2021年光电报警器的设计,毕业论文
毕业设计(论文)多功能防盗报警器的设计与分析
武汉工程大学毕业设计（论文）题目多功能防盗报警器的设计与分析专业班级电子信息工程专业一班姓名指导教师姓名、职称所属助学单位武汉工程大学2011年3月20日多功能防盗报警器的设计与分析摘要随着生活水平的不断提高，人们的安全防范意识也在不断增强，各种智能防盗报警器应运而生，并不断地向各个领域深入，如家庭、公共地点、企事业单位，公司等。
本设计采用智能芯片AT89C51单片机为主控器件，对报警信息进行查询处理，控制报警信息的采集和报警信息的发送显示。
当按下其中的任一开关时就产生报警信息，报警信息由4021芯片处理后送入单机片内，经过单机片处理后，将报警信息送入两位数码显示器显示报警点位置，同时触发报警音响，达到报警。
关键词：AT89C51单片机报警器 4021芯片ABSTRACTWith the continuous improvement of living standards, people's safety awareness and a growing, all kinds of intelligence and alarm system emerged, and continuously deeply to various fields, such as family, public places, enterprises, company, etc. This design USES the intelligent chip AT89C51 as the controller device to alarm information, control alarm, query processing information collection and alarm information delivery display. When press one of the either switch produce alarm information, alarm information by single chip 4021 pieces (after through into the single slice processing, will alarm information into two digital display, and emergency alarm triggered alarm sound position, to call the police.Keywords:AT89C51 alarm 4021 chip目录第一章概述1.1引言-------------------------------------------------------41.2课题的叙述-------------------------------------------------41.3设计方案分析-----------------------------------------------51.4课题背景---------------------------------------------------5第二章硬件电路设计2.1 电路组成及工作原理---------------------------------------112.2 报警器电路框图-------------------------------------------122.3 LED数码管显示器-----------------------------------------122.4 整流电路-------------------------------------------------142.5 报警电路-------------------------------------------------142.6 4021B芯片介绍--------------------------------------------15第三章系统的调试3.1 硬件调试-------------------------------------------------163.2 联机调试-------------------------------------------------173.3 调试结果及改进方案---------------------------------------17第四章设计总结致谢-------------------------------------------------------19参考文献---------------------------------------------------20 元器件清单-------------------------------------------------20附录：程序清单---------------------------------------------21第一章概述1.1 引言随着社会和经济的不断发展，人民的生活水平在不断上升，物质财富不断增长，人们为了维护个人或集体的利益不受损失，营造一个更好的发展环境，安全意识也在不断地增强，现代化建设已经向社会的各个方面深入，各种复杂的环境对安全提出了新的挑战，当然，蓬勃发展的现代化趋势也给安全防盗的发展提供了难得的机遇，胆识挑战和机遇同在。
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。
毕业设计论文范文报警器的设计
目录摘要 (2)前言 (3)第一章概述 (4)1.1 什么是单片机 (4)1.1.1 单片机的简述 (4)1.1.2 单片机的应用领域 (4)1.2 单片机的发展 (5)1.3 单片机的应用 (6)第二章硬件 (7)2.1 电动机单片机控制系统的电路原理图及工作原理 (7)2.2 MCS-51单片机的硬件结构 (7)2.2.1 AT89C51单片机的特性 (7)2.2.2 AT89C51单片机的结构框图 (8)2.2.3 MCS-51系列单片机的内部结构 (8)2.3 继电器 (10)2.3.1 继电器的产品和定义以及继电特性 (10)2.3.2 继电器的工作原理和作用以及主要产品技术参数 (11)2.3.3 继电器的选用 (13)2.4 光电耦合器 (12)2.4.1 光电耦合器的定义 (12)2.4.2 光电耦合器的作用 (14)2.5 晶体震荡器 (13)第三章软件 (15)3.1 单片机应用系统的软件设计 (15)3.2 电动机单片机控制系统的软件编程 (16)第四章制板与安装 (17)4.1 PCB板的制作 (17)4.2 焊接的基本常识 (17)4.3 元器件的安装 (17)第五章仿真调试 (17)5.1 硬件仿真 (19)5.1.1 硬件准备 (19)5.1.2 软件准备 (19)5.1.3 仿真调试 (19)5.2 软件仿真 (20)5.3 用编程器把程序写入单片机 (20)5.4 脱机运行 (21)第六章结束语 (21)6.1 总结 (21)6.2 创新点 (21)6.3 谢辞 (22)参考文献： (23)附录 (24)本设计采用AT89C51单片机为核心对电动机进行控制，并且辅以必要的外围器件和电路，通过IO口输出的具有时序的方波作为电动机的控制信号，信号经TIP122驱动电动机，同时，用键盘对电机的状态进行控制，并用LCD显示电机的正反转。
论文重点阐述了电动机单片机控制系统和相关控制的模块化设计与制作；软件同样采用模块化的设计，包括中断模块、控制模块、系统调整模块设计，并采用keil c51仿真软件进行编程。
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。
Get清风光电式报警器课程设计论文
光电式报警器-课程设计论文摘要本文设计了一种光电式报警器，该报警器通过使用红外线发射二极管和红外线接收二极管等感光器件组成的光电转换电路，可以探测出光线是否被遮挡的信息，并通过把光信号转换成电信号来把这种信息传递至声光报警电路，以实现报警器报警的功能。
其中传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
通常由敏感元件和转换元件组成。
光电式传感器是将光通量转化为电量的一种传感器，光电报警器是光电二极管和报警器的灵活结合，它可以运用到各种生产线上，如博物馆里的防盗系统，并提示物品被盗地点，平安性能高，节约了人力资源，并且不易出错；还能运用到其它人力不能监测的环境。
显而易见，光电报警器的运用能延伸到社会的各个行业。
关键字：光电转换；声光报警电路；光电报警器；ABSTRACTThis paper designed a photoelectric alarms, the alarm by using infrared emitting diode and infrared receiving diode composed of photosensitive components such as photoelectric conversion circuit, can detect the light is obscured information, and through the converts light signals into electrical signals to pass this information to the sound and light alarm circuit, in order to realize the function of the alarm. One sensor can sense refers to the rules be measured and to convert the available output signal according to certain rule of device or devices. Usually consists of sensitive components and conversion components. Photoelectric sensor is power flux can be converted to a sensor, photoelectric detector is a flexible combination of photoelectric diode and alarm, it can be applied to all kinds of production line, such as the museum of anti-theft system, and presented items stolen, safety performance is high, save human resources, and less error-prone; Can also apply to other human can't monitor the environment. It is obvious that the use of photoelectric detector can extend to society of each industry Keywords ：Photoelectric conversion ；Sound and light alarm circuit ；Photoelectric detector ；第1章绪论1.1 设计目的及意义近年来，随着改革开放的深入开展，电子电器的飞速开展.人民的生活水平有了很大提高。
毕业论文数字防盗报警器
摘要随着我国经济的飞速发展，人民的生活水平有了很大的提高。
人们手中的财产也越来越多，因此对人们手中的财产进行适当的保护已经显得越来越重要。
设计一个方便实用的防盗报警器，可以有效的防止盗窃的发生。
目前市场上的一些报警器一般价格都比较贵，在大多数的居民家中难以普及，而且质量也有好有坏，为此提出了“数字防盗报警器”设计。
该报警器适用范围广泛、灵敏、可靠，并且有两种报警模式，可以满足不同的需求。
在报警时有警报声和闪光灯的闪亮，有效的防止盗情。
而且该报警器制作简单，一般有焊接经验的人都可以来制作，这就为该报警器的全面普及打下了结实的基础，有效的保护了人民的财产。
关键词：555定时器，延时触发器，低频振荡器，RS触发器，振荡信号Title: summaryAbstract:With the flying development of china’s economic, living levels of domestic improve. The property in possession of the people gets exuberance. Wealth protection becomes more and more important. Design a convenient machine to guard against theft and report to the police is necessary, which can prevent the occurrence of the thieves and burglars effectively. The annunciators in existence are more expensive as a whole, which restricts the application of itself. So we bring forward the digital annunciator and its design.The annunciator can be applied in most situations. It is intelligent and dependable, and have two kinds of reporting mode to meet different needs. When it works, the beep is produced together with led flashes to prevent goods being stolen. The configuration and making is so simple that normally skilled worker can do it themselves.Key words: 555 timer, delay trigger, low-frequency oscillator, RS trigger, oscillatory signal目录引言 (4)1 设计任务与要求 (5)1.1 设计题目 (5)1.2 设计的任务与要求 (5)2 设计方案论证及方框图 (6)2.1 设计方案的论证 (6)2.2 数字防盗报警器原理图 (6)3 主要元器件介绍 (8)3.1 555器件简介 (7)4 电路组成及工作原理 (10)4.1 电路总体框图 (10)4.2延时触发电路 (11)4.3 报警发生单元 (13)4.4警灯驱动单元 (16)5 电路元器件的选择与计算 (19)6 安装与调试 (21)6.1 安装 (21)6.2调试 (21)致谢 (23)参考文献 (24)引言本论文主要研究了数字防盗报警器的设计。
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。
光电报警系统设计
光电报警系统设计光源是光电报警系统的核心部件之一，它一般采用红外光源，具有较高的亮度和稳定性。
光源的作用是向周围发射光束，以便被光电探测器接收。
在设计选择光源时，需要考虑光源的亮度、光束的强度和射程等因素，以确保光源能够满足系统的要求。
光电探测器是光电报警系统中的另一个关键部件，它的主要作用是接收被光源发出的光束，并将其转换为相应的电信号。
常用的光电探测器有光电二极管、光电三极管和光电二极管等。
在选择光电探测器时，需要考虑其接收范围、灵敏度和响应速度等因素，以确保光电探测器能够准确地接收到光源发出的光束。
信号处理器是将由光电探测器接收到的电信号进行处理和分析的部件。
它主要负责对接收到的电信号进行放大、滤波和数值转换等处理，以便在发生报警情况时能够及时地发出警报信号。
信号处理器的设计需要考虑信号处理的速度和准确性等因素，以确保系统能够在短时间内对报警信号进行处理。
报警器是光电报警系统中的最后一个部件，它的主要作用是在系统检测到异常情况时发出警报信号。
常用的报警器有声光报警器和振动报警器等。
在选择报警器时，需要考虑其声音强度和亮度等因素，以确保报警器能够在周围环境嘈杂的情况下有效地发出报警信号。
在光电报警系统的设计过程中，需要考虑系统的灵敏度和稳定性等因素。
灵敏度是指光电探测器对光源的检测能力，而稳定性是指光电报警系统在长时间运行中保持稳定工作的能力。
为了提高系统的灵敏度和稳定性，可以采取一些措施，如增加光源的亮度和信号处理器的放大倍数，优化光电探测器的结构和材料等。
总之，光电报警系统是一种利用光电转换原理实现报警功能的系统。
在设计光电报警系统时，需要选择适合的光源、光电探测器、信号处理器和报警器等部件，并考虑系统的灵敏度和稳定性等因素，以确保系统能够准确地检测到异常情况并及时发出报警信号。
浅谈一款光电报警器的设计
江西 宜春体校
［ 摘
段
毅
要］ 本文设计的光 电报警 器解 决了普 通报 警 器应用范围窄 ， 安全性能差等缺 点， 可广泛应用到工农业生产 、 自动化仪表 、 医疗 电 数字显示模 块 光 电转换模块 蜂鸣器的结构原理 平 ， 以配 上共阳的数码 管 ， 可 在共阳数码管之前要加 ８ １０ 个 ０ 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 。
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子设备等领域 。 ［ 关键词 ］ 报警模块
１引 言 ．
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 。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 ， 类报警器具有 性能稳定 、 这 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 ， 电报 警器 已经广泛 光 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 的光 电报警器是报 警器和光耦 的Ｉ ， Ｍ 结合 ， 它可 以运 但 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 ， 录生产进度 ， 记 安全 性能高 ， 约 节 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 。 ２ 电路 设 计 方 案 ． 建 立如下 系统框 图如 图 １ ：
(整理)光电课程设计报告光电报警系统设计与实现.
精品文档课程设计总结报告课程名称：《光电技术》课程设计学生姓名：系别：物理与电子学院专业：电子科学与技术指导教师：2012年05 月20日精品文档目录一、设计任务书 (1)二、实验仪器 (1)三、设计框图及整体概述 (2)四、各单元电路的设计方案及原理说明 (3)五、调试过程及结果 (7)六、设计、安装及调试中的体会 (9)七、附录 (10)一、设计任务书1、课题光电报警系统设计与实现。
2、目的（1）本课程设计的基本目的在于巩固电子技术、光电技术、感测技术以及传感器原理等方面的理论知识，从系统角度出发，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力，并养成严谨务实的工作作风。
通过个人收集资料，系统设计，电路设计、安装与调试，课程设计报告撰写等环节，初步掌握光电系统设计方法和研发流程，逐步熟悉开展工程实践的程序和方法。
本课程设计作为电子科学与技术（光电子方向）的入门类的课程设计，增加学生的兴趣。
配合其它课程设计进一步加强对相关知识的深度了解。
（2）通过本电路的设计、安装及调试，掌握简单的光与电的接口设计。
巩固模电、数字和光电课程相关知识，熟悉DXP2004 软件的使用。
3、设计要求（1）基本要求NE构成占空比为0.5多谐振荡器作发光二极管的调制电源，并对参用555LM构成比较放大器进行报警电路设计；画出所数选择进行分析说明；选用324做实验的全部电路图，并注明参数；记录调试完成后示波器输出的各测量点电压波形。
二、实验仪器万用表 1台多功能面包板 1块YB A A直流稳压电源 1台17333TDS.60MHz.1Gs s双通道数字存储示波器 1台1002三、设计框图及整体概述光电报警系统是一种重要的监视系统。
目前其种类日益增多。
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。
红外报警系统是各种报警器中使用最多的一种，它是利用在红外波段的光电探测器制作的一种光电探测系统。
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。
光电报警器设计与制作
光电报警器设计与制备一、设计目的1、练习设计简单的光电系统；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；3、熟悉和掌握运用多谐振荡器、跟随器、有源滤波器及放大等电路。
二、设计内容用砷化镓发光管组成发射系统，在发射和接收系统之间有红外光束警戒线，光警戒级被阻时，接收系统发出报警信号。
要求系统在一定器件的条件下作用距离尽可能远。
三、设计原理 1、原理方框图本光电系统有以下几部分构成，如下框图所示：调制电源给GaAs 发光管提供确定变化规律的调制电压，使发光管发出红外调制光；在一定距离以外用光电二极管接收调制光，转换后的信号经放大、检波后控制报警器。
2、用NE555定时器构成多谐振荡器作调制电器 NE555多谐振荡器原理如图一，其中R9=R10=10K ,C4=39PF,输出端(OUT 端)的输出频率f ≈1/（1.7R9C4）≈1.5×106Hz ，其占空比约为0.5。
采用脉冲信号去驱动红外发射管有利于提高发射机管的发射距离，因为脉冲的峰值是比较大的，另外这有利于提高发射管器的寿命。
GaAs 发光管光电二级管跟随器有源滤波器 调制电路 图一放大器报警电路3、发光管的限流电阻的选取与计算用NE555组成振荡器来驱动发光管时，要注意发光管上一定要串联一个限流电阻，使输出电流小于或等于发光管的最大正向电流I F，若振荡器输出电压为U0，则限流电阻R取值为：R≥（Ｕ０－ＵＦ）／I F＝（Ｕ０－１．５）／３０如果限流电阻取值低于上述公式所得数值，或未加限流电阻，则会造成发光管定时器烧坏。
4、同相比例运算放大器电路原理图二以运算放大器LM386为核心构成的同相运算放大器如图二所示，它的放大倍数Au=（1+R4/R3）=(1+100/10)=11,其主要作用是放大输入端的电压值。
5、单稳态触发器原理图三单稳态触发电路（如图三）主要靠芯片NE555来实现，当端口2（TRIG端）为高电平时，3端（out端）输出的是低电平；当2端受低电平触发单稳态电路立即翻转进入置位状态，3端输出高电平，高电平维持的时间约为T=1.1R5C2=1.1×2×105 ×0.01×10-3S≈22S，我们做出实物后测得实际值为26s，这因为电阻电容的实际值偏差做成的。
光电报警器的设计,毕业论文之欧阳法创编
中国地质大学毕业论文（设计）课题名称：用光敏控制的光电报警器的设计学生姓名：学号：指导老师：评阅老师：时间2013年12月用光敏控制的光电报警器的设计摘要系统设计了一个光电式报警器，该报警器通过感光器件把光信号转化成电信号，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，有四个模块即电源模块、光电转化模块、报警模块以及显示模块构成。
各模块功能独立，可扩充性强，很有经济利用价值。
本文设计的光电报警器是报警器和光藕的结合，它可以运用到各种领域，如火灾探测、煤气泄露报警、交流电流越限报警、玻璃破碎探测等，使用范围广、功能强，具有很强的使用价值，是现代生活中必不可少的一项设备。
关键词：数码管、光耦、555多谐振荡、光电转换、报警目录摘要 (1)关键词 (1)一前言 (2)二设计内容与要求…………………………………………………….….. .22.1 设计方案…………………………………………………... … (2)2.2 设计要求............................................................ (3)2.3 方案论证比较 (3)三硬件电路 (4)3.1 总体电路设计 (4)3.2 电源模块 (4)3.3 报警模块 (4)3.4 数字显示模块 (5)3.5 光电转换模块 (6)3.6 蜂鸣器的结构原理 (7)四提高要求电路的实现 (8)4.1 系统工作原理及其组成 (8)4.2 单元模块 (8)4.2.1 计数器设计模块 (8)4.2.2 数字显示模块 (9)五电路的原理和介绍 (9)六电路的调试过程与分析 (10)6.1基本设计电路调试 (10)6.2提高设计电路调试 (11)七总结 (11)致谢 (11)参考文献 (12)附录一 (12)附录二……………………………………………………… (13)1 : 前言报警器的应用非常广泛，分为机械式报警器和电子报警器。
一种新型光电报警器的设计
器 的仿真实验 。Ｐｏ ｕ 软件是 目 最好 的仿真单 片机及外 围器件 的工 ｒ ｅｓ ｔ 前 具。 它具有 的功能是 ： １原理布图 ；２）ｃ （） （ ｅ ￣自动或人工布线 ；３ Ｓ Ｉ Ｅ （ ）ＰＣ 电路仿真 。 其革命性的特点 ：１ 互动的电路仿真 ， （） 用户甚至可以实时采 用诸 如 Ｒ Ｍ， Ｏ 键盘 ， Ａ Ｒ Ｍ， 马达 ，Ｅ ，Ｃ ， ＤＤ 部分 Ｓ Ｉ Ｌ Ｄ Ｌ Ｄ Ａ ，Ａ， Ｐ 器件 ， 部分 Ｉ Ｉ Ｃ器件。（ ） ２ 仿真处理器及其外围 电路 ， 以仿真 ５ 系列 、 Ｖ 、Ｉ 、 可 １ Ａ Ｒ ＰＣ ＡＲ 等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程 ， Ｍ、 再 配合显示及输 出， 能看到运行后 输入输 出的效果 。 配合系统配置的虚 拟逻辑分析仪 、 示波器等 ，ｒ ｅ ｓ Ｐｏ ｕ 建立了完备 的电子设计开发环境 ｔ 。
２ 电 路设 计 工作 原 理 、
该数字显示模块采用 ７段数码管显示 ， 通过编程操作控制 器， 具体 如下 ： 无报警 时显示 … ’ １ ０ ， 路被遮挡 时显 示“ ” 第 ２ 被遮挡 时显 第 ｌ， 路 示 “ ”两路 同时被遮挡显示“ ” ２， ３ 。综合动静态显示 的优缺点 ， 由于该设 计 仅有两路光路 ， 路数显示为 １ 位就 可 ， 故只需 １ 个数码 管 ， 又考虑 到 Ｃ Ｕ工作效率与电源效 率， Ｐ 本设计采用静态显示 ， 且为共阳极 显示Ｉ 。 ２４电源模块及报警模块 ． 电源模块选用 ＋ Ｖ直流 电源 。 ５ 报警模块是通过编程操作控制器 ， 进 而控制蜂 呜器 的发出警报。
２３ 字 显 示 模 块 －数
报警 器的应用非常广泛 。 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 ， 也具有 但是 应 用范 围窄等缺点 ， 而且安全性能也不是很好。 电报警就很好地改善 光 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… 。光 电报警器 的核心部分在 于信 号的光电转换 ， 而 光 电式传感器恰恰是将光信号转化为 电信号 的一种 传感 器 ，它是 由光 路及 电路两大部分组成 ， 光路部分实现被测信号对光 量的控 制和调制 ， 电路部分则完成从光信号到电信号的转换 。 本 文以设计一种基于光 电转换 的报警器 为 目 ，旨在 提出光电报 标 警 器的总体设计方案 ， 并用 Ｐｏ ｕ 软件仿真整体 电路 系统 。在传 统光 ｒｅｓ ｔ 电报警器 的基础上 ， 改进了光路系统 ， 采用 了更高性 能的光耦作 为光电 转换模块 ， 并将传统的逻辑 电路替换成更 智能的 Ａ ８ Ｓ ２ Ｔ ９ ５ 单片机 ， 实现 控制功能 。另外 ， 添加了数字显示模块 ， 在报警 的同时， 能在所设计的 ２ 路光路 中， 显示 出引起报警的光路。
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中国地质大学欧阳光明（2021.03.07）毕业论文（设计）课题名称：用光敏控制的光电报警器的设计学生姓名：学号：指导老师：评阅老师：时间2013年12月用光敏控制的光电报警器的设计摘要系统设计了一个光电式报警器，该报警器通过感光器件把光信号转化成电信号，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，有四个模块即电源模块、光电转化模块、报警模块以及显示模块构成。
各模块功能独立，可扩充性强，很有经济利用价值。
本文设计的光电报警器是报警器和光藕的结合，它可以运用到各种领域，如火灾探测、煤气泄露报警、交流电流越限报警、玻璃破碎探测等，使用范围广、功能强，具有很强的使用价值，是现代生活中必不可少的一项设备。
关键词：数码管、光耦、555多谐振荡、光电转换、报警目录摘要 (1)关键词 (1)一前言 (2)二设计内容与要求 (2)2.1 设计方案............................................................ (2)2.2 设计要求............................................................ (3)2.3 方案论证比较 (3)三硬件电路 (4)3.1 总体电路设计 (4)3.2 电源模块 (4)3.3 报警模块 (4)3.4 数字显示模块 (5)3.5 光电转换模块 (6)3.6 蜂鸣器的结构原理 (7)四提高要求电路的实现 (8)4.1 系统工作原理及其组成 (8)4.2 单元模块 (8)4.2.1 计数器设计模块 (8)4.2.2 数字显示模块 (9)五电路的原理和介绍 (9)六电路的调试过程与分析 (10)6.1基本设计电路调试 (10)6.2提高设计电路调试 (11)七总结 (1)1致谢 (11)参考文献 (12)附录一 (12)附录二 (13)1 : 前言报警器的应用非常广泛，分为机械式报警器和电子报警器。
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。
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。
本课程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和发展。
本文设计的光电报警器是光电二极管和报警器的灵活结合，它可以运用到各种生产线上，安全性能高，节约了人力资源，并且不易出错；还能运用到其它人力不能检测到的环境。
可见，报警器已经运用到社会各种领域。
如图：2 :设计内容与要求2.1 设计方案根据课题设计要求初步建立如下系统框图图2.1 系统原理框图2.2 设计要求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，555，74LS32，74LS247。
光电转换报警器控制2.3 方案论证比较电源模块：由于本系统需要电池供电，我考虑了下面两种方案为系统供电。
方案一：采用四节1.5V的干电池供电，电压达到6V，给系统供电的话，由于干电池电量有限，随着工作时间电压会慢慢降低。
采用干电池给系统供电，调试会给系统带来很大的不便，因此这种方案放弃。
方案二：采用集成稳压芯片LM7805CV ,稳压输出+5V电压给系统供电。
7805输出1A的电流，足以提供系统工作所要的电流。
而且只要带上变压器，稳压芯片就可以稳定的输出+5V电压。
基于以上分析拟定方案二，作为系统工作时的电压。
报警器模块：方案一，采用扬声器作为系统报警，电路需增加元器件，并且扬声器占用空间大，重，价格也相对其它报警设备贵，所以放弃此方案。
方案二：采用无缘蜂鸣器，价格便宜，体积小，携带方便，报警声音清晰，但是要增加驱动电路方可工作。
方案三：采用有缘蜂鸣器，价格便宜，体积小，携带方便，报警声音清晰，直接与输出信号引脚相连就可以工作了，电路简单。
基于以上分析拟定方案三作为系统的报警部分。
3 :硬件电路3.1 总体电路设计本电路由4部分组成：光信号转换成数字信号系统，数字显示系统，555报警系统和5V 稳压源系统。
通过光照光敏三级管输出高低电平来控制74LS247显示数字是哪路被遮挡，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。
3.2 电源模块采用变压器经过整流滤波后再通过三端稳压器LM7805CV 得到+5V 电压，给系统供电。
3.3 光电转换模块光电转换采用光耦，光耦内由发光二极管和光敏三极管组成，采用+5V 电源供电。
为防止光耦烧坏，应该在三极管旁串联一个510欧姆的电阻。
图3.2光电转换图： 图3.2光电转换图光敏三极管受到光照时，C 、E 极相当于短路，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图3.3 74LS32的管脚图3.4 数字显示模块图3.4数字显示模块电路图R 4 24k ΩLED 2 R 3 24k Ω LED 1 R 1 510Ω R 2 510Ω此模块由74LS247及共阳数码显示器组成，74LS247驱动共阳数码显示器工作。
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。
3.5 报警模块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：图3.5 555芯片管脚图图3.6 报警电路图通过555定时器构成自激多谐振荡器产生的矩形脉冲来控制蜂鸣器的叫声，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T1=0.7*（R12+R13）*C1，充电时间T2=T- T1 由电路图可以算出导通时间为：T=0.7*（510K+2*20K）*330uF=1.235KHZ。
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。
图3.7 555芯片的内部结构图3.6 蜂鸣器的结构原理本次设计采用的压电式蜂鸣器，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。
图4-1每当来一个计数脉冲时，计数器计一次数，并将结果输出给显示译码器，译码器输出“1”有效，来驱动共阴数码显示器工作，计数器计一次数，计数范围是0—99，并且电路具有清零功能，当按键开关按下时，即给计数器异步清零。
4.2 单元模块4.2.1计数器模块设计图4-2第一片计成图4-2第一片的进位输出C作为第二片的EP和ET 输入，每当9（1001）时C变为1，下个CLK信号到达时第二片为计数工作状态，计入1，而第一片计成0（0000），它的C端回到低电平。
第一片的EP和ET恒为1，始终处于计数工作状4.2.2数字显示模块图4-3此模块由CD4511及共阴数码显示器组成，CD4511驱动共阴数码显示器工作。
只要将计数器的输出接到CD4511的BCD码输入端，即能驱动数码管显示（注意高地位）。
5：电路的原理和介绍由上述的方法设计出了附录二中得电路图，下面介绍电路的工作原理：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。
6：电路的调试过程与分析6.1 基本设计电路调试调试用到的仪器有：数字万用表、5V直流稳压电源。
调试分模块进行调试：第一步将光电转换部分焊接完毕后，接通电源，用数字万用表分别测试挡光和不挡光A、B两点的电压，第一次测试结果是挡光和不挡光的电压值都一样，这说明电路出现了问题，关闭电源，用万用表的蜂鸣档检查电路是否有短路和断路的地方，结果没有。
然后又检查了是否将电路焊错了，元器件的管脚是否插错了，仔细一检查才发现是将光耦中光敏三极管的发射极和集电极搞反了。