一种光电报警器设计

一种光电报警器设计

技术领域

本发明专利涉及电子设计技术领域，尤其涉及一种光电报警器设计。

背景技术

光电技术、光电科技是一门结合光学、电子与电机之尖端技术，早期由于技术门槛 高，偏重国防与航天领域之发展，并以雷射相关应用为主。近十余年来，光电相关技术突飞 猛进，产品种类也不断推陈出新，其应用更是无远弗届，层面扩及通讯、信息、生化、医疗、工 业、能源、民生等领域。展望光电报警器的未来，在轻量化、便携性、低耗能、高效益、整合强 的特性下，将更深入各产业应用范围中。

光电产品因应用广泛已成为众所瞩目之焦点，近来无论在通讯网路、多媒体信息 化社会等炙手可热的应用领域上，光电产品都扮演着重要的角，因此许多专业人士都预 见到二十一世纪将是属于“光”的世纪。为此，无论日、美、欧等先进国家，或亚太新兴国家皆 一致看好对光电产业之潜力，对光电市场未来成长潜力皆寄予厚望，并积极投入光电产业 的发展。光电报警器正是众多光电产品中的佼佼者，以其简单、方便、灵活性强的特点让更 多的众受益。随着科学技术的进步，光电报警器价逐步升级，升级后可使更多的人们受 益。

发明专利内容

本发明专利涉及一种光电报警器设计，本发明由电信号转换成数字信号系统，数字显 示系统，555报警系统组成；本发明通过光照光敏电阻和NPN三极管共同控制输出高低电平 来控制74LS48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。

附图说明

图1：光电报警器框图。

图2：工作原理图。

图3：光电转换图。

图4：多谐振荡器电路图。

图5：74LS48与共阴数码管的链接图。

具体实施方式

为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本发明专利，并不用于限定本发明专利。

本发明专利涉及一种光电报警器设计，本发明由电信号转换成数字信号系统，数 字显示系统，555报警系统组成；本发明通过光照光敏电阻和NPN三极管共同控制输出高低 电平来控制74LS48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。光电报警 器框图如图1所示。

进一步的，光电报警器原理如图2所示，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74LS48中的1、7脚输 入的信号，输出的信号通过共阴数码管显示为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1.58KHZ （0.7*（R15+key）*C2）的矩形脉冲，使蜂鸣器会响铃。光耦上端的的高、低电平信号与 74LS247中的1、7脚输入的信号，输出的信号通过共阴数码管显示为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74LS48中的1、7脚输入的信 号，输出的信号通过共阴数码管显示为3。

进一步的，本发明的光电转换采用光耦，光耦内由发光二极管和光敏电阻和NPN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10mA～ 30mA范围内，根据欧姆定律，由I=U/R，U=5V，10mA<I<30mA，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240Ù的电阻以防止被击穿。光电转换电路如图3所示。

进一步的，本发明通过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4可以算出导通时间为：T=0.7* （510K+2*20K）*330uF=1.235KHZ5。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。

进一步的，本发明的显示电路选择74LS48和共阴7段LEDS译码管。连接如图5所示。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本 发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利 的保护范围之内。