光電式報警器ppt課件

1、 學生姓名：車紅軍 指導老師：劉偉波 前言前言 第一章第一章 光電式報警器的原理及總體設計光電式報警器的原理及總體設計 第二章第二章 光電報警器電路設計光電報警器電路設計 第三章第三章 Proteus電路仿真電路仿真 第四章第四章 電路焊接與調試分析電路焊接與調試分析 結論結論 參考文獻參考文獻 附錄附錄 謝辭謝辭第一章第一章 光電式報警器的原理及總體設計光電式報警器的原理及總體設計總體電路設計總體電路設計 本電路由3部分組成：光電轉換電路、數(shù)字顯示電路、聲光報警電路。設計雙光路結構，通過光照光敏三級管輸出高低電平來控制74LS247顯示數(shù)字是哪路被擋，數(shù)碼管顯示被遮擋的路數(shù)，無遮擋時數(shù)碼管顯

2、0，1路被遮擋時數(shù)碼管顯1，2路被遮擋時數(shù)碼管顯2，同時被遮擋時數(shù)碼管顯3。當任一光路被遮擋時，報警器發(fā)出間歇式聲光報警。 報警器控制報警器控制譯碼輸出譯碼輸出數(shù)碼顯示數(shù)碼顯示光電轉換光電轉換+5V穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源光電式報警器框圖 光電報警器原理介紹光電報警器原理介紹 當兩路電路都沒有被遮擋的時候，光當兩路電路都沒有被遮擋的時候，光耦是導通的，即光耦上端兩端電壓都為耦是導通的，即光耦上端兩端電壓都為低，然后經過低，然后經過74LS32或門以后的總的或門以后的總的電壓為低，低電壓與電壓為低，低電壓與555的管腳的管腳4相連，相連，RS使得使得555輸出一直為低，不能驅動蜂輸出一直為低，不能驅動蜂

3、鳴器響，故不會響鈴，同時光耦上端的鳴器響，故不會響鈴，同時光耦上端的的低電平信號與的低電平信號與74LS247中的中的1、7腳輸腳輸入的信號，輸出的信號通過共陽數(shù)碼管入的信號，輸出的信號通過共陽數(shù)碼管顯示為顯示為0。當光耦有其中一路被遮擋后，擋住的光耦不當光耦有其中一路被遮擋后，擋住的光耦不能短路，處于斷開，兩個光耦上端的點平有能短路，處于斷開，兩個光耦上端的點平有一個為高，另一個為低，然后經過一個為高，另一個為低，然后經過74LS32或門以后的總的電壓為高，高電壓與或門以后的總的電壓為高，高電壓與555的的管腳管腳4相連，使得相連，使得555能夠正常工作，產生能夠正常工作，產生1.23KHZ

4、的矩形脈沖，使蜂鳴器會響鈴。的矩形脈沖，使蜂鳴器會響鈴。同時光耦上端的的高、低電平信號與同時光耦上端的的高、低電平信號與74LS247中的中的1、77、1腳輸入的信號，腳輸入的信號，輸出的信號通過共陽數(shù)碼管顯示為輸出的信號通過共陽數(shù)碼管顯示為1、2。 當兩路光耦都被遮擋的時候，光耦就會都不導通，光耦在當兩路光耦都被遮擋的時候，光耦就會都不導通，光耦在截止狀態(tài)，即光耦上端兩端電壓都為高，然后經過截止狀態(tài)，即光耦上端兩端電壓都為高，然后經過74LS32或門以后的總的電壓為高，低電壓與或門以后的總的電壓為高，低電壓與555的管腳的管腳4相連，使相連，使得得555輸出一直為矩形脈沖，驅動蜂鳴器響，故會

5、響鈴，同輸出一直為矩形脈沖，驅動蜂鳴器響，故會響鈴，同時光耦上端的的高電平信號與時光耦上端的的高電平信號與74LS247中的中的1、7腳輸入的腳輸入的信號，輸出的信號通過共陽數(shù)碼管顯示為信號，輸出的信號通過共陽數(shù)碼管顯示為3。第二章第二章 光電報警器電路設計光電報警器電路設計 光電轉換電路設計光電轉換電路設計 數(shù)字顯示電路設計數(shù)字顯示電路設計 聲光報警電路設計聲光報警電路設計 總電路圖總電路圖光電轉換電路光電轉換電路 光電轉換采用光耦，光耦內由發(fā)光二極管和光光電轉換采用光耦，光耦內由發(fā)光二極管和光敏三極管構成：采用敏三極管構成：采用5V直流供電，為防止光直流供電，為防止光耦燒壞，應該在二極管串

6、聯(lián)一個耦燒壞，應該在二極管串聯(lián)一個510電阻。電阻。同時擋光的用具可以使用不透明的紙張，光耦同時擋光的用具可以使用不透明的紙張，光耦中的小功率的發(fā)光二極管正常工作電流在中的小功率的發(fā)光二極管正常工作電流在10 mA 30mA范圍內，根據(jù)歐姆定律，由范圍內，根據(jù)歐姆定律，由I=U/R，U=5 V，10mAI30 mA，故與紅，故與紅外發(fā)光二極管串聯(lián)的電阻值為外發(fā)光二極管串聯(lián)的電阻值為510歐，光敏三歐，光敏三管級管要串聯(lián)一個管級管要串聯(lián)一個24千歐的電阻以防止被擊千歐的電阻以防止被擊穿。穿。 當接通電源的時候，發(fā)光管發(fā)光，光敏三極管的基極電當接通電源的時候，發(fā)光管發(fā)光，光敏三極管的基極電流增加，

7、發(fā)射結的電壓增大，當超過三極管的導通電流增加，發(fā)射結的電壓增大，當超過三極管的導通電壓一般為硅管為壓一般為硅管為0.7V，鍺管為，鍺管為0.3V左右時，三極左右時，三極管就會導通，當基極電流繼續(xù)增加時，三極管會飽和管就會導通，當基極電流繼續(xù)增加時，三極管會飽和導通，此時三極管相當于工作在開關的閉合狀態(tài)，導通，此時三極管相當于工作在開關的閉合狀態(tài)，B點點相當于直接接地，所以相當于直接接地，所以B點輸出為低電平點輸出為低電平“0”。當一旦。當一旦有東西遮在發(fā)光管和光敏三極管中間時，三極管的發(fā)有東西遮在發(fā)光管和光敏三極管中間時，三極管的發(fā)射結電壓降低，達不到它的導通電壓，三極管截止，射結電壓降低，達

8、不到它的導通電壓，三極管截止，此時相當于工作在開關的斷開狀態(tài)，此時相當于工作在開關的斷開狀態(tài)，B點電勢接近電源點電勢接近電源電壓即為高電平電壓即為高電平“1”。 數(shù)字顯示電路數(shù)字顯示電路 此模塊由SN74LS247N及共陽數(shù)碼顯示器組成，74LS247驅動共陽數(shù)碼管工作。74LS247的2，6腳因無輸入，故接低電平，3，4，5腳接高電平，而1,7腳則與光電轉換模塊中光敏三極管輸出的連接。此時74LS32正常工作，驅動共陽數(shù)碼顯示器工作，以顯示數(shù)字0到3。 74LS247管腳圖 74LS247真值表真值表 聲光報警模塊聲光報警模塊 光報警選擇發(fā)光二極管，聲音光報警選擇發(fā)光二極管，聲音報警選擇蜂鳴器。如果要求發(fā)報警選擇蜂鳴器。如果要求發(fā)出間歇式的報警，則肯定要求出間歇式的報警，則肯定要求驅動蜂鳴器和發(fā)光二極管的信驅動蜂鳴器和發(fā)光二極管的信號為穩(wěn)定的方波，即為有固定號為穩(wěn)定的方波，即為有固定周期的高低電平，因此采用由周期的高低電平，因此采用由555構成的多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。構成的多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 總電路圖總電路圖第三章第三章 Proteus電路仿真電路仿真當兩路沒有被遮擋時，光耦當兩路沒有被遮擋時，光耦導通，輸出低電平，數(shù)碼管導通，輸出低電平，數(shù)碼管顯示顯示0，蜂鳴器不報警，如，蜂鳴器不報警，如圖圖 當當1路被遮擋，路被遮擋，2路沒被遮擋路沒被遮擋時，數(shù)碼管顯示時，數(shù)碼管顯示1，蜂鳴器，蜂鳴器