光控报警器
光电报警实验报告
光电报警实验#### 实验目的：1. 理解光电报警器的工作原理。
2. 掌握光电报警器的组装与调试方法。
3. 学习利用光电传感器实现光控报警功能。
#### 实验时间：2023年10月15日#### 实验地点：实验室#### 实验器材：1. LM555CN芯片2. HG412A砷化镓发光二极管3. 2CU2D硅光敏二极管4. 红外发射管5. 电阻、电容、导线等6. PSPICE仿真软件7. 万用表8. 电源#### 实验原理：光电报警器利用光电传感器检测光线的强度，当光线被阻挡时，传感器输出低电平信号，触发报警电路发出警报。
本实验中，利用LM555CN芯片构成的多谐振荡器产生报警声，红外发射管与硅光敏二极管形成红外探测电路，当红外信号被阻挡时，报警器启动。
1. 组装电路：- 将LM555CN芯片插入电路板，连接电阻、电容等元件。
- 将红外发射管与硅光敏二极管分别安装在发射端和接收端，确保两者之间的红外信号可以正常传输。
- 连接电源，调试电路。
2. 调试电路：- 使用万用表测量LM555CN芯片的输出电压，确保电路工作正常。
- 调整红外发射管与硅光敏二极管之间的距离，观察报警器是否能够正常工作。
3. 仿真分析：- 利用PSPICE软件对电路进行仿真，分析电路性能。
- 调整电路参数，优化报警器性能。
4. 实验数据记录与分析：- 记录不同距离下的报警效果，分析报警器的探测距离。
- 记录不同光照强度下的报警效果，分析报警器的灵敏度。
#### 实验结果：1. 报警器在红外发射管与硅光敏二极管之间距离为1米时，能够正常工作。
2. 当红外信号被阻挡时，报警器能够立即发出警报声。
3. 通过PSPICE仿真，发现报警器的探测距离与灵敏度可以满足实际应用需求。
#### 实验总结：1. 本实验成功组装并调试了一个光电报警器，实现了光控报警功能。
2. 通过实验，加深了对光电报警器工作原理的理解，掌握了光电报警器的组装与调试方法。
光控报警实验实验报告
一、实验目的1. 理解光敏电阻的工作原理及其在光控电路中的应用。
2. 掌握光控报警电路的设计与搭建方法。
3. 学习利用光敏电阻检测环境光线强度，实现自动报警功能。
二、实验原理本实验采用光敏电阻作为光强检测元件，通过检测环境光线强度来实现报警功能。
当环境光线强度低于设定阈值时，光敏电阻的电阻值减小，电路导通，触发报警装置；当环境光线强度高于设定阈值时，光敏电阻的电阻值增大，电路截止，报警装置停止工作。
三、实验器材1. 光敏电阻2. 电阻3. 电容4. 二极管5. 555定时器6. 报警器7. 电源8. 连接线9. 万用表10. 搅拌棒（用于清洁光敏电阻）四、实验步骤1. 电路搭建a. 将光敏电阻与电阻串联，构成分压电路。
b. 将分压电路的输出端与555定时器的阈值端（TH）和复位端（RESET）相连。
c. 将555定时器的输出端（OUT）与报警器相连。
d. 将555定时器的电源端（VCC）和地端（GND）与电源相连。
2. 电路调试a. 使用万用表测量光敏电阻在不同光线强度下的电阻值，确定合适的阈值。
b. 调节电阻值，使电路在设定光线强度下触发报警。
c. 调节电容值，改变报警器的触发时间。
3. 实验验证a. 在不同光线强度下，观察报警器是否正常工作。
b. 检查电路连接是否牢固，确保电路安全可靠。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，成功搭建了光控报警电路，实现了在光线强度低于设定阈值时自动报警的功能。
2. 结果分析a. 光敏电阻的电阻值随着光线强度的变化而变化，实现了光线强度的检测。
b. 555定时器根据光敏电阻的电阻值控制报警器的触发时间，实现了自动报警功能。
c. 通过调节电阻和电容的值，可以调整报警器的触发时间和灵敏度。
六、实验总结1. 本实验成功实现了光控报警功能，加深了对光敏电阻和555定时器应用的理解。
2. 通过实验，掌握了光控报警电路的设计与搭建方法，提高了电路实验能力。
3. 在实验过程中，注意安全操作，确保实验顺利进行。
光电报警器的工作原理
光电报警器的工作原理
光电报警器是一种常见的安防设备，它能够通过感知光线的变化来发出警报并保护家庭、办公室等场所的安全。
下面我们一起来探讨一下光电报警器的工作原理。
光电报警器主要由两部分组成：发射器和接收器。
发射器通常发出脉冲或连续的红外线信号，而接收器则会接收这些信号并将其转换为电信号。
当有任何物体进入发射器和接收器之间的区域时，这些物体会对发射的红外线信号产生反射。
这些反射信号会被接收器捕捉并转换为电信号，而接收器则会根据这些电信号来检测是否有任何物体进入了监控区域。
如果接收器检测到有物体进入，那么它会立即向警报器发出信号并触发警报。
在警报被触发后，警报器会立即发出声光信号，以便提醒人们注意并采取必要的措施。
光电报警器在安防领域中应用广泛，它可以用于监控家庭、办公室、仓库、商店等场所。
这种设备具有很高的灵敏度和精度，可以快速反应对监控区域的入侵，并及时发出警报。
同时，光电报警器的工作原
理也比较简单，易于安装和维护。
总之，光电报警器的工作原理是通过感知红外线信号的变化来检测是
否有任何物体进入监控区域，并在检测到异常时发出警报。
在应用中，我们应该选择合适的安装位置和设置参数来确保光电报警器的有效工作。
光控报警器电路设计
光控报警器电路设计
首先，我们需要一个光敏电阻。
光敏电阻是一种半导体材料，它的电
阻值会随着光照强度的变化而变化。
在光照较弱时，光敏电阻的电阻值较高，而在光照较强时，光敏电阻的电阻值较低。
接下来，我们需要一个比较器。
比较器是一种电子元件，可以比较两
个电压的大小，并输出一个高电平或低电平的信号。
我们将光敏电阻的电
压和一个参考电压（可以通过电位器来调节）输入到比较器中进行比较。
当光敏电阻的电压大于参考电压时，比较器输出一个高电平的信号。
反之，当光敏电阻的电压小于参考电压时，比较器输出一个低电平的信号。
接下来，我们将比较器的输出连接到一个声音发生器。
当比较器输出
高电平时，声音发生器发出警报声。
当比较器输出低电平时，声音发生器
停止发出警报声。
最后，我们可以添加一些辅助电路来增加光控报警器的功能。
例如，
我们可以添加一个可调节的延时器，使报警器延迟一段时间后才开始响。
我们还可以添加一个可调节的报警器灵敏度电路，使报警器能够适应不同
光照强度的环境。
总的来说，光控报警器电路的设计主要包括光敏电阻、比较器、声音
发生器和一些辅助电路。
通过对光敏电阻的电压进行比较，可以实现根据
光线强弱发出警报的功能。
这种电路设计简单、成本低廉，可以广泛应用
于各种需要光控的报警装置中。
光控报警电路
光控报警电路套件使用说明书
一、工作原理
光控报警器的电路原理图如图所示：电路中露面LM393接成电压比较器的形式，光敏电阻RL与可变电阻器RP构成光控触发回路。
当RL无光照时，呈高电阻状态，RL 与RP的分压点即LM393集成电路的2脚电位较高，集成电路1脚输出低电平，Q1、Q2不工作，LS1(蜂鸣器)无声。
若打开抽屉、文件柜等，室内光线照射到RL受光激发，电阻值迅速下降，分压点电位降低，当低于LM393的3脚电压时，1脚输出高电平，驱动Q2、Q1开始工作，LS1(蜂鸣器)发声。
调节电位器RP阻值，可改变分压点即LM393的2脚电位高低，从而可以调节光控报警器的灵敏度。
二、电路原理图：
光敏报警器电路原理图
三、制作与调试
1、先仔细核对元器件清单(如下表1)，确认元件类型和数量齐全。
亮时，测试其电阻阻值是多少(一般几KΩ到几十KΩ)；当光线很暗时，测试其电阻值是多少(一般几MΩ到几十MΩ)。
经过测试比较，对光敏电阻(光敏传感器)有了一个初步的认识。
3、将元件按照清单上的位号分别焊接到线路板上，如下图2所示：
1。
光控报警器电路的工作原理
光控报警器电路的工作原理光控报警器电路的工作原理是利用光敏电阻（LDR）感知环境光线的强弱，并通过电路控制报警器的触发与解除。
下面将详细介绍光控报警器电路的工作原理。
光控报警器电路主要包括光敏电阻、比较器、报警器和电源。
其中光敏电阻是核心组件，它是一种能够根据外界环境光线的亮度来改变自身电阻值的元件。
光敏电阻通常由半导体材料制成，在强光下电阻值较小，而在弱光下电阻值较大。
光控报警器电路的工作原理如下：1. 当环境中的光线较弱时，光敏电阻的电阻值变大，此时光敏电阻接入比较器的负输入端。
比较器是一种电子元件，它可以将两个输入信号进行比较，并输出一个与输入信号相关的电压信号。
2. 比较器的正输入端接入一个基准电压，该电压一般由电源提供。
当光敏电阻的电阻值较大时，比较器的负输入端电压大于正输入端，则比较器输出的电压为低电平。
3. 报警器通常由蜂鸣器或其他报警装置组成。
当比较器输出低电平时，报警器被触发并发出警报声音或其他警示信号。
4. 当环境中的光线变强时，光敏电阻的电阻值变小，使得比较器的负输入端电压小于正输入端。
比较器的输出电压变为高电平，报警器被解除，不再发出警报声音。
光控报警器电路的工作原理是基于光敏电阻的光敏特性以及比较器的比较功能实现的。
通过光敏电阻感知环境光线的强弱，当环境光线较弱时触发报警器，当环境光线变强时解除警报。
这样的设计可以应用于许多需要光线监测和报警的场合。
除了基本的光控报警器电路，还可以通过添加其他元件来增加功能和灵活性。
例如，可以添加计时器电路来控制报警器的响应时间和持续时间；可以添加闪光灯电路、短信通知电路或联动监控系统等来增强报警效果和实用性。
总结起来，光控报警器电路的工作原理是通过光敏电阻感知环境光线的强弱来触发和解除报警器的警报，以实现对环境光照情况的监测和警示功能。
这一原理简单而实用，可以应用于各种需要光线监测报警的场合，例如室内和室外的安防系统、智能家居等。
独立式光电感烟火灾探测报警器 JTY-GD-ZH307 产品安装使用说明书
上海中环科仪消防报警设备有限公司独立式光电感烟火灾探测报警器JTY-GD-ZH307产品安装使用说明书制定：王锋批准：王云飞2019年12月25日独立式光电感烟火灾探测报警器JTY-GD-ZH307产品安装使用说明书一、产品简介JTY-GD-ZH307型独立式光电感烟火灾探测报警器（以下简称报警器）能够探测火灾时产生的大量烟雾，及时发出报警信号。
报警器采用光电感烟器件及优良的生产工艺，工作稳定，外形美观，安装简单，无需调试，可广泛用于网吧、歌舞厅、咖啡厅、休闲厅、住宅等场所进行火灾安全监测。
报警器内置语音喇叭，报警后发出“发生火灾”的提示语音，同时具有消音功能。
报警器采用1节3V 锂锰电池，耗电极微，持续工作时间可长达5年。
二、技术参数1.电源：1节3V锂二氧化锰电池，型号为GNCP903450,属于一次性电池，3400mAh的电池容量，可使用5年左右。
2.待机工作电流小于10uA 报警工作电流小于100mA3.指示灯：红色，正常工作时指示灯不亮，报警时闪亮；绿色，初始化成功后，绿色指示灯闪一下表示工作正常；黄色，当电池电量低时，每隔段时间闪一下，表示电量不足。
4.报警声响:＞80dB5.保护面积：60平方米~100平方米，具体参数应以《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116）为准6.使用环境：温度：-10℃~+55℃相对湿度≤95%，不凝露7.外形尺寸：直径100.8m m，高56.8mm(带底座)8.壳体材料和颜色：ABS灰白9.重量：100 g（不带底座）10.安装孔距：60 mm11.执行标准：GB20517-2006三、安装注意01）适宜的安装位置要想获得最快的探测速度，报警器的安装位置很重要。
最佳位置应在房顶的中间，在这一位置，报警器离房间的各个位置都最近。
☆安装于房顶时：报警器的边缘应距任何一面墙壁至少50cm。
☆安装于倾斜或人形的屋顶上时：报警器应与屋顶保持一定的距离。
当坡度小于30°时，距离0.2m为宜，大于30°则以0.3m～0.5m为宜。
红外光控防盗报警器的设计毕业论文
1
1.1选题背景
随着时代的进步，电子电路科学技术的飞速发展，人们的生活水平有了很大的提高，各种高档家电和贵重物品为许多家庭拥有，然而一些不法分子也是越来越多。但是大部分人的防盗意识还是不够强造成偷盗的现象屡见不鲜，带给人们群众极大的困扰，因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。红外光控报警器成功研发有利的遏制了这种情况的再次发生。红外光控报警器是一种由报警器主动发出红外线，红外线碰到障碍物，就会反弹回来被报警器接受。如果探头检测到红外线是静止的也就是不断的发出红外线又不断地被反弹的，那么报警其就不会报警。当有会动的物体触犯了红外线时候，探头就会检测到异常，就会报警。从而达到预防和防盗的功能。
2.2.1常见的几种红外传感器介绍
(1)红外探测器：
红外系统的核心是红外探测器，按照探测的机理的不同，可以分为热探测器和光子探测器两大类。热探测器是利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射，引起非电量的物理变化时，可以通过适当的变换后测量相应的电量变[1]。
(4)红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。至于报警可报警器设计的原件选择有一个明确的思路，通过比较运用最佳原件，也对防盗报警器的设计有个整体思路。
热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如图2示, 在VCC电源端利用C1和R2来稳定工作电压，同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时，电荷信号经过FET放大后，经过C2，R1的稳压后使输出变为高电位，再经过NPN的转化，输出OUT为低电平。
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附件1：
学号：0121509250118
课程设计
题目模拟电子技术基础课程设计
学院信息工程学院
专业电子信息工程
班级电信1502班
姓名舒细兵
指导教师王绪国
2017 年 1 月11 日
课程设计任务书
学生姓名：舒细兵专业班级：电信1502班
指导教师：王绪国工作单位：信息工程学院
题目: 光控报警电路的设计仿真与实现
初始条件：
可选元件：三极管、集成运算放大器、集成功放，光电管、扬声器、电容、电阻等；或自选元器件。
可用仪器：示波器，万用表等。
要求完成的主要任务:
（1）设计任务
根据技术指标和已知条件，完成对光控报警电路的设计、仿真、装配与调试，并自制电源。
（2）设计要求
错误!未找到引用源。
设计一个光控报警器，有光照时扬声器能发出音频(1000Hz左右)报警声音；
无光照时不发声报警；或者反之，无光照时扬声器能发声报警；有光照时不报警。
②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实
现系统功能。
④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。
⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
时间安排：
1、前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。
2、后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。
指导教师签名：年月日
系主任（或责任教师）签名：年月日
光控报警器电路设计
摘要
本设计主要采用光敏电阻和滑动变阻器作为电路的开关，在无光的条件下，光敏电阻的阻值非常大，以至于电路无法正常工作，同时扬声器也不会响。
在有光的条件下，光敏电阻的阻值急剧下降。
达到电路工作的要求，在NE555振荡器的作用下，扬声器发出“滴…嘟…”的声音。
从而实现电路的要求。
关键词：光控报警555
目录
一、方案设计 (5)
1.1设计任务 (5)
1.2设计要求 (5)
1.3设计方案以及工作原理 (5)
二、电路的仿真与调试 (6)
2.1电路元件的参数选择 (6)
2.2电路仿真的结果 (6)
2.3仿真的调试 (6)
三、报警器的系统设计 (7)
3.1报警器系统的基本介绍 (7)
3.2PCB原理图以及封装图 (7)
3.3系统元件清单 (9)
四、实物的焊接与调试 (9)
4.1焊接出现的问题 (9)
4.2调试出现的问题 (9)
4.3解决方法 (10)
五、总结 (10)
六、参考文献 (10)
本科生课程设计成绩评定表 (11)
一、方案设计
1.1设计任务
根据技术指标和已知条件，完成对光控报警电路的设计、仿真、装配与调试，并自制电源。
1.2设计要求
设计一个光控报警器，有光照时扬声器能发出音频(1000Hz左右)报警声音；无光照时不发声报警；或者反之，无光照时扬声器能发声报警；有光照时不报警。
1.3设计方案以及工作原理
图1.3
工作原理：光控报警器的电路原理图所示。
电路中555时基集成电路接成典型无稳态工作方式，光敏电阻R5与可变电阻器R4构成光控触发回路。
当R5无光照射时，呈高电阻状态，R5与R4的分压点即555型时基集成电路的4脚电位较低，若小于0．4V，555时基集成电路被强制复位，电路不振荡，BL无声，LED不发光。
若打开抽屉、文件柜等，室内光线照射到R5上时，R5受光激发，电阻值迅速下降，分压点电位升高，当大于0.4V时（少数时基电路为大于1V)，强制复位被解除，电路立即产生振荡，BL就发声报警，同时LED发光。
调节电位器R4阻值，可改变分压点即555时基集成电路4脚电位的高低，从而可以调节光控报警器的灵敏度
二、电路的仿真与调试
2.1电路元件的参数选择
图2.1
振荡器的定时时间：1)
221(C R R T +=ln2 频率的计算公式：2ln 1)
221/(1f C R R +=
2.2电路仿真的结果
由于光敏电阻的条件在仿真中不易实现，故用滑动变阻器模拟光敏电阻，当光线照
射到R5上时，LED 受光激发，电阻值迅速下降，分压点电位升高，当大于0.4V 时（少数时基电路为大于1V)，强制复位被解除，电路立即产生振荡，BL 就发声报警，同时LED 发光
2.3仿真的调试
在实际的电路中，扬声器可能出现不响等问题。
这时候可以通过改变滑动变阻器R4d 阻值来改变电路的灵敏度。
从而保证报警器的正常工作。
三、报警器的系统设计
3.1报警器系统的基本介绍
光控报警器的系统主要分为两大部分一是直流稳压电源部分、二是报警器部分。
直流稳压电源产生6v的直流电压，而报警器在有光的条件下，扬声器会发出“嘟嘟…”的声音。
3.1.1直流稳压电源部分
图3.1.1
3.1.2报警器部分
3.2 PCB原理图以及封装图
3.2.1原理图
图3.2.1 3.2.2封装图
3.3.系统元件清单
3.3.1直流稳压源部分
3.3.2光控报警器部分
四、实物的焊接与调试
4.1焊接出现的问题
1.发光二极管焊反了
2.ne555z焊反了
3.焊接的位置没有焊牢，容易松动。
4.2调试出现的问题
1，二极管不亮
2，扬声器不响
4.3解决的方法
1.检查电路是否出现焊错，焊反，以及漏焊的情况。
出现时，及时改正。
2.调节电位器，观察二极管是否亮，扬声器是否响。
如果不行，反复检查电路并调试，从而调出最佳位置。
五、总结
在设计中，运用简单的电路及已学过的模电知识，基本按要求完成了设计。
但是在实践的过程中，我们还是碰到了许多的难题。
比如，有些电子元件基本上买不到，电路板焊错，仿真软件基本上不会用等等。
在这次的设计的过程中，我在我们团队中担任电路的设计以及multisim的仿真任务和最后实物的调试工作。
实践中虽然遇到了一些困难，但是我们积极克服了。
短短的几天，虽然辛苦，但是充实且快乐，看着自己的作品有些许的成就感。
但我还是看见了我不足的地方，通过设计，我明白了我懂得东西还是远远不够的，设计当中我翻阅了大量的书籍，浏览了大量的网站，有些内容能找到却看不懂，只能自己慢慢的摸索，在仿真中不断的改变器件的参数去达到设计的目的。
通过本次课程设计，我提高了我的动手能力，以及团队合作意识。
同时也懂得了，实验的意义，让理论知识在生活中得到了实践。
六、参考文献
[1]周新民.工程实践与训练教程[M].武汉.武汉理工大学出版社.2009
[2]李娜.电工电子实习教程A[M].武汉.武汉理工大学.2016
[3]吴友宇.刘克文.模拟电子电路[M].北京.科学出版社.2014
[4]余家春.Protel 99 SE 电路设计实用教程［Ｍ］北京中国铁道出版社，2007
[5]NE555.中文资料.百度
模拟电子技术基础课程设计
附件6：
本科生课程设计成绩评定表
指导教师签字：
年月日
11。