光电检测电路设计

1、 光电检测课程设计 2017年 6 月 1 日目 录第 1章 概述 . 1 第 2章 基本原理与总体设计 . 2 2.1 光电报警器的总体设计 . 2 2.2 光电报警器原理介绍 . 2 第 3章 光电报警器电路设计 . 4 3.1 触碰开关模块设计 . 4 3.2 报警模块设计 . 4 3.3 数字显示模块设计 . 5 3.4 蜂鸣器的结构设计 . 7 第 5章 总结 . 7 参考文献 . 8第 1章 概述随着社会科学的不断进步和发展,人们生活水平得到很大的提高,对个人私 有财产的保护越来越重视,因而对于防盗的措施提出了更高的要求。本设计就是 为了满足现代生活防盗的需要而设计的应用于家庭、车

2、库、仓库和保险柜等处进 行防盗监控的无线防盗报警装置。目前市面上防盗装备主要有开关式电子防盗报 警器、压力触发式防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器。本设 计采用的是开关式防盗报警器。第 2章 基本原理与总体设计2.1保险柜防盗报警器的总体设计本电路由 3部分组成(见框图 2.1:电信号转换成数字信号系统,数字显 示系统, 555报警系统。 通过通路是否被断来控制 74LS248显示数字, 同时由 555报警器发出报警声。芯片 74LS248是驱动共阴数码管的译码器, 所以在共阴数码管之前要加几个 100欧的电阻,来避免对元器件的损坏。图 2.1防盗报警器框图2.2防盗报警器原理介

3、绍电路的工作原理(原理图见图 2.2,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破环的时候,电路是导通的,即两端电压都为 高,然后经过 74LS04与非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,同时与非门端的的 低电平信号与 74LS248中的 7脚输入的信号,输出的信号通过共阳数码管显示为 0。当其中一路被断后, 电路处于断开状态, 两个开关端的点平至少有一个为低, 然后经过 74LS01与非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

4、 的矩形脉冲,使蜂鸣器会响铃。同时 74LS01上 端的的高、低电平信号与 74LS248中的 7脚输入的信号,输出的信号通过共阴数 码管显示为 1。当两路都被阻断时候,经过 74LS01与非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, 同时与非门输出端端的的高电平信号与 74LS248中的 7脚输入的信号,输出的信 号通过共阳数码管显示为 1。 图 2.2工作原理图第 3章 防盗报警器电路设计3.1 触碰开关模块设计本模块由两个并行的开关组成,当其中的一个开关被破坏后,与非门输出高 电平,为了保护电路,在开关前加上两个 510

5、欧的电阻。 图 3.1.1触碰开关电路图3.2 报警模块设计考虑到间歇性声光报警电路可以采用 555振荡电路实现, 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 T 1=0.7*(R 12+R13 *C1, 充电时间 T 2 =T- T 1 由电路图 (3.2.1 可以算出导通时间为:T=0.7*(510K+2*20K *330uF=1.235KHZ 图 3.2.1 报警器电路图3.3 数字显示模块设计显示电路选择 74LS248和共阴 7段 LEDS 译码管。连接图见图3.

6、3.1 图 3.3.1 74LS248与共阴数码管的链接图74LS48真值表 译码显示电路如下:实现 7端为高电平则数码管显示 1, 若为低电平, 则显示 0。芯片 74LS248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3.4蜂鸣器的结构设计压电式蜂鸣器 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 (1.515V直流工作电压 , 多谐振荡器起振 , 输出 1.02.5kHZ的音频信号, 阻抗 匹配器推动压电蜂鸣片发声。压

7、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 3.4.1 蜂鸣器第 4章 总结这次光电检测课程设计是一次综合性的实践过程,是对我们所学的光电检测 技术的一次归纳总结。实验过程中碰到的刚开始不能正常显示并且运行的情况完 全是粗心导致的,当时如果认真点的话就不会出现了,可能就是一下完成了。所 以,通过实验意识到要从现在开始养成那种细心的好习惯。这对以后的课程设计 甚至是毕业设计都非常有帮助。再者通过这次实习锻炼了自己的动手及查资料的 能力。也体会到了成功带来了的喜悦。可以说是获益非浅。再次反过来思考这个电路图,整个电路简单明了,不同的模块分别起到不同 的左右,将它们连接的过程就是我们把书本上学习的知识与社会实践相结合的过 程。虽然我们设计的保险柜防盗报警电