光電式報(bào)警器ppt課件

1、 學(xué)生姓名：車紅軍 指導(dǎo)老師：劉偉波 前言前言 第一章第一章 光電式報(bào)警器的原理及總體設(shè)計(jì)光電式報(bào)警器的原理及總體設(shè)計(jì) 第二章第二章 光電報(bào)警器電路設(shè)計(jì)光電報(bào)警器電路設(shè)計(jì) 第三章第三章 Proteus電路仿真電路仿真 第四章第四章 電路焊接與調(diào)試分析電路焊接與調(diào)試分析 結(jié)論結(jié)論 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 附錄附錄 謝辭謝辭第一章第一章 光電式報(bào)警器的原理及總體設(shè)計(jì)光電式報(bào)警器的原理及總體設(shè)計(jì)總體電路設(shè)計(jì)總體電路設(shè)計(jì) 本電路由3部分組成：光電轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字顯示電路、聲光報(bào)警電路。設(shè)計(jì)雙光路結(jié)構(gòu)，通過光照光敏三級管輸出高低電平來控制74LS247顯示數(shù)字是哪路被擋，數(shù)碼管顯示被遮擋的路數(shù)，無遮擋時數(shù)碼管顯

2、0，1路被遮擋時數(shù)碼管顯1，2路被遮擋時數(shù)碼管顯2，同時被遮擋時數(shù)碼管顯3。當(dāng)任一光路被遮擋時，報(bào)警器發(fā)出間歇式聲光報(bào)警。 報(bào)警器控制報(bào)警器控制譯碼輸出譯碼輸出數(shù)碼顯示數(shù)碼顯示光電轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換+5V穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源光電式報(bào)警器框圖 光電報(bào)警器原理介紹光電報(bào)警器原理介紹 當(dāng)兩路電路都沒有被遮擋的時候，光當(dāng)兩路電路都沒有被遮擋的時候，光耦是導(dǎo)通的，即光耦上端兩端電壓都為耦是導(dǎo)通的，即光耦上端兩端電壓都為低，然后經(jīng)過低，然后經(jīng)過74LS32或門以后的總的或門以后的總的電壓為低，低電壓與電壓為低，低電壓與555的管腳的管腳4相連，相連，RS使得使得555輸出一直為低，不能驅(qū)動蜂輸出一直為低，不能驅(qū)動蜂

3、鳴器響，故不會響鈴，同時光耦上端的鳴器響，故不會響鈴，同時光耦上端的的低電平信號與的低電平信號與74LS247中的中的1、7腳輸腳輸入的信號，輸出的信號通過共陽數(shù)碼管入的信號，輸出的信號通過共陽數(shù)碼管顯示為顯示為0。當(dāng)光耦有其中一路被遮擋后，擋住的光耦不當(dāng)光耦有其中一路被遮擋后，擋住的光耦不能短路，處于斷開，兩個光耦上端的點(diǎn)平有能短路，處于斷開，兩個光耦上端的點(diǎn)平有一個為高，另一個為低，然后經(jīng)過一個為高，另一個為低，然后經(jīng)過74LS32或門以后的總的電壓為高，高電壓與或門以后的總的電壓為高，高電壓與555的的管腳管腳4相連，使得相連，使得555能夠正常工作，產(chǎn)生能夠正常工作，產(chǎn)生1.23KHZ

4、的矩形脈沖，使蜂鳴器會響鈴。的矩形脈沖，使蜂鳴器會響鈴。同時光耦上端的的高、低電平信號與同時光耦上端的的高、低電平信號與74LS247中的中的1、77、1腳輸入的信號，腳輸入的信號，輸出的信號通過共陽數(shù)碼管顯示為輸出的信號通過共陽數(shù)碼管顯示為1、2。 當(dāng)兩路光耦都被遮擋的時候，光耦就會都不導(dǎo)通，光耦在當(dāng)兩路光耦都被遮擋的時候，光耦就會都不導(dǎo)通，光耦在截止?fàn)顟B(tài)，即光耦上端兩端電壓都為高，然后經(jīng)過截止?fàn)顟B(tài)，即光耦上端兩端電壓都為高，然后經(jīng)過74LS32或門以后的總的電壓為高，低電壓與或門以后的總的電壓為高，低電壓與555的管腳的管腳4相連，使相連，使得得555輸出一直為矩形脈沖，驅(qū)動蜂鳴器響，故會

5、響鈴，同輸出一直為矩形脈沖，驅(qū)動蜂鳴器響，故會響鈴，同時光耦上端的的高電平信號與時光耦上端的的高電平信號與74LS247中的中的1、7腳輸入的腳輸入的信號，輸出的信號通過共陽數(shù)碼管顯示為信號，輸出的信號通過共陽數(shù)碼管顯示為3。第二章第二章 光電報(bào)警器電路設(shè)計(jì)光電報(bào)警器電路設(shè)計(jì) 光電轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)光電轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) 數(shù)字顯示電路設(shè)計(jì)數(shù)字顯示電路設(shè)計(jì) 聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì) 總電路圖總電路圖光電轉(zhuǎn)換電路光電轉(zhuǎn)換電路 光電轉(zhuǎn)換采用光耦，光耦內(nèi)由發(fā)光二極管和光光電轉(zhuǎn)換采用光耦，光耦內(nèi)由發(fā)光二極管和光敏三極管構(gòu)成：采用敏三極管構(gòu)成：采用5V直流供電，為防止光直流供電，為防止光耦燒壞，應(yīng)該在二極管串

6、聯(lián)一個耦燒壞，應(yīng)該在二極管串聯(lián)一個510電阻。電阻。同時擋光的用具可以使用不透明的紙張，光耦同時擋光的用具可以使用不透明的紙張，光耦中的小功率的發(fā)光二極管正常工作電流在中的小功率的發(fā)光二極管正常工作電流在10 mA 30mA范圍內(nèi)，根據(jù)歐姆定律，由范圍內(nèi)，根據(jù)歐姆定律，由I=U/R，U=5 V，10mAI30 mA，故與紅，故與紅外發(fā)光二極管串聯(lián)的電阻值為外發(fā)光二極管串聯(lián)的電阻值為510歐，光敏三歐，光敏三管級管要串聯(lián)一個管級管要串聯(lián)一個24千歐的電阻以防止被擊千歐的電阻以防止被擊穿。穿。 當(dāng)接通電源的時候，發(fā)光管發(fā)光，光敏三極管的基極電當(dāng)接通電源的時候，發(fā)光管發(fā)光，光敏三極管的基極電流增加，

7、發(fā)射結(jié)的電壓增大，當(dāng)超過三極管的導(dǎo)通電流增加，發(fā)射結(jié)的電壓增大，當(dāng)超過三極管的導(dǎo)通電壓一般為硅管為壓一般為硅管為0.7V，鍺管為，鍺管為0.3V左右時，三極左右時，三極管就會導(dǎo)通，當(dāng)基極電流繼續(xù)增加時，三極管會飽和管就會導(dǎo)通，當(dāng)基極電流繼續(xù)增加時，三極管會飽和導(dǎo)通，此時三極管相當(dāng)于工作在開關(guān)的閉合狀態(tài)，導(dǎo)通，此時三極管相當(dāng)于工作在開關(guān)的閉合狀態(tài)，B點(diǎn)點(diǎn)相當(dāng)于直接接地，所以相當(dāng)于直接接地，所以B點(diǎn)輸出為低電平點(diǎn)輸出為低電平“0”。當(dāng)一旦。當(dāng)一旦有東西遮在發(fā)光管和光敏三極管中間時，三極管的發(fā)有東西遮在發(fā)光管和光敏三極管中間時，三極管的發(fā)射結(jié)電壓降低，達(dá)不到它的導(dǎo)通電壓，三極管截止，射結(jié)電壓降低，達(dá)

8、不到它的導(dǎo)通電壓，三極管截止，此時相當(dāng)于工作在開關(guān)的斷開狀態(tài)，此時相當(dāng)于工作在開關(guān)的斷開狀態(tài)，B點(diǎn)電勢接近電源點(diǎn)電勢接近電源電壓即為高電平電壓即為高電平“1”。 數(shù)字顯示電路數(shù)字顯示電路 此模塊由SN74LS247N及共陽數(shù)碼顯示器組成，74LS247驅(qū)動共陽數(shù)碼管工作。74LS247的2，6腳因無輸入，故接低電平，3，4，5腳接高電平，而1,7腳則與光電轉(zhuǎn)換模塊中光敏三極管輸出的連接。此時74LS32正常工作，驅(qū)動共陽數(shù)碼顯示器工作，以顯示數(shù)字0到3。 74LS247管腳圖 74LS247真值表真值表 聲光報(bào)警模塊聲光報(bào)警模塊 光報(bào)警選擇發(fā)光二極管，聲音光報(bào)警選擇發(fā)光二極管，聲音報(bào)警選擇蜂鳴器。如果要求發(fā)報(bào)警選擇蜂鳴器。如果要求發(fā)出間歇式的報(bào)警，則肯定要求出間歇式的報(bào)警，則肯定要求驅(qū)動蜂鳴器和發(fā)光二極管的信驅(qū)動蜂鳴器和發(fā)光二極管的信號為穩(wěn)定的方波，即為有固定號為穩(wěn)定的方波，即為有固定周期的高低電平，因此采用由周期的高低電平，因此采用由555構(gòu)成的多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。構(gòu)成的多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 總電路圖總電路圖第三章第三章 Proteus電路仿真電路仿真當(dāng)兩路沒有被遮擋時，光耦當(dāng)兩路沒有被遮擋時，光耦導(dǎo)通，輸出低電平，數(shù)碼管導(dǎo)通，輸出低電平，數(shù)碼管顯示顯示0，蜂鳴器不報(bào)警，如，蜂鳴器不報(bào)警，如圖圖 當(dāng)當(dāng)1路被遮擋，路被遮擋，2路沒被遮擋路沒被遮擋時，數(shù)碼管顯示時，數(shù)碼管顯示1，蜂鳴器，蜂鳴器