光电式报警器PPT课件
光电报警器
前言随着社会的发展，科学技术的不断进步，对电子产品的性能要求也更高。
我们做为21世纪的一名学电子的大学生，不仅要将理论知识学会，更应该将其应用与我们的日常生活中去，使理论与实践很好的结合起来。
电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节，能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。
在电子市场，各种各样的报警器琳琅满目，但大多数成本都不低，基于成本靠虑，我们可以应用所学的知识自己设计一个简单的电路。
很多报警器都是光电报警器。
随着经济的发展、生活水平的提高，人们的防盗意识也显著增强，相应的对报警器的需求也日益丰富，报警器的运用已深入到各行各业，比如银行、学校及一些保密行业。
虽然现在的报警器很普遍，技术也很成熟，但其中的电路设计分析的思路仍值得我们去学习和研究。
又因为其简单、可行、易实现，对材料和一般的环境无特别要求的特点，使得报警器的设计能广泛应用与课程设计中。
本系统主要讲述光电报警器的设计和制作。
第一章设计内容及要求设计基本要求1、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；2、采用LED显示被遮挡的路数，无报警显0，1路显1，2路显2，同时遮挡显3；3、采用5V供电。
【主要参考元件】：光耦，555，74LS32，CD4511。
第二章系统设计方案本设计方案由光耦控制电路、声光报警电路、译码显示电路三部分组成。
光耦控制电路图如图 2.1所示。
该电路是以两个光耦为核心的电平控制电路，R9、R10、R11、R12为限流电阻，避免光耦因电流过大而烧坏。
每个光耦由一个发光二极管和一个光敏三极管以对管的形式构成。
当光耦凹槽没被遮挡时光敏三极管是导通的，此时接入或门74LS32的信号为低电平，当光路被挡时此路产生高电平。
图 2.1 光耦控制电路声光报警电路图如图2.2所示。
该电路是以555芯片为核心的多谐振荡脉冲电路，由特定的充电电阻来选择设计所需的信号频率，其主要控制信号由或门74LS32产生，当或门输出高电平则555工作产生脉冲波。
光电开关简介ppt课件可修改文字
光幕应用（续） 木材外形截面积检测
光幕应用（续）
光幕可检 测出带材在 卷曲过程中 的偏移，经 控制器和执 行机构使带 材向正确的 方向运动 （纠偏）。
纠偏
光幕应用（续）
光幕用于 自动收费系统的
车辆检测
超限超载车辆经过固定式称重台时， 计算机管理系统自动生成车牌号，轮轴 数.车货总重，车长，车速，车辆通过后 红外线收尾系统自动提示检测完毕.
反射式光电
直射型光电开关的发射器和接收器相对安放，轴线严格对准。 相应地，接收光电元件的输出信号经40kHz选频交流放大器及专用的解调芯片处理，可以有效地防止太阳光、日光灯的干扰，又可减
断续器 小发射LED的功耗。
反射镜使用偏光三角棱镜，能将发射器发出的光转变成偏振光反射回去，光接收器表面覆盖一层偏光透镜，只能接受反射镜反射回来 的偏振光。 被测物漫反射型光电开关原理 请写出转速与频率的关系式 光电断续器是较便宜、简单、可靠的光电器件。 它广泛应用于自动控制系统、生产流水线、机电一体化设备、办公设备和家用电器中。 漫反射型光电开关的应用 直射型光电开关的发射器和接收器相对安放，轴线严格对准。 当被检测物体位于发射器和接受器之间时，光线被阻断，接受器接受不到红外线而产生开关信号。 反射型光电开关分为两种情况： 被测物漫反射型（简称散射型）。 反射镜使用偏光三角棱镜，能将发射器发出的光转变成偏振光反射回去，光接收器表面覆盖一层偏光透镜，只能接受反射镜反射回来
光电断续器外形
两个柱形结构相对而立，每隔数十毫米安装一对发光二极管和光敏接收管，形成光幕，当有物体遮挡住光线时，传感器发出报警信号。 超限超载车辆经过固定式称重台时，计算机管理系统自动生成车牌号，轮轴数. 超限超载车辆经过固定式称重台时，计算机管理系统自动生成车牌号，轮轴数. 遮断式光电开关（计数） 光电开关在流 水线上的应用 一、光电开关的结构和分类 反射镜反射型光电开关集光发射器和光接受器于一体，与反射镜相对安装配合使用。 漫反射型光电开关的应用 光幕可检测出带材在卷曲过程中的偏移，经控制器和执行机构使带材向正确的方向运动（纠偏）。 被测物漫反射型（简称散射型）。 车货总重，车长，车速，车辆通过后红外线收尾系统自动提示检测完毕. 定区域式光电开关有一个非常确定的检测区域，不经过该区域的被测物体不会引起光电开关产生开关信号。 反射镜使用偏光三角棱镜，能将发射器发出的光转变成偏振光反射回去，光接收器表面覆盖一层偏光透镜，只能接受反射镜反射回来 的偏振光。 但在实际制作中，上下两路总存在干扰，很难提高测量精度。 对于漫反射式光电开关发出的光线需要被检测物表面将足够的光线反射回接收器，所以检测距离和被检测物体的表面反射率及粗糙程 度将决定接收器接收到光线强度，被检测物体的表面还应尽量垂直于光电开关的发射光线。 光电断续器可分为直射式（槽式）和反射型两种。 直射式光电开关由相互分离且相对安装的光发射器和光接受器组成。 红外LED的正向压降约为1. 超限超载车辆经过固定式称重台时，计算机管理系统自动生成车牌号，轮轴数. 光电断续器是较便宜、简单、可靠的光电器件。
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。
光电报警系统
光电报警系统如果把整个装置放入公文包内，那么当打开公文包时，这个装置会发声告警而成为防盗告警装置。
图11是555光电告警电路。
它使用556双时基集成电路，有两个独立的555电路。
前一个接成施密特触发器，后一个是间接反馈型无稳电路。
图中引脚号码是556的引脚号码。
图中R1是光敏电阻，无光照时阻值为几～几十兆欧，所以555a的输入相当于R=0、S=0，输出V0=1，三极管VT导通，VT的集电极电压只有0.3伏，加在555b的复位端（MR），使555b处于复位状态，即无振荡输出。
当R1受光照后，阻值突然下降到只有几～几十千欧，于是555a的输入电压升到上阀值电压以上，输出翻转成V0=0，VT截止，VT集电极电压升高，555b被解除复位状态而振荡，于是扬声器BL发声告警。
555b的振荡频率大约是1千赫。
555其它应用电路：利用555时基集成电路的基础电路可以设计、开发出许多电子小实验与科技制作。
下面介绍几种，参考。
1．触摸延时“小灯”图5-43是它的电路，它将触摸开关发光二极管的实验中加入延时电路，调整可调电阻阻容量达到延时效果。
要想增加延时的时间，就调换大容量的电容，如400μF、1000μF等。
如果作为夜定时灯、楼道定时灯等，可拆去发光二极管和电阻，换一个6伏的小灯即可。
图5-432．触摸延时音乐门铃图5-44是它的电路图，与图5-45比较，将触摸延时“小灯”电路中拆去发光二极管，接音乐片电路即可。
它可以当作门铃使用，也可安置在人手触摸处作为瞬间报警器。
图5-443．手控行车红绿灯指示器模型图5-45是它的电路图，先做一个红绿灯灯架，将红绿发光二极管固定在灯架上，按图连只要向下按动按键，则红灯变为绿灯，手一离开便又成为红灯。
图5-454．可自动控制的行车红绿灯指示器模型图5-46是它的电路图，只将上图的手控改为磁控，再加上延时电路，就可以将上述模型灯自动控制。
先制作一个街道模型和指示灯架，将干簧管设在指示灯前方的道路模型的下方。
光控式报警器课件
光电检测器
光电检测器是光控式报警器的核心部 件，用于检测环境中的光线变化。
光电检测器的性能直接影响报警器的 灵敏度和可靠性，因此选用优质的光 电检测器是至关重要的。
它通常由光敏元件（如光电二极管、 光电晶体管等）和信号处理电路组成， 能够将光信号转换为电信号，为后续 的报警处理提供依据。
信号处理电路
应用领域的拓展
工业安全
将光控式报警器应用于工业生产环境中，实时监测工厂设备运行 状态，预防事故发生。
智能安防
结合视频监控和人脸识别技术，光控式报警器可应用于社区、公共 场所等地的安防监控系统。
环境监测
在环境保护领域，光控式报警器可用于监测空气质量、水质等环境 参数，为污染治理和环境监测提供数据支持。
误差
测量结果与实际值之间的差异，包括系统误差和 随机误差。
准确性要求
报警器应具备较高的精度和较小的误差，以确保 测量结果的可靠性。
稳定性与可靠性
稳定性
光控式报警器在长时间内保持性能参数不变的能力。
可靠性
报警器在规定条件下和时间内完成规定功能的能力。
维护与寿命
报警器的使用寿命和维护需求，以及是否易于维修和更换部件。
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
工作原理
通过光敏元件感应环境光线变化， 当光线低于或超过预设阈值时， 触发报警电路，产生报警信号。
应用领域
01
02
03
智能家居
用于防盗、火灾等安全监 控。
工业自动化
用于设备故障检测、生产 线上物品检测等。
环保监测
用于检测空气质量、水质 污染等环境问题。
优缺点分析
感应灵敏
光敏元件对光线变化反应迅速，能够 及时触发报警。
《光电式传感器》课件
光电式传感器的Байду номын сангаас类
• 总结词：光电式传感器有多种分类方式，如按工作方式可分为直接转换 型和间接转换型，按输出信号可分为模拟输出和数字输出等。
• 详细描述：根据工作方式的不同，光电式传感器可以分为直接转换型和间接转换型两类。直接转换型传感器利用光电效 应直接将光信号转换为电信号，如光电管、光电倍增管等；而间接转换型传感器则通过其他物理效应将光信号转换为电 信号，如光电池、光电晶体管等。此外，根据输出信号的不同，光电式传感器可以分为模拟输出和数字输出两类。模拟 输出型传感器输出连续变化的电信号，如光电管和光电池；数字输出型传感器则输出离散的电信号，如光电码盘和光电 开关等。
联网领域的应用越来越广泛。未来，需要加强光电式传感器在这些领域
的应用研究，推动相关技术的进步和发展。
03
交叉学科融合发展
光电式传感器涉及到多个学科领域，如物理学、化学、生物学等。未来
，需要加强交叉学科的融合发展，推动光电式传感器在更多领域的应用
和创新。
光电式传感器通常采用光信号传输，不易 受到电磁干扰的影响，具有较好的抗干扰 能力。
光电式传感器的缺点
对环境光敏感
光电式传感器容易受到环境光的影响 ，特别是在室外或者强光环境下，测 量精度会降低。
成本较高
光电式传感器通常需要使用高精度的 光学元件和电子元件，导致其成本较 高。
需要稳定的光源和检测器
光电式传感器需要稳定的光源和检测 器，以保证测量的准确性和稳定性。
《光电式传感器 》PPT课件
目录
• 光电式传感器概述 • 光电式传感器的应用 • 光电式传感器的优缺点 • 光电式传感器的发展趋势 • 光电式传感器的研究现状与展望
01
红外光电报警系统课件
光电转换器
光电转换器是将光信号转换为电 信号的装置，在红外光电报警系 统中，光电转换器负责将红外传 感器输出的电信号进一步处理。
常见的光电转换器有光电倍增管 、硅光电池等，它们能够将微弱 的电信号放大，以便于后续处理
报警输出
一旦报警被触发，系统会输出相应的报警信号，如声音、灯光等，以提醒值班 人员或安保人员有异常情况发生。同时，系统还可以与其他安防系统联动，实 现更全面的安全防护。
04
红外光电报警系统性能参 数
检测距离与角度
检测距离
红外光电报警系统的有效检测距离应满足应用需求，通常根据目标物的反射特性 和背景噪声来确定。
避免高温环境
红外光电报警系统应避免在高温环境中使用，以 免对其性能造成影响。
避免电磁干扰
红外光电报警系统应避免受到电磁干扰，以免影 响其正常工作。
感谢观看
THANKS
。
光电转换器的性能对报警系统的 灵敏度和可靠性有很大影响。
报警控制器
报警控制器是整个红外光电报警系统的 控制中心，负责处理和控制系统各个部
分的工作。
它通常由微处理器、存储器、输入输出 接口等组成，能够根据红外传感器和光 电转换器输出的信号判断是否发生报警 ，并控制报警指示装置发出报警信号。
报警控制器的智能化程度越高，报警系 统的功能就越强大。
抗电气干扰
系统应具备抗电气干扰能力，以确保 在复杂电气环境下稳定运行。
稳定性与可靠性
稳定性
红外光电报警系统应具备长期稳定运行 的能力，避免因环境变化或长时间使用 而出现性能下降。
VS
可靠性
系统应具有高可靠性，能够保证在各种恶 劣条件下稳定可靠地工作，降低故障率。
普锐森社光电感烟火灾探测报警器（485型）说明书
光电感烟火灾探测报警器（485型）PR-3000-YG-N01Ver2.0目录第1章产品简介 (3)1.1产品概述 (3)1.2功能特点 (3)1.3主要参数 (3)1.4系统框架图 (4)第2章硬件连接 (5)2.1设备安装前检查 (5)2.2接口说明 (5)2.2.1传感器接线 (5)2.3安装说明 (5)2.3.1适宜的安装位置 (5)2.3.2应避免安装的位置及环境 (6)2.3.3安装方法 (6)第3章配置软件安装及使用 (6)3.1传感器接入电脑 (6)3.2传感器监控软件的使用 (7)第4章通信协议 (7)4.1通讯基本参数 (7)4.2数据帧格式定义 (8)4.3寄存器地址 (8)4.4通讯协议示例以及解释 (8)第5章常见问题及解决方法 (9)第1章产品简介1.1产品概述PR-3000-YG-N01是一款光电式的火灾烟雾探测报警器，本型号产品通过性能优良的光电探测器来检测火灾产生的烟雾进而产生火灾报警。
相较于其他火灾烟雾检测的方式，光电式检测具有稳定度高，鉴定灵敏等特点。
报警器内置指示灯与蜂鸣器，预警后可以发出强烈声响。
同时报警器采用标准的485信号输出，支持标准的Modbus-RTU协议。
1.2功能特点采用光电式探测，工作稳定，外形美观，安装简单，无需调试，可广泛应用于商场、宾馆、商店、仓库、机房、住宅等场所进行火灾安全检测。
探测盒周围有金属防虫网提高候命。
火灾烟雾检测结果精准，误报率几乎为零。
1.3主要参数供电电源：10~30V DC静态功耗：0.12W报警功耗：0.7W报警声响：≥80dB信号输出：RS485通信协议：Modbus-RTU烟雾灵敏度：1.06±0.26%ＦＴ符合标准：GB4715-2005工作环境：-10℃~50℃，≤95%，无凝露壳体尺寸：1.4系统框架图本产品也可以多个传感器组合在一条485总线使用，理论上一条总线可以254个485传感器，另一端接入带有485接口的PLC、通过485接口芯片连接单片机，或者使用USB转485即可与电脑连接，使用我公司提供的传感器配置工具进行配置和测试（在使用该配置软件时只能接一台设备）。
光电式报警器共14页文档
课程设计说明书课程设计名称：电子课程设计课程设计题目：光电报警器学院名称：信息工程学院专业：电子信息科学与技术班级：学号：姓名：评分：教师：20 年月日电子课程设计课程设计任务书20 13 －20 14 学年第 1学期第 1 周－ 3 周题目光电报警器内容及要求1.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。
2.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 。
3.采用5V供电。
模拟电路题目的设计与仿真依据题库，Protel制图（原理图、Pcb制图）进度安排1.方案设计，绘制电路图并仿真（2天）。
2.电路布线和焊接（2天）。
3.电路的调试（3天）。
4.课程设计总结和报告（3天）。
学生姓名：指导时间：第1至3周指导地点：综合楼中506室任务下达2019 年 9 月 2 日任务完成2019 年 9 月 22日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
前言随着光电报警器已经广泛应用于生产，自动化仪表，医疗电子设备等领域的扩展。
报警器种类很多，大致可以分为机械式报警器和电子报警器两大类。
经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域。
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。
本次课程设计的题目是“光电报警器”，光电报警就很好的改善了这些方面。
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，得到了广泛的应用，在光学领域起了巨大的推动作用。
《光电检测技术》课件
生物医学
光电检测技术在生物医学领域的 应用包括光谱分析、荧光成像、 激光共聚焦显微镜等，有助于疾 病的诊断和治疗。
工业生产
光电检测技术在工业生产中的应 用包括产品质量检测、生产线自 动化控制等，可以提高生产效率 和产品质量。
光电检测技术的发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，光电检测技术 将逐渐实现智能化，能够自动识别和分类
目标，提高检测精度和效率。
微型化
随着微纳加工技术的发展，光电检测器件 将逐渐微型化，能够应用于更广泛的领域
，如生物医疗、环境监测等。
高光谱成像
高光谱成像技术能够获取目标的多光谱信 息，有助于更准确地分析物质成分和状态 ，是光电检测技术的重要发展方向。
多模态融合
将多种光电检测技术进行融合，实现多模 态信息获取和分析，能够提高检测的准确 性和可靠性。
利用光电检测技术快速读取条形码的设备
详细描述
光电式条形码阅读器通过发射光源和接收装置，快速扫描条形码并将光信号转 换成电信号，实现快速、准确地读取条形码信息。广泛应用于超市、图书馆、 物流等领域，提高信息录入效率和准确性。
光电式指纹识别系统
总结词
利用光电检测技术进行指纹识别的系统
详细描述
光电式指纹识别系统通过发射光源和图像传感器，获取指纹的反射光信号，再转换成电信号进行处理。系统能够 实现高精度、高速度的指纹识别，广泛应用于身份认证、门禁控制等领域，提高安全到探测器表面时，光子与材料中的电子相 互作用，使电子从束缚状态跃迁到导带，形成光生电压或电流，从而实现对光 信号的探测。
03
常见的光伏探测器有硅、锗等。
光子探测器
光子探测器是利用光子效应制成的探测器，主要应用于紫外、可见和近红外波段的探测。
基于51单片机的光电式计数报警器
Proteus 单片机仿真电路
实现与测评
51 单片机开发板 光电式计数报警器的主体是单片机开发板，开发板上有一片 SST89E58 的 51 单片机芯片，外 部设备有 4 位八段共阴极数码管和 16x2Lcd 显示屏（最多可显示 32 个字符，但不能显示汉 字），开发板上还有一个蜂鸣器和三个轻触开关和一个复位按钮。开发板上有一个 7805 稳压 芯片，可通过电脑 usb 供电或使用移动电源提供 5V 电压供电。开发板上还有串口与 usb 转 换芯片，通过 usb 线与电脑连接，烧录 Keil 编译产生的 Hex 文件，就可以让单片机实现程序 的功能。SST89E58 是 8 位 Flash Flex51 系列单片机具有 1024 字节 RAM 和最高达 72K 的 Super Flash，有 3 个 16 位定时/计数器，有 2 个外部中断源，完全可以实现设计程序中的功能。
改进与功能扩充
做这个设计时，预设的基本功能是计数，报警和时间字符显示。同时还想到了其它一些功能， 只要在程序中做少许的修改均可实现。由于时间紧迫来不及做，现将其列出来： 1. 实现计满一定的数触发报警或控制开关，可以应用与自动生产和入场容纳人数的控制。 2. 修改计时程序，跑秒表，可以测定传感器低电平的时间，即挡光的时间。或在一定的时
如今光电式传感器作为非接触式传感器具有灵敏度高,抗干扰能力强(调制光)和响应速 度快的优点，应用十分广泛。生活中反射式红外光电传感器用于自动控制的场合很多，比如 洗手间的感应水龙头及厕所的自动冲马桶，银行和电梯的感应自动门。工业生产中光电传感 器也有很广泛的应用，生产流水线上常用光电计数器对产品进行计数，用光电计数器配合码 盘对电机进行测速。智能车比赛中使用光电传感器在赛道上巡线实现对车子方向的控制。
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。
光电式报警器 报告
报警器的应用十分广泛，在汽车、摩托车报警器，仓库大门以及银行保安系统中，几乎无一例外地使用了报警器电路。
而光电式报警器采用光电信号转换的方式，不仅电路简单，而且安全可靠。
与传统的报警器相比较，光电报警器可应用的范围更加广泛，如火灾探测、煤气泄露报警、玻璃破碎探测等。
本文设计了一种光电式报警器，该报警器通过感光器件（H92B4）把光信号转换成电信号，该电信号驱动译码器（CD4511）来控制数码管的显示，并利用逻辑或门来控制由555多谐振荡器等组成的报警电路。
该报警器的设计采用模块化结构，分别有光电转换模块、数字显示模块以及声光报警模块。
关键词：光耦、数码显示、声光报警第一章系统组成 (1)1.1系统组成框图 (1)1.2系统原理 (1)第二章主要单元模块 (2)2.1光电转换模块 (2)2.2数字显示模块 (3)2.3声光报警模块 (4)第三章总体电路设计 (5)3.1 总体电路 (5)3.2仿真结果分析 (6)第四章电路焊接与调试 (7)第五章实验结论 (8)参考文献 (9)附录A 元件清单 (10)附录B 焊接实物图 (11)第一章系统组成1.1系统组成框图本次设计的光电式报警系统主要由光耦电路、译码电路、数码显示以及声光报警等部分组成。
光耦电路实现光信号采集及输出功能，数码显示和声光报警部分则对光耦输出的信号进行处理，从而产生报警指示作用。
图1.1 系统组成框图1.2系统原理首先，槽型光耦中的发光二极管将电源提供的5V直流信号转换成光信号并使其中的光敏三极管接收，槽型口的遮挡与否决定光敏三极管集电极输出的电平高低，从而完成“电—光—电”信号的转换。
输出的光控电信号通过CD4511译码使数码管显示不同的数字，通过逻辑或门（74LS32）驱动由555及蜂鸣器等组成的间歇式声光报警电路，从而实现不同光路被遮挡时显示不同数字和声光报警。
第二章 主要单元模块2.1光电转换模块图2.1 光电转换模块 图2.2 H92B4引脚图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，发光二极管应串联一个510Ω电阻。
光电式报警器
数字显示电路
此模块由SN74LS247N及共阳数码显示 器组成，74LS247驱动共阳数码管工作。 74LS247的2，6脚因无输入，故接低电 平，3，4，5脚接高电平，而1,7脚则与 光电转换模块中光敏三极管输出的连接。
此时74LS32正常工作，驱动共阳数码显 示器工作，以显示数字0到3。
74LS247管脚图
管显示3，蜂鸣器报警， 如图
第四章 电路焊接与调试分析
谢谢
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。
当接通电源的时候，发光管发光，光敏三极管的基极电 流增加，发射结的电压增大，当超过三极管的导通电 压（一般为硅管为0.7V，锗管为0.3V左右）时，三极 管就会导通，当基极电流继续增加时，三极管会饱和 导通，此时三极管相当于工作在开关的闭合状态，B点 相当于直接接地，所以B点输出为低电平“0”。当一旦 有东西遮在发光管和光敏三极管中间时，三极管的发 射结电压降低，达不到它的导通电压，三极管截止， 此时相当于工作在开关的断开状态，B点电势接近电源 电压即为高电平“1”。
555构成的多稳态触发器。
总电路图
第三章 Proteus电路仿真
当两路没有被遮挡时，光耦 导通，输出低电平，数码管 显被遮挡，2路没被遮挡 时，数码管显示1，蜂鸣器
报警，如图
当2路被遮挡，1路没被遮 挡时，数码管显示2，蜂鸣
器报警，如图
光电式传感器及应用幻灯片PPT
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5.光电耦合器件
由发光元件（如发光二极管）和光电接 收元件合并使用，以光作为媒介传递信 号的光电器件。
发光元件通常是半导体的发光二极管， 光电接收元件有光敏电阻、光敏二极管、 光敏三极管或光可控硅等。
根据其结构和用途不同，又可分为用于 实现电隔离的光电耦合器和用于检测有 无物体的光电开关。
表面有电子逸出，入射光的频率ν要大于 某一最低限度，否则当hν小于A时，不
管光通量有多大，都不可能有电子逸出，
这个最低限度的频率称为红限。当hν大 于A时，光通量越大，逸出的电子数目也 越多，光电流Iφ就越大。
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光电管符号及测量电路
光电管正常工作时，阳极电位高于阴极 电位。
在入射光频率大于“红限”的前提下， 当光电管阳极加上适当电压（几十伏） 时，从阴极表面逸出的电子被具有正电 压的阳极所吸引，在光电管中形成电流， 称为光电流。
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光电池和光谱特性曲线 1—硅光电池 2—硒光电池
硅光电池的光电特性 1—开路电压特性曲线 2—短路电流特性曲线
光电池的温度特性
光电池的频率特性
（3）短路电流的测量
光电池短路电流测量电路
Uo= -UR f = -I Rf
该电路的输出电压Uo与光电流I 成正比，从
而达到电流/电压转换关系。
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光电倍增管
光电倍增管是把微弱的光输入转换成电 子，并使电子获得倍增的电真空器件。
它有放大光电流的作用，灵敏度非常高， 信噪比大，线性好，多用于微光测量。 光电倍增管由两个主要部分构成：阴极 室和若干光电倍增极组成的二次发射倍 增系统
独立式光电感烟火灾探测报警器
独立式光电感烟火灾探测报警器说明书一、简介独立式光电感烟火灾探测报警器——是一种低功耗数字式光电感应火灾探测报警器。
内部由精密的模拟电路、数字电路组成，使探测器工作更加稳定可靠。
本系列产品体积小，内置大容量长寿命电池，设计使用寿命可达10年。
二、特点●光电式烟雾探测；●工作稳定减少误报；●精密模拟和数字电路组成；●低功耗；●体积小；●内置通讯模块●使用寿命10年；技术参数烟雾探测电压DC3V（内置CP605050）低电量检测 2.2V电流报警电流静态电流≤600mA ≤45uA状态/显示正常本地烟雾探测约344S LED(红)闪一次，无报警音本地有烟雾或按键测试LED(红)闪，连续报警正常工作模式下长按下自检按键静音开启LED（红色）每9秒闪一次，持续时间1.2分钟报警记忆LED(绿)指示，LED闪3 次约43秒重复一次，24 小时之后停止。
发生过烟雾报警之后第一次按下自检键，探测器以特殊报警模式提示。
寿命结束通电工作10 年之后，有声警告，蜂鸣器约43秒蜂鸣3次。
低电压检测LED(红)344S闪一次，约43秒“滴”声警告报警响度≥85dB/3m工作温度-10℃~+50℃环境湿度≤95%RH（无凝露）内置通讯模块 NB_iot四、外观及尺寸（图1）五、安装1、功能示意图（图2）图22、安装a、使用产品随配附件中的螺丝穿过“安装孔”将“安装板”固定于天花板上。
b、将安装板的“固定卡扣”插入报警器的“固定卡槽”，同时“限位柱”对准“限位槽”内顺时针旋转到底。
（如图4）图4注：如安装板插入固定卡槽内无法旋转，请检查“限位柱”是否与“限位槽”对准。
4、安装区位选择与避免安装位置a、安装区位选择●每个房间内至少安装一个火灾探测报警器。
●在宽度小于3m的通道内安装火灾探测报警器，宜居中安装，且每隔12米安装一个。
●火灾探测报警器的安装距离荧光灯、霓虹灯等须大于1.5米（有电子干扰的风险）。
●火灾探测报警器的安装距离浴室须大于3米。
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当接通电源的时候，发光管发光，光敏三极管的基极电 流增加，发射结的电压增大，当超过三极管的导通电 压（一般为硅管为0.7V，锗管为0.3V左右）时，三极 管就会导通，当基极电流继续增加时，三极管会饱和 导通，此时三极管相当于工作在开关的闭合状态，B点 相当于直接接地，所以B点输出为低电平“0”。当一旦 有东西遮在发光管和光敏三极管中间时，三极管的发 射结电压降低，达不到它的导通电压，三极管截止， 此时相当于工作在开关的断开状态，B点电势接近电源 电压即为高电平“1”。
• 本电路由3部分组成：光电转换电路、数字显
示电路、声光报警电路。设计双光路结构，通
过光照光敏三级管输出高低电平来控制
74LS247显示数字是哪路被挡，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。当任一光路被遮挡时， 报警器发出间歇式声光报警。
信号通过共阳数码管显示为1、2。
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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。
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第二章 光电报警器电路设计
• 光电转换电路设计 • 数字显示电路设计 • 声光报警电路设计 • 总电路图
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光电转换电路
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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
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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
器报警，如图
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当两路都被遮挡，数码
管显示3，蜂鸣器报警， 如图
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第四章 电路焊接与调试分析
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谢谢
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个人观点供参考，欢迎讨论！
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数字显示电路
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此模块由SN74LS247N及共阳数码显示 器组成，74LS247驱动共阳数码管工作。 74LS247的2，6脚因无输入，故接低电 平，3，4，5脚接高电平，而1,7脚则与 光电转换模块中光敏三极管输出的连接。
此时74LS32正常工作，驱动共阳数码显 示器工作，以显示数字0到3。
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74LS247管脚图
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74LS247真值表
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译码显示电路如下：实现A,B,C 和D为低电平，数码管显示0。 只有当A为高电平显示1。只有 当B为高电平显示2。A,B为高
电平则显示3。
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ห้องสมุดไป่ตู้
声光报警模块
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光报警选择发光二极管，声音 报警选择蜂鸣器。如果要求发 出间歇式的报警，则肯定要求 驱动蜂鸣器和发光二极管的信 号为稳定的方波，即为有固定 周期的高低电平，因此采用由
光电式报警器
学生姓名：车红军 指导老师：刘伟波
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• 前言 • 第一章 光电式报警器的原理及总体设计 • 第二章 光电报警器电路设计 • 第三章 Proteus电路仿真 • 第四章 电路焊接与调试分析 • 结论 • 参考文献 • 附录 • 谢辞
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第一章 光电式报警器的原理及总体设计
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总体电路设计
555构成的多稳态触发器。
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总电路图
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第三章 Proteus电路仿真
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当两路没有被遮挡时，光耦 导通，输出低电平，数码管 显示0，蜂鸣器不报警，如
图
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当1路被遮挡，2路没被遮挡 时，数码管显示1，蜂鸣器
报警，如图
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当2路被遮挡，1路没被遮 挡时，数码管显示2，蜂鸣
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+5V
光电式报警器框图
报警器控制
稳 压
光电转换
电
源
译码输出
数码显示
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• 光电报警器原理介绍
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。