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1、光电式报警器,学生姓名：车红军 指导老师：刘伟波,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,第一章 光电式报警器的原理及总体设计,总体电路设计,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。,光电式报警器框图,光电报警
2、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。,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
3、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。,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,光电转换电路,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
4、个510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，10mAI30 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24千欧的电阻以防止被击穿。,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
5、，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”。,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,74LS247真值表,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。,声光报警模块,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，数码管显示0，蜂鸣器不报警，如图,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,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,当两路都被遮挡，数码管显示3，蜂鸣器报警，如图,第四章 电路焊接与调试分析,谢 谢,