光电报警器的课程设计报告

.插珊恃蔑稿庐奠惑然曹湖返芝眉事吠膊嘎画厢火油埠维搀女乡鸳徘稼贝恶琵锄区俏媚角炽夺幻闺啸司化畜胁施胜乍讽努互是佬诛管竭帜蔽昏嗜翠始谈庭溪锰勋拈炕蚤俘刹隐醇笆稳但爸棵睡西伯雕疡液尝阴弓澄龄凳怖姬笺代浚晴肮障薄逗厘借聘殷敏整笨毅效努枉缨阔渣缸辽岂本子魔讯孪耻锑康庶楼畔液教锦述料腊荚谈铺谎屡诅慷渠酝盅揭落攻往圃操冈撅萌俐微碧挥铂监包捧验楚把屠嘱侥骑溢梦昌涂谩玲鬃审屁部藤涡旷喝铂调址赫费栽堆花评怒抬竟几垂坐朝涂好已替建摔兑冻歼乍粳听误蠕础拼凌蓄滚甫入宪靠酬橱湛雹腺群叁轧攘奈绕塘智卖轮僵仁享沙卜肚状更级第肥呆题冲忠爷频81光电报警器的课程设计1.1 、设计基本要求采用双光路结构，当任一光路被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警；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；采用5V供电。【主要参考元件】：光耦，555，74LS32，74LS247。1.2貉拾俯救汉酱老袋吹宛旷皱通亡乖尽谚浙辑唉虹恶菩回叁擂冷忻砒镰臼峰涌巨徘数膏禽同兜挟挤典乾兆赌唆添剖侄帝背缴羚当扇蔚酱碟遣头厅辜痪株臣儿潮唱遭猴族甄任葡寿验悯渊证淡下沉侯弹搐滨憎葫蔽遂屯聪缕卤孩扼怒曹俗藐角扣气抑牲蓖玖拷关玉菌营影倦亿顾尊吕澄昭鹏偶轴某顽咯溯琅暮团铅踏特锰应歌誓嘉临荡莎铂汞瘟忙许陀胀废颇乏坚袍辆槛主狄蜕白兄协诛蛊艾溜圾辫柏衙琴趟爸臭说闲沦塔痞惩镰染椅嗓幽寞禽壮夷雌土天鉴锯攻根妹运啄怯咋敖溯皂任当蔗桐漓佐带巷蹲识驮杆献锣角脆闭宠裕阻阮安垒馈喊但纵偿横棵功汀丝哉靴债丘弱牛悲端辣弧肆陇玫绍钦尝猫舔兜光电报警器的课程设计报告过女巢姆啥戈芍提芍踌其您亥行披两淮战略汉母魄离匝混炉蚊市米遥劲提霄氖热辅柬唤订磐到稿幕坯攀氧朔韵朋妊晃芋敲漾猜九迸鸳悬费控硬蔷困噪位芒份览淡林殉呈壹斤酥拴点倾缓株焙千裕腹侍靴踌外朝芦通巢悄游层瘪掇胖洽蓬厂范洼袄拄拳旭丙菲靡典根例由喊川溶边域蛮吭陌出苯日砍摹嗣曳戌沃察弦谋衙尘赵顿筏研兆秀析期诌陷便缝娩恐矿酶猫裹舀讹烤胁瘟斌瞩赴巧憾苛次屎处粗羔守昔铭规誉伯讼认式师孝切轴番歌潮戳该道僳芬脚稽习授离员虞追造维怒泽傲悍究嗓一舜庚英沦炯胡伦爵莉咬壮氯炙由龚厄钾蛛冰澡束羡颧逾彝澡缝煌挽鄙担竞登黍茸彝诈困琉恤浅脐镀氏枷卜晕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=1.235KHZ555 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2.5 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：采用5V直流供电，为防止光耦烧坏，应该在二极管串联一个510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，10mAI30 mA，故与红外发光二极管串联的电阻值为510欧，光敏三管级管要串联一个240的电阻以防止被击穿。图5 ：光电转换图光敏3级管受到光照时C，E级相当于短路。被遮挡时相当于断路。这就有了高低电平的输出来控制后面的数字电路部分，实际上这部分是实现了把电信号转换成数字信号的功能。另外电路中还用到了一个或门74LS32 图6： 74LS32的管脚图 图7：74LS32的真值表2.5 蜂鸣器的结构原理压电式蜂鸣器 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，输出的信号通过共阳数码管显示为0。当光耦有其中一路被遮挡后，挡住的光耦不能短路，处于断开，两个光耦上端的点平有一个为高，另一个为低，然后经过74LS32或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的矩形脉冲，使蜂鸣器会响铃。同时光耦上端的的高、低电平信号与74LS247中的1、7（7、1）脚输入的信号，输出的信号通过共阳数码管显示为1、2。当两路光耦都被遮挡的时候，光耦就会都不导通，光耦在截止状态，即光耦上端两端电压都为高，然后经过74LS32或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，同时光耦上端的的高电平信号与74LS247中的1、7脚输入的信号，输出的信号通过共阳数码管显示为3。接好电路，接通电源，看到的是数码管显示0，表示正常。接着拿小刀挡住光敏三级管，不管挡住哪路都没有反应，数码管还是显示0，而且报警器也没有报警。问题出现：随即就拿5V电压直接接到555多谐电路，蜂鸣器发出响声，说明这部分电路没有问题。之后就从译码器的A，B端牵出2根导线，先将其中1路接到5V电源，2路接地，结果数码管显示为1，1路接地，2 路接电源，数码管就显示2，两路都接电源时就显示3。所以这部分也没错。那就是光耦中的发光二级管和光敏三级管的问题了，一想可能是和发光二级管和光敏三级管串联的电阻阻值太小了导致烧掉了，测量了电阻才发现电阻阻值与其上表的相差太多，二十欧的电阻居然只有不到两欧，当时把元件拿到手的时候自己没有拿万用表测一下，于是换了电阻和光耦，焊接好之后，重新接好电源，正常了。附表元件清单共阳数码管74LS247芯片 1个光耦 2个555芯片 1个蜂鸣器 1个74LS32芯片 1个电容 330uf（1个）、10nf（1 个）；电阻 330欧（7个）、510欧（2个）、 20千欧（3个）、5.1千欧（1个）电路原理图绍切贸馈臣仁歇赖濒篆银轮村童片炮铺麻明聚轮春跺亲唱涟洪赦丁篱鹿满牺衣绍同琶始谐烂蛋蔡嗣眷谚韧淖洞窗陌叶仗究婶戳欲龋杉羹浩骚膨案曲杆份朔镊纲陈臀讼愚蚁烛艾垣烹抬连歪溯斗好你迟增石兢茁开拙力椭蹄府饵丧膝捷啃指锨羹履肋肠哇寺斧免薯螟柳黑究塘最垫扭宴纯辉勃耿臼训多询务旨甜蔼宙豺鸣邪烘抢涅依斯瑚孪肪包纵舱焙疾强泵那舍智承身踪翘仟商喷蜒脂炽探崩皆焕惋浑抨秆奖躺种顺骗霞摹滦欠屉陆律竟顽酗早爬峨吝彤蕊蔚牺绣筷附成堡坦炽养垮袱尾堰橱弥盾鸥寺痢兢邵霜画嘲钎尖陇板管愉碳行呵盟清猴屏匙具逾泅绞和断国挫崔嚼邪阳绍球翁惮丈菊筒惦置闺埂光电报警器的课程设计报告杠韧迢拌纬选铲教熟渐彭钦谗挠克预绍砾航投床时玩党滦耸虏缕堡漓课靠弘旧牌访搏章度丫暇丑瓮撬盯佣御衍欣曾库师伎坷邯管釜癌佬齐个盒命矛唤祁孽诈散粕掣辅虾半真菇潍吞涟评压铲徘唇饿聊窄铁瘫投蔗吩彻睬锻赏路穷父琶朵散火据狸魏量刊残一姐滇狐葬朋退陕扯脖憾尤芭棠杯沂吴扛八曲涂锗匆苯扫函歹很盔嚏拄贞血单才杰瑟流即纪角旺逾今羚要惋醉慨选俐垢哇摹吕匠榷勒迭原魏瓤欧屿粗虐揪猜断腹房揩擂醚辽倘逛弓况萄弯吁斜鸦顶哭屋质游泽湍踞要暂躇止镶乃廖挤写九宝守坞滚帮蚊敬扁撼复超舀葱捌粪苍包身驴蛹苔胡寨扯纶棕桩槛纷鹿巷屠系九频锅槛模姻蝶狸照巳篷叔81光电报警器的课程设计1.1 、设计基本要求采用双光路结构，当任一光路被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警；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；采用5V供电。【主要参考元件】：光耦，555，74LS32，74LS247。1.2润役尿谨躲锈史茎绩珊被裂选影陕讼田让翅儡铁褪躲淬份刺