[最新]光电报警器设计 刘玉荣卒业设计

[最新]光电报警器设计 刘玉荣卒业设计 邵阳职业技术学院 毕业设计() 课名称: 基于声光报警器 系 (部): 机电工程系 班 级: 机电1081班 学生姓名: 刘玉荣 指导教师: 黄新民老师 2010 年 6 月 目录 前言……………………………………………………………. 第一章 设计……………………………………………... 1.1 设计方案…………………………………………………... 第二章 电路原理……………………………………………… 2.1 总体电路设计……………………………………………... 2.2 报警模块…………………………………………………… 2.3 数字显示模块……………………………………………… 2.4 光电转换模块……………………………………………… 2.5 蜂鸣器的结构原理………………………………………… 附录 一 ……………………………………………………….. 附录 二 ……………………………………………………….. 前 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。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。光电报警就很好的改善了这点。如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪、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结合的小小的结合，但它可以运用到各种生产 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，生产进度，安全性能高，节约了人力资源 ，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。 第一章 设计内容 1.1 设计方案 根据课题设计要求初步建立如下系统框图 报警器控制 数码显现 译码输出 器器 光电转换 图1.1 系统原理框图 第二章 电路原理 2.1 总体电路设计 本电路由3部分组成:电信号转换成数字信号系统，数字显示系统，555报警系统。通过光照光敏3级管输出高低电平来控制74LS247显示数字是哪路被挡，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 本电路由3部分组成:电信号转换成数字信号系统，数字显示系统，555报警系统。通过光耦的光敏三级管输出高低电平来控制74LS247显示数字是哪路被挡，同时 由555报警器发出间歇式的报警声。 电路设计: 2.2 报警模块 首先，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2.1 : 555芯片管脚图 图2.2: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喇叭的间歇式的叫声。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 0，使输出为 0 电平。 图2.3 : 555芯片的内部结构图 2.3 数字显示模块 其次，显示电路选择74LS247和共阴7段LEDS译码管 图2.4 74LS247与共阴数码管的链接图 74LS247引脚功能表—七段译码驱动器功能表 图2.5:74LS48引脚功能 译码显示电路如下:实现1端和7端为低电平时，数码管显示0;1为高电平7为低电平时，数码管显示1;1为低电平7为高电平时，数码管显示2;1为高电平7同时为高电平时，数码管显示3。 74LS247是一款低电平驱动的数字译码芯片，输出有效点位为低电平，可以配上共阳的数码管，我们也可以选着74LS48高电平驱动的和共阴数码管，更具自己的喜好选着不同芯片，本为采用的是74LS247。 芯片74LS247动共阴数码管的译码器，所以在共阳数码管之前要加8个100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 2.4 光电转换模块 再次光电转换采用光耦，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，10mA