光电式报警器 (2)

《光电式报警器 (2)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、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

2、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。光控电路光控电路显示译码数码显示触发信号多谐振荡声光报警参考元件：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

3、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。92.2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。方案二：接通电源通过光耦的导通和断开，输出高低电平，通过CD4511译码器使LED显示不同的数字，再由7

4、4LS32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2.2.2当接通电源的时候，光耦内部的光敏三极管导通，从B点输出低电平，当有东西遮在光耦的U型槽中时，光敏三极管断开，从B点输出高电平，见图2.2.2。比较上述两种方案，都是将光信号转化为电信号输出高低电平，经过译码器驱动数码管显示不同的数字，同时通过输出的高低电平经或门来控制555构成的多谐振荡器。主要不同之出就在于光电转换电路的选择，经过实验检测第一种方案输出的高电平比较低，致使数码管的亮度不是很高，要加个放大电路才能增加数码管的亮度，而第二种方案却不用加放大电路。虽然光耦的成本比对管高一些，但是实验电路和步骤较简单，而

5、且光耦的发射和接收都在一个器件中灵敏度比对管要高，综合来看，选择第二种方案。2.3元器件介绍91光耦（H92B4）：光耦原理图见图2.3.1。光耦的型号为H92B4，由发光二极管和光敏三极管构成的，有4个管脚。当光敏三极管接收到二极管发射的光时，其工作在饱和导通状态，当光敏三极管无法接收到二极管发射的图2.3.1光时，三极管工作在截止状态。1和4脚接电源，并要加限流电阻。2.或门（74LS32）74LS32管脚图如图2.3-2所示图2.3-2：74LS32管脚图74LS32为四2输入或门。实现逻辑为：Y=A+B其中A，B为输入端，Y为输出端，GND为电源负极，VCC为电源正极3数码管数码管

6、分为共阳数码管和共阴数码管。发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。7段LED数码管在一定形状的绝缘材料上，利用单只LED组合排列成“8”字型的数码管，分别引出它们的电极，点亮相应的点划来显示出0-9的数字。LED的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。图2.3-4为数码管的内部结构。9图2.3-4：数码管内部结构本次课程设计使用的为共阳数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。怎样测量数码管引脚，分共阴和共阳?找公共共阴和公共共阳首先，我们找个电源（3到5伏）和1个1

7、K（几百的也欧的也行）的电阻，　VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的找到一个就够了，，然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阴的了。相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阳的。也可以直接用数字万用表，红表笔是电源的正极，黑表笔是电源的负极。4.555定时器555定时器是一种模拟和数