光电报警器的课程设计报告

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1、光电报警器的课程设计1.1、设计基本要求1、采用双光路结构，当任一光路被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警；2、采用LED显示被遮挡的路数，无报警显0，1路显1，2路显2，同时遮挡显3；3、采用5V供电。【主要参考元件】：光耦，555，74LS32，74LS247。1.2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器器数码显现译码输出光电转换图1.1系统原理框图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

2、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。8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

3、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=1.235KHZ555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

4、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80，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2.474LS247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8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；

5、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2.5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：8采用5V直流供电，为防

6、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10mA～30mA范围内，根据欧姆定律，由I=U/R，U=5V，10mA

7、S32的管脚图图7：74LS32的真值表2.5蜂鸣器的结构原理8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（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.0~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。压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。电路原理和介绍由上述的方法，设计出了附录二中的电路图，下面简单的叙述先电路的工作原路，电路中

8、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