光电式报警器 (2)
烟雾报警器种类与选择选购适合自己家庭的烟雾报警器
烟雾报警器种类与选择选购适合自己家庭的烟雾报警器在当今的家庭安全意识上升的背景下，烟雾报警器成为了保护家庭安全的重要设备之一。
然而，市面上的烟雾报警器种类繁多，很多消费者在选购时容易感到困惑。
本文将介绍一些常见的烟雾报警器种类，以及如何根据家庭实际情况选购适合自己的烟雾报警器。
一、离散式烟雾报警器离散式烟雾报警器是目前市场上最常见的一种烟雾报警器。
它由一个独立的烟雾感应器和一个发出报警信号的控制器组成。
这种报警器安装简单，通常使用9V电池供电，可以放置在房间的天花板上。
它的工作原理是当烟雾进入感应器时，感应器会发出电信号，控制器收到信号后会发出强烈的声光报警。
二、光电式烟雾报警器光电式烟雾报警器是一种通过光散射原理检测烟雾的报警器。
它内部设有一个发光二极管和一个光敏电阻器，当烟雾进入光电室时，光传感器会检测到散射的光线变弱，从而触发报警。
与离散式烟雾报警器相比，光电式烟雾报警器对各种烟雾类型的灵敏度更高，误报率更低。
三、电离式烟雾报警器电离式烟雾报警器是利用了放射性同位素的辐射原理来检测烟雾。
它内部包含了一个辐射源和一个电离室。
当烟雾进入电离室时，它会吸收放射源释放的辐射，导致电离室电流减小，进而触发报警。
电离式烟雾报警器对于快速燃烧的火灾反应速度较快，但由于辐射物质的存在，在一些特殊情况下可能对人体健康产生一定影响。
四、可视化烟雾报警器可视化烟雾报警器是近年来新兴的一种烟雾报警器类型。
它在传统的声光报警的基础上增加了一个LCD显示屏，可以直观地显示烟雾浓度和火灾状况，提高了用户对火灾情况的了解程度。
可视化烟雾报警器通常使用电池供电，也适用于家庭使用。
如何选择适合自己家庭的烟雾报警器？首先，根据家庭的实际情况确定安装位置。
通常来说，应该在每个楼层的过道或者房间内安装烟雾报警器，以覆盖到达时间更长和更广泛的范围。
其次，根据家庭成员的特点和需求选择合适的烟雾报警器。
如果家中有老人或者儿童，应选择各种烟雾类型都能敏感探测的光电式烟雾报警器，以降低误报的几率。
烟雾报警器的工作原理
烟雾报警器的工作原理
烟雾报警器是一种常见的安全设备，用于检测和报警烟雾的存在，以帮助提前发现火灾风险并采取相应的应对措施。
其工作原理可以简要分为以下几个步骤：
1. 光电式烟雾报警器的工作原理：烟雾报警器内部通常含有一个光敏元件（光电二极管）和一个发光二极管。
当没有烟雾时，发光二极管发出的光被光敏元件直接接收。
而当有烟雾产生时，烟雾中的微小颗粒会散射部分光线，并使其散射到光敏元件上。
这会导致光敏元件接收到的光强度减弱，从而触发报警器发出警报。
2. 离子式烟雾报警器的工作原理：烟雾报警器内含有一个放射性源（通常为锕-241），并带有一个电离室。
电离室由两个电
极构成，一个带有正电荷，一个带有负电荷。
正电荷的电极与放射性源形成电场，使气体分子离子化。
在无烟雾情况下，电离室中的离子交流产生恢复电流，保持电平平衡。
而当存在烟雾时，烟雾中微小颗粒携带正电离子，流过电离室时，会影响到相对电压，导致电场的平衡不再维持。
这会使得离子式烟雾报警器触发报警。
不同类型的烟雾报警器采用了不同的工作原理，但基本目的都是检测和报警烟雾的存在。
当烟雾报警器检测到烟雾时，它会通过声光报警装置发出强烈的声音和闪烁的灯光以警示人们及时逃生或采取灭火措施，从而有效预防火灾事故的发生。
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。
消防安全知识的答卷以及答案
消防安全知识的答卷以及答案消防安全知识答卷第一题：请解释火灾的传播途径。
答案：火灾的传播途径是指火势如何在建筑物内进行传播以及如何从一个建筑物传播到另一个建筑物。
火灾的传播途径主要有三种：直接传播、火源传播和触点传播。
1）直接传播：这是最直接，最快速的火灾传播途径。
当可燃物处于火焰的直接接触或辐射热作用下，着火物质会被点燃，产生新的火焰，导致火势迅速蔓延。
2）火源传播：火源传播是指火焰通过火势的辐射和传导而使得其他可燃物被点燃。
这种传播方式通常发生在火势比较大的情况下，火焰会散发大量的热量，使得附近的可燃物温度升高并点燃。
3）触点传播：触点传播是指火势利用建筑物内的接触点来进行传播。
这些接触点可以是电线、电器设备、气体管道等。
当接触点受热后，可燃物附近的物体也会受到热量的影响而发生燃烧，从而使火势蔓延。
火灾的传播途径是火灾扩大和蔓延的重要原因，我们需要了解这些传播途径，采取相应的防范措施和火灾预防措施，以减少火灾的发生和蔓延。
第二题：请列举常见的火灾隐患及预防措施。
答案：常见的火灾隐患主要包括电气设备隐患、明火使用隐患、烟火易燃易爆品储存隐患、用火安全隐患和人员因素隐患。
以下是对这些隐患的预防措施的介绍：1）电气设备隐患：电气设备故障是引发火灾的常见原因。
一方面，我们应定期对电气设备进行检查和维修，确保其正常运行。
另一方面，使用电气设备时应注意不要超负荷使用、不乱拉电线、不随意更换插座等，以减少电气设备故障的发生。
2）明火使用隐患：明火的使用潜在着火风险。
在使用明火时，应确保火源离可燃物足够远，避免造成火灾。
同时，烟蒂要注意熄灭后再丢弃，不要在有可燃物周围随意抛弃。
3）烟火易燃易爆品储存隐患：烟火易燃易爆品需要妥善保管和储存，避免在不当场所存放。
储存时要注意通风良好、防潮、防晒和避免与可燃物接触等。
4）用火安全隐患：用火时要注意防止火源离可燃物太近，确保有专门的火源处置设备（如灭火器）在场，不要在没有防护措施的情况下使用明火，防止因为用火造成火灾。
E-PHD光电式Fixed-Temperature热敏报警器安装说明和操作指南说明书
E-PHD Photoelectric and Fixed Temperature Heat Detector Installation SheetOperationThe E-PHD Photoelectric and Fixed-Temperature Heat Detector uses an optical sensing chamber to detect smoke and a fixed-temperature heat sensor to detect heat from fire. The detector analyzes the sensor data to determine when to initiate an alarm. The detector continuously monitors changes in sensitivity due to the environment (e.g., dirt, smoke, temperature, humidity) and notifies the control panel of its condition. The heat sensor monitors the temperature of the air in its surroundings and determines whether an alarm should be initiated.The detector is capable of performing comprehensive self-diagnostics and storing the results. The detector issues a dirty sensor warning when it reaches its preset limit. This notifies the operator of the need for service while the detector is still operating.LED operationThe detector provides a bicolor LED that shows its status.• Normal: Green LED flashes• Alarm/active: Red LED flashesInstallationRefer to Edwards Signaling Smoke and Heat Detectors Applications Bulletin (P/N 3101212) for additional information on detector placement and spacing.WARNINGS• This detector does not operate without electrical power. As fires frequently cause power interruption, discuss furthersafeguards with the local fire protection specialist.• This detector does not sense fires in areas where smoke cannot reach the detector. Smoke from fires in walls,roofs, or on the opposite side of closed doors may notreach the detector.• Photoelectric detectors have a wide range of sensing capabilities, but are best suited for detecting slow,smoldering fires.• To ensure proper operation, schedule maintenance (regular or selected) in accordance with the requirements of the authority having jurisdiction. Refer to NFPA 72 and CAN/ULC−S536.• To ensure proper operation, store the detector within the recommended ranges. Allow the detector to stabilize toroom temperature before applying power.• Keep the dust cover (supplied) on the detector during installation and remove it prior to commissioning andservice. The dust cover is not a substitute for removing the detector during new construction or heavy remodeling.To install the detector:1. Install and wire the detector base using the installationsheet supplied with the detector base.2. Set the detector address. Refer to the panel technicalreference manual for a list of valid addresses. Use ascrewdriver to adjust the two rotary switches on the backof the detector. Set the left rotary switch (0 through 12) for the 10s and 100s digit and the right rotary switch for the 0 through 9 digit.3. Connect the detector to the base by rotating the detectorclockwise until it snaps into the locked position.The head can be removed by turning it counterclockwise.4. If the head must lock to the base, break away the lockingtab using a pair of pliers.To then remove the detector head after breaking away the locking tab, insert a small screwdriver into the slot on theside of the base and press in while simultaneously turning the detector head counterclockwise.Figure 1 : Setting detector address (address 32 shown)1.© 2013 UTC Fire & Security. All rights reserved. 1 / 4 P/N 3101208 • REV 03 • REB 28JAN131. Breakaway tabMaintenanceCleaning the detectorWhen cleaning is necessary, the sensing chamber of the detector unsnaps for easy field cleaning and service.Note: Only the smoke element of the detector requires cleaning.To clean the detector:1. Remove the detector from the base.2. Insert a screwdriver in the small slot where the detectorcap connects to the detector body.3. Pry the detector cap off the detector body.4. Squeeze the optical block chamber where the two arrowspoint, labeled “squeeze here.”5. Pull off the optical block chamber.6. Blow off the optical block base in the detector body usingclean compressed air.7. Snap a new optical block chamber in place. Make sureyou line up the two arrows on the block chamber with the snaps on the optical block base.8. Connect the detector cap to the detector body by rotatingthe cap clockwise until it snaps into a locked position. 9. Install the detector onto the base.Note: To verify the effectiveness of the cleaning,recalibrate the device and run a device maintenancereport. Refer to the control panel technical referencemanual.10. Test the detector and verify sensitivity. Figure 3: Detector disassembly1.2.3. Detector body4. Optical block base5. Detector capTestNFPA 72 and CAN/ULC−S537 code require calibrated sensitivity test upon completion of the original installation and following any modifications or additions to the system. The detector can perform this test and generate a system sensitivity report.Note: Test both the smoke element and the heat element of the detector.To test the detector:1. Before initial testing, remove the dust cover from thedetector and notify the proper authorities that the firealarm system is undergoing maintenance and will betemporarily out of service.2. Test the detector’s smoke element using Smoke! In A Can(model SM-200), canned smoke. Carefully followdirections on the can to avoid damage to the detector.3. Test the detector’s heat element using a heat gunmaintaining a six-inch minimum distance. Use caution as excess heat can damage the detector and detectorhousing.2 / 4 P/N 3101208 • REV 03 • REB 28JAN13SpecificationsCommunication line voltage Maximum 20 V peak-to-peak Normal operating current 45 µAAlarm current 45 µASmoke sensitivity rangeUL ULC 0.67 to 3.66%/ft. obscuration 0.87 to 3.70%/ft. obscurationUL/ULC fixed-temp alarm rating 135°F (57°C) Environmental compensation AutomaticCompatible bases Standard: B4U, B4U-LPRelay: RB4UIsolator: IB4UAudible: SB4UMaximum distance from ceilingwall-mounted12 in. (305 mm)Storage temperature −4 to 140° F (−20 to 60° C) Operating environmentTemperature Humidity 32 to 120° F (0 to 49° C)0 to 93% RH, noncondensing at 90° F (32° C)Certification and complianceManufacturer [1] Edwards, A Division of UTC Fire & SecurityAmericas Corporation, Inc.8985 Town Center Parkway, Bradenton, FL34202, USAYear of manufacture The first two digits of the date code (locatedon the product identification label) are theyear of manufacture.North American standards Meets: UL 268, ULC-S529-02, UL 521, ULC S530 M91Follow: NFPA 72, and CAN/ULC S524[1] For warranty and return see “Contact information” belowContact informationFor contact information, see our Web site:.P/N 3101208 • REV 03 • REB 28JAN13 3 / 44 / 4 P/N 3101208 • REV 03 • REB 28JAN13。
光电式烟雾报警器设计
光电式烟雾报警器的设计【摘要】随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。
烟雾报警器也随之被广泛应用于各种场合。
本设计是利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾报警系统。
论文中主要针对烟雾报警系统中的各个组成部件进行了介绍，对它的主控电路和外围设备电路之间的接口技术做了重点介绍。
关键词：报警器、80C51、烟雾传感器Abstract: With the modern home with fire, electricity consumption increases, the frequency of home fires is getting higher and higher. Smoke detectors have also been widely used in various occasions. This design is bined with the use of single-chip sensor technology development and design of the smoke alarm system. The main thesis of the smoke alarm system for the various ponents are introduced, its control circuit and peripheral equipment circuit interface between technology and software have been the focus of introduction.Keywords: 80C51, smoke sensor alarm.目录1 绪论31.1烟雾报警器的发展及现状31.1.1 火灾探测技术31.1.2 火灾探测器的发展趋势31.2论文研究的目的及意义41.3论文内容42基于C51单片机的烟雾报警的设计方案62.1任务分析62.2设计方案62.2.1方案设计思想62.2.2 总体框图73.1主控电路设计73.1.1 80C51系列73.1.2 80C51的基本结构83.1.3 80C51单片机的的封装和引脚93.1.4 80C51单片机的时钟103.1.580C51单片机的复位113.2外围接口电路设计123.2.1 NIS-09烟雾传感器简介123.2.2 AD574A简介143.2.3 AD574A与80C51单片机接口电路163.2.4声光报警电路173.3总电路设计184 软件实现204.1编程KEIL环境介绍204.2程序流程204.3程序215 调试245.1调试的步骤245.2调试过程中遇到的问题及解决方法25结束语27谢辞28参考文献291 绪论1.1烟雾报警器的发展及现状1.1.1 火灾探测技术火灾作术为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害，对人类生命财产和社会安全构成了极大的威胁。
光控式报警器课件
光电检测器
光电检测器是光控式报警器的核心部 件，用于检测环境中的光线变化。
光电检测器的性能直接影响报警器的 灵敏度和可靠性，因此选用优质的光 电检测器是至关重要的。
它通常由光敏元件（如光电二极管、 光电晶体管等）和信号处理电路组成， 能够将光信号转换为电信号，为后续 的报警处理提供依据。
信号处理电路
应用领域的拓展
工业安全
将光控式报警器应用于工业生产环境中，实时监测工厂设备运行 状态，预防事故发生。
智能安防
结合视频监控和人脸识别技术，光控式报警器可应用于社区、公共 场所等地的安防监控系统。
环境监测
在环境保护领域，光控式报警器可用于监测空气质量、水质等环境 参数，为污染治理和环境监测提供数据支持。
误差
测量结果与实际值之间的差异，包括系统误差和 随机误差。
准确性要求
报警器应具备较高的精度和较小的误差，以确保 测量结果的可靠性。
稳定性与可靠性
稳定性
光控式报警器在长时间内保持性能参数不变的能力。
可靠性
报警器在规定条件下和时间内完成规定功能的能力。
维护与寿命
报警器的使用寿命和维护需求，以及是否易于维修和更换部件。
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
工作原理
通过光敏元件感应环境光线变化， 当光线低于或超过预设阈值时， 触发报警电路，产生报警信号。
应用领域
01
02
03
智能家居
用于防盗、火灾等安全监 控。
工业自动化
用于设备故障检测、生产 线上物品检测等。
环保监测
用于检测空气质量、水质 污染等环境问题。
优缺点分析
感应灵敏
光敏元件对光线变化反应迅速，能够 及时触发报警。
烟雾报警器的种类和作用消防安全常识大全
烟雾报警器的种类和作用消防安全常识大全随着社会的不断发展，火灾事故的发生频率也在逐年增加。
火灾给人们的生命财产安全带来了巨大威胁。
因此，了解烟雾报警器的种类和作用，掌握消防安全常识对于我们保障家庭安全以及提升自身防火意识至关重要。
一、烟雾报警器的种类和作用1. 光电烟雾报警器光电烟雾报警器通过检测空气中的微小烟雾颗粒来实现报警的功能。
当烟雾进入烟雾室内，室内散射的光线会照射到感应器上，感应器将发出电信号，触发报警装置发出声音。
这种类型的报警器具有灵敏度高、误报率低和响应速度快等特点。
2. 离子式烟雾报警器离子式烟雾报警器是利用放射线（通常是放射性的镅-241）来检测烟雾颗粒的。
当空气中的烟雾进入烟雾室内，烟雾颗粒吸收放射线，导致放射源与正极板之间的电流变化，从而触发报警。
尽管这种报警器可以快速检测到各种类型的火灾，但由于放射线的使用，存在一定的放射性污染风险，所以近年来逐渐被其他类型的报警器所取代。
3. 热电式烟雾报警器热电式烟雾报警器利用烟雾颗粒吸收热量时带来的温度变化来实现报警功能。
当室内温度升高超过设定的阈值时，报警器会发出警报。
这种报警器无需电源，且不受湿度和污染物的影响，但响应速度较慢。
不同类型的烟雾报警器在不同环境下有着各自的优势和适用范围。
对于家庭使用，光电烟雾报警器是较为常见和推荐的选择，因为其灵敏度高而且误报率较低。
二、消防安全常识大全火灾虽然是一种危险的事故，但只要我们掌握了一些消防安全知识和技能，就能最大限度地减少火灾对我们造成的伤害。
以下是一些常见的消防安全常识：1. 家庭自救- 在火灾发生时，应第一时间拨打火警电话，报警并求助。
- 如果通道被火焰封锁，应尽量向窗户或阳台靠拢，以便等待救援。
- 对于着火的门，要用湿毛巾等捂住门缝，阻止烟雾进入房间。
- 切勿乱窜，应尽量靠近地面前行，避免吸入过多有毒烟雾。
2. 灭火器的使用- 配备灭火器，并定期检查是否过期或受损。
- 灭火器的使用方法：拉开安全销，拿起灭火器喷嘴朝下，扣动把手，将灭火剂喷射到火源上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光电式报警器 (2)光电报警器摘要：本文设计了一种光电式报警器，该报警器通过感光器件把光信号转换成电信号，控制数码管的显示以及报警电路。
利用了部分数字逻辑电路，实现能在报警过程中实现对应路数的显示功能。
该报警器的设计采用模块化结构，有三个模块即光电转换模块、定时模块以及显示模块。
键词：光耦，或门，555多谐振荡，光电转换，声光报警本次课程设计的题目是“光电报警器”。
光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。
1 基本设计1.1基本设计要求1.设计双光路结构，当任一光路被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警。
2.数码管显示被遮挡的路数，无遮挡时数码管显0，1路被遮挡时数码管显1，2路被遮挡时数码管显2，同时被遮挡时数码管显3。
3．电压为5V。
参考元件：光耦（H92B4）对管，555，74LS32，CD4543，数码管，蜂鸣器，发光二极管。
1.2 提高要求1.设计两位数码显示计数器，对报警的次数计数，并且数码显示。
2.具有清零功能。
3.电压为5V 。
参考元件：74160, CD4511,数码管，按键开关，二极管（IN4148）。
2、 基本设计电路原理 2.1系统工作原理及其组成 本设计首先接通电源通过光耦将光信号转化成电信号。
输出的信号通过CD4543译码器使共阳数码管显示不同的数字，通过74LS32或门驱动555定时器构成的多谐振荡电路，使蜂鸣器和发光二极管发出间歇式声光报警。
2.2设计方案比较和选择方案一：接通电源通过对管的发送和接收，输出高低电平，通过CD4511译码器使LED 显示不同的数字，再由74LS32或门和555多谐振荡器来实现有选择的间歇式光电报警器。
图2.2.1 光控电光控电显示译数码显触发信多谐振声光 报当接通电源的时候，发光管发出红外光，接收管导通，从A点输出低电平，当有东西遮在两个管子中间时，接收管断开，从A点输出高电平，见图2.2—1。
方案二：接通电源通过光耦的导通和断开，输出高低电平，通过CD4511译码器使LED显示不同的数字，再由74LS32或门和555多谐振荡器来实现有选择的间歇式光电报警器。
图2.2.2当接通电源的时候，光耦内部的光敏三极管导通，从B点输出低电平，当有东西遮在光耦的U 型槽中时，光敏三极管断开，从B点输出高电平，见图2.2.2。
比较上述两种方案，都是将光信号转化为电信号输出高低电平，经过译码器驱动数码管显示不同的数字，同时通过输出的高低电平经或门来控制555构成的多谐振荡器。
主要不同之出就在于光电转换电路的选择，经过实验检测第一种方案输出的高电平比较低，致使数码管的亮度不是很高，要加个放大电路才能增加数码管的亮度，而第二种方案却不用加放大电路。
虽然光耦的成本比对管高一些，但是实验电路和步骤较简单，而且光耦的发射和接收都在一个器件中灵敏度比对管要高，综合来看，选择第二种方案。
2.3元器件介绍1 光耦（H92B4）：光耦原理图见图2.3.1。
光耦的型号为H92B4，由发光二极管和光敏三极管构成的，有4个管脚。
当光敏三极管接收到二极管发射的光时，其工作在饱和导通状态，当光敏三极管无法接收到二极管发射的图2.3.1光时，三极管工作在截止状态。
1和4 脚接电源，并要加限流电阻。
2.或门（74LS32）74LS32管脚图如图2.3-2所示图2.3-2：74LS32管脚图74LS32为四2输入或门。
实现逻辑为：Y=A+B其中A，B为输入端，Y为输出端，GND为电源负极，VCC为电源正极3数码管数码管分为共阳数码管和共阴数码管。
发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。
7段LED数码管在一定形状的绝缘材料上，利用单只LED 组合排列成“8”字型的数码管，分别引出它们的电极，点亮相应的点划来显示出0-9的数字。
LED 的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。
图 2.3-4为数码管的内部结构。
图2.3-4：数码管内部结构本次课程设计使用的为共阳数码管。
共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。
当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。
怎样测量数码管引脚，分共阴和共阳? 找公共共阴和公共共阳首先，我们找个电源（3到5伏）和1个1K（几百的也欧的也行）的电阻，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的找到一个就够了，，然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阴的了。
相反用VCC不动，GND 逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阳的。
也可以直接用数字万用表，红表笔是电源的正极，黑表笔是电源的负极。
4.555定时器555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。
555 定时器可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
图2.3-5：555定时器内部结构（a）及管脚排列（b）555 定时器只需外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
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 A1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 A2 的输出为 1，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 A1的输出为 1，A2 的输出为 0，可将RS 触发器置 0，使输出为 0 电平2.6系统工作原理及其组成2.4单元模块2.4.1 光电转换模块：光电转换的电路见图2.2—2。
由于发光二极管的工作电压大约在2.5V ，工作电流大约在4到10mA ，并且电源电压为5V ，所以R3=（5V-2.5V ）/（4mA~10mA ）=250Ω~625Ω，设计中选了240Ω限流电阻，选510Ω限流电阻也可。
三极管有放大作用，所以集电极的电流较大，所以要加一个阻值较大的电阻R4作为限流电阻，因此选择了20K Ω电阻。
当接通电源的时候，发光管发光，光敏三极管的基极电流增加，发射结的电压增大，当超过计数器计计数脉显示译数码显三极管的导通电压（一般为硅管为0.7V，锗管为0.3V左右）时，三极管就会导通，当基极电流继续增加时，图2.2—2三极管会饱和导通，此时三极管相当于工作在开关的闭合状态，B点相当于直接接地，所以B点输出为低电平“0”。
当一旦有东西遮在发光管和光敏三极管中间时，三极管的发射结电压降低，达不到它的导通电压，三极管截止，此时相当于工作在开关的断开状态，B点电势接近电源电压即为高电平“1”。
2.4.2数字显示模块2.4.2此模块由74LS247及共阳数码显示器组成，74LS247驱动共阳数码显示器工作。
74LS247的2，6脚因无输入，故接低电平，3，4，5脚接高电平，而1,7脚则与光电转换模块中光敏三极管输出的连接。
此时74LS32正常工作，驱动共阳数码显示器工作，以显示数字0到3。
2.4.3声光报警模块2.4.3声音报警选择蜂鸣器，光报警选择发光二极管。
要能发出间歇式的报警，肯定要求驱动蜂鸣器和发光二极管的信号为稳定的方波，即为有固定周期的高低电平，所以采用由555构成的多稳态触发器。
间歇式报警的周期可以根据555多稳态触发器周期的算法T=0.7*（R5+2R6）*C1（公式2.4.3—1）但是周期选择得太大的话，间歇的时间太长，周期太小的话，人耳无法感觉出有间歇，一般人耳的间歇感知度为0.1s，所以R5、R6选得大一点分别取200kΩ和100kΩ，C1适中取1uF，间歇报警的周期为0.7*（200kΩ+100 kΩ*2）*1uF=0.28s,频率约为1/0.28s=3.5Hz。
电容C2是用来滤波的，所以选得小一点更有利于将交流引入大地，因而取C2=0.01uF。
由于设计的要求是有时需要报警电路工作，有时不需要报警，所以可以用前级电路的输出电平来控制555定时器的复位端即4端口。
当4端输入高电平的时候，声光报警器工作；当输入低电平的时候，声光报警器不工作2.5电路总体设计电路总体设计电路图见图2.5—1。
2.5.1根据设计要求没有光路被遮挡时数码管显示0，光路1被遮挡时数码管显示1，光路2被遮挡时数码管显示2，两条光路都被遮挡时数码管显示3，所以可以得到一真值表见表2.5—1。
—1DA DB A B0 0 0 00 1 0 11 0 1 01 1 1 1DB=BA’+BA=B，所以直接将A与DA相连，B与DB相连即可。
当两条光路中有一条或全部被遮挡住时，就发出声光报警，即两条光路中只要有一条输出为“1”时555的4端口就输入“1”，可以根据此要求列出真值表见表2.5—2。
A B C0 0 00 1 11 0 11 1 1之间用或门74LS32来连接。
综上所述，电路设计完毕。
3、电路调试3.1基本设计电路调试调试用到的仪器有：数字万用表、5V直流稳压电源。
调试分模块进行调试第一步将光电转换部分焊接完毕后，接通电源，用数字万用表分别测试挡光和不挡光A、B两点的电压，第一次测试结果是挡光和不挡光的电压值都一样，这说明电路出现了问题，关闭电源，用万用表的蜂鸣档检查电路是否有短路和断路的地方，结果没有，然后又检查了是否将电路焊错了，器件管脚是否搞错了，仔细一检查才发现是将光耦中光敏三极管的发射极和集电极搞反了，将电路改正后再次用万用表测试，结果是不挡光时A=B=0.25V，挡光时A=B=4.7V，符合高低电平的要求，可以焊接下一个模块。
第二步将数码显示部分的译码器和数码管焊接完毕后，一接通电源，数码管就显示0，用纸片遮挡住光路1，数码管显示1，遮挡住光路2，数码管显示2，同时遮挡，数码管显示3，符合设计要求，说明数码显示这个模块没有出现问题，可以焊接下一个模块。
第三步将74LS32和光电报警部分焊接完毕后，接通电源，声光报警部分不工作，用纸片遮挡住光路1，发出间歇式声光报警，遮挡住光路2，也发出间歇式声光报警，同时遮挡，同样能发出间歇式声光报警，符合设计要求，这部分也没有出现问题，所有电路全部焊接调试完毕。