3)7.2.1 内部结构图 (3)7.2.2 功能表 (3)7.2.3 功能介绍 (3)7.3 半导体三极管2N2222A (3)7.3.1引脚图 (3)7.3.2 功能表 (3)7.3.3 功能介绍 (3)小结 (3)致谢 (3)参考文献 (3)附录A1 逻辑电路图 (3)1 设计任务描述1.1 设计题目：光电报警器1.2 设计要求1.2.1 设计目的（1）掌握光敏传感电路的构成、原理与设计方法；（2）掌握平衡式RC振荡器的设计方法。
1.2.2 基本要求(1) 光敏电路的高电平最少5V，能有效抑制噪声干扰；(2)采用BJT平衡式RC振荡器形成脉冲，频率200-400Hz。
(3) 输出电流幅度最少200mA，能够驱动喇叭发声。
1.2.3 发挥部分(1)光耦隔离；(2)多路输入集成；(3)其他2 设计思路由《光电报警器》这个题目，我必须理解这个系统的工作原理，由光电报警器的字面意思了解，该系统利用光学和电学的物理原理来进行报警，利用光线来探测是否有人进入报警区，利用声音来对保安人员进行提醒。
光电报警器设计
光电报警器设计光电报警器是一种常见的安防设备，它主要通过光电传感器来检测周围的光线，并在有异常情况发生时发出警报，起到一定的安全保护作用。
本文将介绍如何设计一种基于光电传感器的简单光电报警器。
设计思路：对于光电报警器的设计，我们首先要找到一种能够准确检测光线的光电传感器。
常见的光电传感器有光敏电阻、光敏二极管等。
在设计中，我们选用光敏电阻作为传感器，因为它具有成本低、易于制作等优点。
光敏电阻的工作原理是光照射在电阻上时，会改变电阻的阻值，从而改变电路中的电流和电压等参数。
因此，我们以光敏电阻为传感器，可以通过检测电路中电流或电压的变化来判断周围的光线情况。
基于这种原理，我们可以设计出下面这样的光电报警器电路图：（注：电路图仅供参考，具体电路设计可以根据需要调整）电路图中的主要元件有：光敏电阻R1、三极管Q1、LED指示灯D1、蜂鸣器BZ1、电池V1、电阻R2、电容C1等。
- 光敏电阻R1：作为光电传感器，检测周围的光线情况。
- 三极管Q1：作为信号放大器，放大光敏电阻R1的信号，以便给后续电路使用。
- LED指示灯D1：在光线正常情况下，该LED会亮起，表示设备正常工作。
- 蜂鸣器BZ1：在光线异常（如遮挡或光线过小等）时，蜂鸣器会发出警报声。
- 电池V1：提供电源，使整个电路工作。
- 电阻R2、电容C1：用于稳定电路工作，防止干扰等问题。
设计步骤1.准备材料和工具在制作光电报警器之前，需要准备一些材料和工具：工具：焊台、电工剪刀、镊子、万用表等。
2.电路连接首先将电阻、电容、三极管等元件按照电路图连接起来。
需要注意的是，焊接时需要注意焊接位置、焊接方式和焊接方法等，以确保连接牢固、电路通畅等。
3.测试电路在完成电路连接后，需要使用万用表等测试仪器测量电路的工作情况，确保各个元件都有正常的电压和电流等。
同时还需要确认LED指示灯和蜂鸣器是否正常工作，以及是否能够正常检测周围的光线等。
4.封装装配当电路测试通过后，可以考虑将电路元件封装起来，形成一个小的光电报警器设备。
光控报警器电路设计
光控报警器电路设计摘要：本设计要求设计一个光控报警电路，达到在有光的条件下报警的目的。
本设计以光敏电阻和三极管的组合作为开关电路，在无光的条件下，运用光敏电阻阻值大的特点使三极管处于截止状态，报警电路达不到工作电压无法工作，在有光的条件下，光敏电阻阻值减小，三极管导通，报警电路获得正常电压，发出“滴……嘟……”报警声，从而达到光控报警的目的。
报警电路方面，通过以双555达到双音报警的目的。
这个电路可放进抽屉、保险箱等阴暗放置贵重物品的地方，小偷一旦打开抽屉，便会发出报警，使主人及时警觉。
关键字：光控报警 555Abstract：The design requirements for the design of an alarm circuit, reach in the light of the conditions of the purpose of warning. This design uses a photoresistor and three transistor combination as the switching circuit, where there is no light conditions, using the photosensitive resistance characteristics of large so that the three transistor in the off state, the alarm circuit is not up to the work voltage and unable to work, in the light of the conditions, photosensitive resistance is reduced, the three transistor is conducted, the alarm circuit to obtain normal voltage, issued a " drop ... ... Du ... ..." Alarm sound, thereby achieving the purpose of alarm. The alarm circuit, through double 555 to two-tone alarm purpose. This circuit can be put into a drawer, a safe and a dark place valuables, the thief once opened the drawer, will then send out the alarm, so that the owner promptly alert.Keywords: alarm 555 Light control目录一、系统方案设计1.1任务要求 (3)1.2总体方案设计 (3)1.2.1设计思路 (3)1.2.2 方案论证与比较 (3)1.2.3 系统最终方案 (6)二、单元电路设计与仿真2.1 光控部分电路的设计与仿真 (7)2.1.1光控电路的设计 (7)2.1.2无光条件下的仿真 (8)2.1.3有光条件下的仿真 (8)2.2报警部分电路的设计与仿真 (9)2.2.1 555多谐振荡器的原理 (9)2.2.2 555振荡报警器的设计 (10)2.2.3 555振荡报警器的仿真 (10)三、结论3.1设计评价 (12)3.2设计的心得与体会 (12)四、参考文献 (12)五、附录 (13)一、系统方案设计1.1任务要求实现一个以光控报警的设计，并要求在无光的条件下不报警，在有光的条件下发出“滴……嘟……”的报警声。
数电课程设计 光电式报警器
数字电子技术课程设计报告光电式报警器的设计专业：班级：姓名：学号：指导老师：XX学院日期：201X年X月XX日指导教师评语光电式报警器:采用双光路结构，当任一光路被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警。
采用LED显示被遮栏的路数，无报警显0，l路显1，2路显2，同时遮挡显3。
采用5V供电。
主要参考元器件：光耦，555,74LS32，74LS248。
2 设计任务根据设计要求，光电式报警器系统框图由以下部分组成：光耦电路模数转换数字显示声光报警器本次设计需要三大部分实现：光耦电路部分，数字显示部分和声光报警器部分。
需要两套光耦元器件做双光路结构；由7段数码管做LED 显示路数，用74LS248集成电路译码，由555定时器组成多谐振荡器，实现间歇式的声光报警。
当两路均无光线遮挡时，一路接受器和二路接收器由于分别被一路、二路发出的红外线照射，而处于导通状态，此时数码管显示为0，且多谐振荡电路不能正常工作，故而报警部分不会发出声光报警。
当一路或二路任一路光线被遮挡时，数码管显示为显示对应路数，多谐振荡电路可以正常工作，报警部分会发出间歇式的声光报警。
当一路和二路光线均被遮挡时，数码管显示为3，多谐振荡电路可以正常工作，报警部分会发出间歇式的声光报警。
此外，在原有要求基础上，改进了所要求设计不足之处。
原设计若光路遮挡时间极短，则可能报警时间短不足以引起注意，本次设计加入一个两位十进制的计数器，用来计数光路被遮挡的次数，增强了报警器的功能和可靠性。
3.1 光耦电路部分使用U1、U2两个4N25光电耦合器，因为一般LED发光二极管的工作电流在十几毫安到几十毫安，所以二极管部分接入500Ω电阻，在三极管集电极接入1kΩ电阻，防止电流过大烧坏元器件。
同时，使用开关J1、J2模拟光路被遮挡的情况。
如图3-1所示。
图3-1 光耦电路部分3.2 数字显示部分选用共阴极七段数码管，由74LS248驱动，数码管前接100Ω保护电阻防止电流过大。
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东北石油大学课程设计2011年3 月10日东北石油大学课程设计任务书课程光电检测技术题目光电报警器电路设计专业应用物理07-2 姓名xxx学号xxx主要内容：通过报警器和光耦结合的小小的结合来设计一个光电报警器，并分析该报警器各个模块的构成和工作原理。
基本要求：1、设计光电报警器电路功能框图。
2、设计光嗲报警器的光电转换电路、报警控制电路、译码输出以及显示。
3、调试安装。
4、完成课程设计总结报告。
主要参考资料：1、阎石。
数字电子技术基础。
高等教育出版社。
1997。
2、庞振泰、王采斐、屈宗明（译）.光电接口器件手册.清华大学出版社.1998 完成期限2011年3月10日指导教师专业负责人2011年3 月10日目录第1章概述 (2)1.1 课题作用、实用价值 (2)1.2 光电报警器的发展前景 (2)第2章基本原理与总体设计 (4)2.1 光电报警器的总体设计 (4)2.2 光电报警器原理介绍 (4)第3章光电报警器电路设计 (6)3.1 光电转换模块设计 (6)3.2 报警模块设计 (7)3.3 数字显示模块设计 (9)3.4 蜂鸣器的结构设计 (10)第4章电路的安装调试 (11)4.1 元器件的焊接 (11)4.2 电路的调试 (11)第5章总结 (12)参考文献 (13)第1章概述随着社会科学技术的迅速发展，报警器的应用非常广泛。
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。
人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。
传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。
这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也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，因此得到了广泛的应用。
1.1课题作用、实用价值本次设计的光电报警器是报警器和光耦结合的小小的结合，但它可以运用到各种生产线上，如纺纱工业的监测各个丝线的有无断点，并加以提示，也可以稍加改进，让其能够计数，记录生产进度，安全性能高，节约了人力资源，并且不易出错，还能运用到人力不能监测的环境。
可见光电报警器的运用能延伸到各个行业。
1.2光电报警器的发展前景光电技术光电科技是一门结合光学、电子与电机之尖端技术，早期由于技术门槛高，偏重国防与航天领域之发展，并以雷射相关应用为主。
近十余年来，光电相关技术突飞猛进，产品种类也不断推陈出新，其应用更是无远弗届，层面扩及通讯、信息、生化、医疗、工业、能源、民生等领域。
展望光电报警器的未来，在轻量化、便携性、低耗能、高效益、整合强的特性下，将更深入各产业应用范围中。
光电产品因应用广泛已成为众所瞩目之焦点，近来无论在通讯网路、多媒体信息化社会等炙手可热的应用领域上，光电产品都扮演着重要的角色，因此许多专业人士都预见到二十一世纪将是属于「光」的世纪。
为此，无论日、美、欧等先进国家，或亚太新兴国家皆一致看好对光电产业之潜力，对光电市场未来成长潜力皆寄予厚望，并积极投入光电产业的发展。
光电报警器正是众多光电产品中的佼佼者，以其简单、方便、灵活性强的特点让更多的群众受益。
随着科学技术的进步，光电报警器价逐步升级，升级后可使更多的人们受益。
第2章基本原理与总体设计2.1光电报警器的总体设计本电路由3部分组成（见框图2.1）：电信号转换成数字信号系统，数字显示系统，555报警系统。
通过光照光敏3级管输出高低电平来控制74LS247显示数字是哪路被挡，同时由555报警器发出间歇式的报警声。
芯片74LS247是驱动共阴数码管的译码器，所以在共阳数码管之前要加几个330欧的电阻，来避免对元器件的损坏。
图2.1光电报警器框图2.2光电报警器原理介绍电路的工作原理（原理图见图 2.2），电路中的左侧为第一路，右侧电路为第二路电路，当两路电路都没有被遮挡的时候，光耦是导通的，即光耦上端两端电压都为低，然后经过74LS32或门以后的总的电压为低，低电压与555的管脚4相连，RS使得555输出一直为低，不能驱动蜂鸣器响，故不会响铃，同时光耦上端的的低电平信号与74LS247中的1、7脚输入的信号，输出的信号通过共阳数码管显示为0。
当光耦有其中一路被遮挡后，挡住的光耦不能短路，处于断开，两个光耦上端的点平有一个为高，另一个为低，然后经过74LS32或门以后的总的电压为高，高电压与555的管脚4相连，使得555能够正常工作，产生1.23KHZ的矩形脉冲，使蜂鸣器会响铃。
同时光耦上端的的高、低电平信号与74LS247中的1、7（7、1）脚输入的信号，输出的信号通过共阳数码管显示为1、2。
当两路光耦都被遮挡的时候，光耦就会都不导通，光耦在截止状态，即光耦上端两端电压都为高，然后经过74LS32或门以后的总的电压为高，低电压与555的管脚4相连，使得555输出一直为矩形脉冲，驱动蜂鸣器响，故会响铃，同时光耦上端的的高电平信号与74LS247中的1、7脚输入的信号，输出的信号通过共阳数码管显示为3。
图2.2工作原理图第3章光电报警器电路设计3.1光电转换模块设计光电转换采用光耦，光耦内由发光二极管和光敏三极管构成：采用5V直流供电，为防止光耦烧坏，应该在二极管串联一个510Ω电阻。
同时挡光的用具可以使用不透明的纸张，光耦中的小功率的发光二极管正常工作电流在10 mA～ 30mA 范围内，根据欧姆定律，由I=U/R，U=5 V，10mA<I<30 mA，故与红外发光二极管串联的电阻值为510欧，光敏三管级管要串联一个240Ù的电阻以防止被击穿。
光电转换电路图见图3.1.1.图3.1.1光电转换图光敏3级管受到光照时C，E级相当于短路。
被遮挡时相当于断路。
这就有了高低电平的输出来控制后面的数字电路部分，实际上这部分是实现了把电信号转换成数字信号的功能。
另外电路中还用到了一个或门74LS32管脚图真值表见图3.1.2和3.1.3。
图3.1.2 74LS32的管脚图图3.1.3 74LS32的真值表3.2报警模块设计考虑到间歇性声光报警电路可以采用555振荡电路实现，首先了解555芯片的结构性能（555心芯片管脚图见图3.2.1）：图3.2.1 555芯片管脚图通过555定时器构成自激多谐振荡器产生的矩形脉冲来控制喇叭的间歇式的叫声。
对于多谐振荡器可根据 T=0.7*(R12+2R13)*C1来确定间歇时间，导通时间为T 1=0.7*（R12+R13）*C1，充电时间T2=T- T1由电路图（3.2.2）可以算出导通时间为：T=0.7*（510K+2*20K）*330uF=1.235KHZ图3.2.2 报警器电路图555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
3.3数字显示模块设计图3.3.1 74LS247与共阴数码管的链接图74LS247引脚功能表（图3.3.2）—七段译码驱动器功能表译码显示电路如下：实现1端和7端为低电平时，数码管显示0；1为高电平7为低电平时，数码管显示1；1为低电平7为高电平时，数码管显示2；1为高电平7同时为高电平时，数码管显示3。
74LS247是一款低电平驱动的数字译码芯片，输出有效点位为低电平，可以配上共阳的数码管，我们也可以选着74LS48高电平驱动的和共阴数码管，更具自己的喜好选着不同芯片，本为采用的是74LS247。
芯片74LS247动共阴数码管的译码器，所以在共阳数码管之前要加8个100欧的电阻，以保护数码管不被烧坏，倘若数码管显示的过与亮了就要增大电阻的阻值3.4蜂鸣器的结构设计压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。
当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.0~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。
在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。
第4章电路的安装调试4.1元器件的焊接对元件进行组装焊接，对实验条件进行准备。
4.2电路的调试接好电路，接通电源，看到的是数码管显示0，表示正常。
接着拿小刀挡住光敏三级管，不管挡住哪路都没有反应，数码管还是显示0，而且报警器也没有报警。
问题出现：随即就拿5V电压直接接到555多谐电路，蜂鸣器发出响声，说明这部分电路没有问题。
之后就从译码器的A，B端牵出2根导线，先将其中1路接到5V电源，2路接地，结果数码管显示为1，1路接地，2 路接电源，数码管就显示2，两路都接电源时就显示3。
所以这部分也没错。
那就是光耦中的发光二级管和光敏三级管的问题了，一想可能是和发光二级管和光敏三级管串联的电阻阻值太小了导致烧掉了，测量了电阻才发现电阻阻值与其上表的相差太多，二十欧的电阻居然只有不到两欧，当时把元件拿到手的时候自己没有拿万用表测一下，于是换了电阻和光耦，焊接好之后，重新接好电源，正常了。
在预定的条件下进行系统的整体性能进行检测，对一定条件下的输出值记录。
得到足够数量的数据进行整体性能分析，得到结论，实际电路符合设计的要求，符合设计的预定结果。
第5章总结这次光电检测课程设计是一次综合性的实践过程，是对我们所学的光电检测技术的一次归纳总结。
实验过程中碰到的刚开始不能正常显示并且运行的情况完全是粗心导致的，当时如果认真点的话就不会出现了，可能就是一下完成了。
所以，通过实验意识到要从现在开始养成那种细心的好习惯。
这对以后的课程设计甚至是毕业设计都非常有帮助。
再者通过这次实习锻炼了自己的动手及查资料的能力。
也体会到了成功带来了的喜悦。
可以说是获益非浅。
再次反过来思考这个电路图，整个电路简单明了，可以根据此电路图应用到实际中去，红外发射管都用那种远程的功率大，距离远，还可以扩展到多路的数字显示，应用广泛，报警电路也可以改进发出不同的声音。
可以说是十分有利用价值。
参考文献[1] 杨兴瑶。
实用电子电路500例。