数电光电报警
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。
光电越限报警)
成绩评定：传感器技术课程设计题目光电越限报警摘要报警器的应用非常广泛。
在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了报警器电路。
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，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、数字显示模块以及声光报警模块组成。
各模块功能独立，可扩充性强，很有经济利用价值。
光电报警器的使用简单，可靠性高，与传统的报警器相比较，光电报警器可应用的范围更加地广泛,它可应用于传统报警器不能应用的流电流越限报警、玻璃破碎探测等。
关键词：光耦;或门;555多谐振荡;光电转换;声光报警目录一、设计目的-------------------------- 1二、设计任务与要求---------------------- 12.1设计任务-------------------------- 22.2设计要求-------------------------- 2三、设计步骤及原理分析 ------------------ 33.1设计方法-------------------------- 4 3.2设计步骤-------------------------- 53.3设计原理分析----------------------- 6四、设计小结与课程体会 ------------------ 7五、参考文献--------------------------- 8一．设计目的1练习设计简单的光电系统.2、对影响光电探测性能的各种参数进行探讨，以求最大限度地发挥系统的探测能力.3、熟悉和掌握运用多谐振荡器、跟随器、有源滤波器及放大等电路。
二．设计要求2.1设计任务设计一个光电报警器2.2设计要求。
（1）有光照时，在一个1/4w，8欧姆的喇叭上发出音频信号（1000hz左右），无光照时不发出信号。
光电报警器电路设计
光电报警器电路设计光电报警器是一种利用光电传感器来检测光线变化并产生报警信号的电子设备。
它常用于安防系统、火灾报警系统等场合。
在设计光电报警器电路时，主要需要考虑光电传感器的选择、信号放大、信号处理、报警触发等方面。
下面将详细介绍光电报警器电路的设计过程。
首先，选择合适的光电传感器。
常用的光电传感器有光敏电阻和光电二极管等。
光敏电阻是一种利用光照强度变化而改变电阻值的元件，灵敏度较低，需要进行信号放大处理。
而光电二极管则是一种能够将光信号转化成电流输出的器件，灵敏度较高。
根据实际需求选择合适的光电传感器。
其次，进行信号放大。
信号放大是为了增强光电传感器输出的弱电信号，提高其稳定性和可靠性。
常用的放大电路有运算放大器差分放大电路和晶体管放大电路等。
其中，运算放大器差分放大电路采用运算放大器作为放大元件，通过调整反馈电阻和输入电阻的比例关系，将光电传感器输出的电压信号进行放大。
然后，进行信号处理。
信号处理是为了对光电传感器输出的电信号进行处理和转换，从而得到满足实际需求的信号。
常用的信号处理电路有滤波电路、计数电路和比较电路等。
滤波电路可以滤除噪声信号，提高信号的清晰度和准确性。
计数电路可以对信号进行计数，判断光照强度的变化情况。
比较电路可以将光电传感器输出的信号与设定的阈值进行比较，进而产生触发电平。
最后，进行报警触发。
报警触发是通过光电传感器输出的信号判断是否触发报警，并产生相应的报警信号。
根据需要选择合适的报警触发电路，常见的触发电路有继电器触发电路和集成报警电路等。
继电器触发电路通过继电器对电流进行控制，实现报警信号的切换。
集成报警电路则是利用集成电路的功能实现报警信号的产生和输出。
在光电报警器电路设计中还需要考虑电源电路和保护电路等。
电源电路是为了为光电传感器和其他电路提供稳定可靠的电源供电。
保护电路是为了保护光电传感器和其他电路不受过电压、过电流等问题的影响，提高系统的稳定性和可靠性。
总结起来，光电报警器电路设计需要考虑光电传感器的选择、信号放大、信号处理、报警触发、电源电路和保护电路等方面。
实验8光电报警系统的设计
R1
Rf
2
3 2
CLR D Q
6 C2 5
K1
1K
BT401 红外发光管 K
2CU2B 光敏二极管
R7 3 输入
C1
-5V
CLK Q PR
1K LED
RET
VCC OUTPUT 3 Vo输出 Vo输入 100
4 +5V
7 6 THRES 2
GND 1 驱动脉冲方波
104
接收及报警部分
电路参考值
R1：1KΩ R2：1KΩ R3：120KΩ R4：68KΩ R5：5.6KΩ R6：2.2KΩ R7：1KΩ R8：5.6KΩ C1：0.1μF（104） C2：10 μF D1:1N4007
+
2 R2 R3
－
C1 LF353
－
-5V
R7
4
前1/2LF353 构成主放大器， 将光敏二极管 所产生的电流 信号放大。 后1/2LF353 构成比较放大 器，自主放大 来自6脚的信 号电压。 但此电路报 警不能保持
+
R4
报警系统参考电路
+5V R8 1 2 D CLR Q 6 C2 K1
双D触发器74HC74实现报 警保持和消除电路，一旦 报警，则维持下去，直到 人为消除。
CLR D Q
6 C2 5
K1
+ －
4 -5V
2CU2B 光敏二极管
－
C1 R5 R6 LF353
R7 输入
3
CLK Q PR
1K LED
+
4 +5V
+5V
高电平导通LED
R8 1 2
CLR D Q
光电技术实验-光电报警(给出发射部分电路)
光电报警系统设计一、实验目的1、练习自拟简单的光电报警系统设计实验；2、对影响光电探测性能的各种参数进行探讨，以求最大限度地发挥系统的探测能力。
二、实验内容自拟简单的红外光电报警系统。
三、实验仪器1、红外发射二极管 BT401 1只2、光敏二极管 2CU2B 1只3、光电报警系统设计模块 1套4、连接导线 60 根5、直流稳压电源 1个四、实验原理光电报警系统是一种重要的监视系统，目前其种类已经日益增多。
有对飞机、导弹等军事目标入侵进行的报警系统，也有对机场、重要设施或危禁区域防范进行报警的系统。
一般说来，被动报警系统的保密性好，但是设备比较复杂；而主动报警系统可以利用特定的调制编码规律，达到一定的保密效果，设备比较简单。
本实验半自拟一个简单的主动报警系统，由图1所示的四个部分组成。
图1发射系统包括调制电源和红外发射二极管，发射红外调制光。
在发射系统和接收系统之间有红外光束警戒线，当警戒线被阻挡时，接收系统发出指示信号，此信号经放大，驱动报警电路发出报警信号。
下面对各部分电路各举一个简单的例子。
1、发射系统：用NE555定时器构成占空比可调的多谐振荡器作调制电源，BT401作为红外发射管。
NE555内部结构原理如下图（2）所示：若不用5脚时，当2脚外加电压小于31V c （电源电压）时，比较器2翻转，导致RS 触发器翻转，管脚3输出高电平。
同时晶体管Q 截止，使脚7内部开路。
当6脚外加电压高于32V c 时，比较器1翻转，导致RS 触发器翻回，管脚3输出低电平。
同时晶体管Q 导通，使脚7内部近似接地。
若管脚5外加比较电压，则NE555在外加比较电压下工作。
比较器1或比较器2的翻转阈电平由管脚5外加比较电压在电阻R 上的分压决定。
图（3）给出了由NE555构成占空比可调的多谐振荡器的参考电路。
图 2图3电容器C1由电源电压V cc 通过R2、D 充电，A 点电压按指数规律上升，由于二极管D 的作用，电流不经过R1，因此其充电时间常数为R 2C 1。
Doc1数电简易光控防盗报警
郑州轻工业学院课程设计任务书题目简易光控防盗报警电路专业学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容1．阅读相关科技文献。
2．学习protel软件的使用。
3．学会整理和总结设计文档报告。
4．学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求1.要求电路能够通过感应装置，检测出是否有物体接近所要保护的财产。
2.要求电路当判定有物体接近时，能够通过声光形式报警。
3.要求电路当发出警报一段时间T后，能够自动喷洒出麻醉剂。
4.要求电路可以根据需要，调节喷洒出麻醉剂的等待时间T。
主要参考资料1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003完成期限： 2010年6月25日指导教师签章：专业负责人签章：2010年6月18日摘要红外线发射电路的功能是利用红外线发光二极管发射光脉冲，从而实现电路对人体或物体的感应。
红外线接收电路的功能是利用光敏元件接收发射出来的光脉冲，并且将光脉冲信号转化为电信号，同时对电信号进行放大。
声光报警电路的功能是当有人体或物体接近防盗报警电路时，通过声音和显示信号提示主人。
时间延迟和自动喷洒电路的功能是当声光报警一段时间T之后自动喷洒麻醉剂来保护财产。
电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电压。
关键词：红外线，防盗报警，NE555定时器，麻醉剂目录摘要----------------------------------------------------2第一章简易光控防盗报警电路-----------------------------4 第一节设计目的-------------------------------------4第二节功能要求-------------------------------------4第三节应用前景-------------------------------------4第二章电路的组成与工作原理-----------------------------5 第一节电路方案-------------------------------------5第二节简易光控防盗报警电路的组成框图---------------5第三节工作原理-------------------------------------6一红外线发射电路-------------------------------6二红外线接收电路-------------------------------7三选频及接收电路-------------------------------8四声光报警电路---------------------------------8五时间延时及麻醉剂电路-------------------------9六电源电路------------------------------------10第三章元器件清单及其功能------------------------------11 第一节元器件清单----------------------------------11第二节各元器件功能--------------------------------12一 555定时器----------------------------------12二 LM567---------------------------------------14三继电器--------------------------------------16第四章课程设计心得体会--------------------------------17参考文献-----------------------------------------------18附录简易光控防盗报警电路总图--------------------------19第一章简易光控防盗报警电路第一节设计目的一、掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
光电报警计数实验报告
光电报警计数实验报告
一、系统设计
1．系统目标设计及意义
设计制作一个光电脉搏测试仪，通过光电式脉搏传感器对手指末端透光度的监测，间接检测出脉搏信号，并在显示器上显示所测的脉搏跳动波形，要求测量稳定、准确、性能良好。
2．设计思想
（1）传感器：利用指套式光电传感器，指套式光电传感器的换能元件用硅光电池,由于心脏的跳动,引起手指尖的微血管的体积发生相应的变化（当心脏收缩时，微血管容积增大；当心脏舒张时,微血管容积减少），当光通过手指尖射到硅光电池时,产生光电效应,两极之间产生电压由于指尖的微血管内的血液随着心脏的跳动发生相应于脉搏的容积变化,因而使光透过指尖射到硅光电池时也发生相应的强度变化, 而非血液组织(皮肤、肌肉、骨格等)的光吸收量是恒定不变的, 这样就把人体的脉搏(非电学量) 转换为相应于脉博的电信号, 方便检测。
（2）按正常人脉搏数为60~80次/min，老人为100~150次/min，在运动后最高跳动次数为240次/ min设计低通放大器。
5Hz以上是病人与正常人脉搏波体现差异的地方，应注意保留。
（3）测量中考虑到并要消除的干扰有：环境光对脉搏传感器测量的影响、电磁干扰对脉搏传感器的影响、测量过程中运动的噪声还有50Hz干扰。
（4）由于透过指尖射到硅光电池的光强很小，输出短路电流约为0.1uA～3 uA，所以总共放大106倍以便于观察。
传感器得到的脉搏信号极为微弱，很容易淹没在噪声及干扰信号之中，所以对取得的微弱信号先进行放大后再滤波。
设计两极放大，因为三级放大个别电路板的零点漂移大得足以达到满幅，测量不准确。
每个单级放大器的放大倍数不大于30，以免自激振荡。
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。
光电报警实验指导书
目录第一章光电报警红外遥控实验仪说明................................................- 2 -一、内容简介 (2)二、实验仪说明 (2)第二章实验指南………………………………………………………- 4 -一、实验目的 (4)二、实验内容 (4)三、实验仪器 (4)四、实验原理 (4)1、光电报警系统设计原理 (4)2、单路红外遥控电路设计原理 (7)五、注意事项 (8)六、实验步骤 (9)1、红外发光二极管驱动电流测试实验 (9)2、锁相环原理及应用测试实验 (9)3、利用锁相环设计光电报警实验 (9)4、信号检波设计光电报警系统实验 (10)5、单路红外遥控设计实验 (11)6、自拟红外报警系统实验 (12)7、自拟红外遥控系统实验 (13)七、思考题 (13)第一章光电报警红外遥控实验仪说明一、内容简介GCGDBJ-B型光电报警及红外遥控实验仪是光电检测器件应用实验仪，是一种半自拟实验，利用一些光电器件及外围电路设计成实现某种实际应用的功能的产品模型，如光电报警、红外遥控等等。
光学器件采用金属封装，并配备有光学导轨，设计调节记录方便。
电路部分模块化功能设计，有电源模块、光调制模块、光电弱信号放大模块、判决模块、锁相环模块、报警保持模块、报警电路、电子器件设计区等几部分组成，各功能模块的输入输出留有连接插座，实现的功能独立，选用不同的模块以实现不同的功能。
另外，还配备有大量的电源输出、电阻、电容、二极管、粗调电位器、细调电位器、运算放大器，作为学生自已设计以及扩展使用，提高学生动手动脑能力。
光电报警系统是采用砷化镓发光管组成的发射系统，在发射和接收系统之间有红外光束警戒线。
当警戒线被阻断时，接收系统发出报警信号。
要求系统在给定器件的条件下作用距离尽可能远。
红外遥控与电视的遥控器原理一样，通过发射编码，接收解码的方式识别所发射的数据，再对所解码的数据进行处理。
基于51单片机的光电式计数报警器
Proteus 单片机仿真电路
实现与测评
51 单片机开发板 光电式计数报警器的主体是单片机开发板，开发板上有一片 SST89E58 的 51 单片机芯片，外 部设备有 4 位八段共阴极数码管和 16x2Lcd 显示屏（最多可显示 32 个字符，但不能显示汉 字），开发板上还有一个蜂鸣器和三个轻触开关和一个复位按钮。开发板上有一个 7805 稳压 芯片，可通过电脑 usb 供电或使用移动电源提供 5V 电压供电。开发板上还有串口与 usb 转 换芯片，通过 usb 线与电脑连接，烧录 Keil 编译产生的 Hex 文件，就可以让单片机实现程序 的功能。SST89E58 是 8 位 Flash Flex51 系列单片机具有 1024 字节 RAM 和最高达 72K 的 Super Flash，有 3 个 16 位定时/计数器，有 2 个外部中断源，完全可以实现设计程序中的功能。
改进与功能扩充
做这个设计时，预设的基本功能是计数，报警和时间字符显示。同时还想到了其它一些功能， 只要在程序中做少许的修改均可实现。由于时间紧迫来不及做，现将其列出来： 1. 实现计满一定的数触发报警或控制开关，可以应用与自动生产和入场容纳人数的控制。 2. 修改计时程序，跑秒表，可以测定传感器低电平的时间，即挡光的时间。或在一定的时
如今光电式传感器作为非接触式传感器具有灵敏度高,抗干扰能力强(调制光)和响应速 度快的优点，应用十分广泛。生活中反射式红外光电传感器用于自动控制的场合很多，比如 洗手间的感应水龙头及厕所的自动冲马桶，银行和电梯的感应自动门。工业生产中光电传感 器也有很广泛的应用，生产流水线上常用光电计数器对产品进行计数，用光电计数器配合码 盘对电机进行测速。智能车比赛中使用光电传感器在赛道上巡线实现对车子方向的控制。
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xxxxx学院《数字电子技术》课程设计题目光电式报警器的设计学生姓名专业班级学号院（系）指导教师完成时间目录1 课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)3 设计方案与论证 (1)4 设计原理及功能说明 (3)4.1 设计原理 (3)4.2 元器件介绍 (3)4.3 功能说明 (5)5 单元电路的设计 (5)5.1 光电转换模块 (5)5.2 数字显示模块 (6)5.3 声光报警模块 (7)6 硬件的制作与调试 (8)7 总结 (9)参考文献 (10)附录1: 总原理图 (11)附录2: 元器件清单 (12)附录3: 实物图 (13)1 课程设计的目的通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《数字电子技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握常用数字电路的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
2 课程设计的任务与要求(1) 使用逻辑门电路、集成芯片及555定时器等器件完成光电式报警器的设计；(2) 采用光敏传感器设计完成3路报警；(3) LED显示，声光报警。
3 设计方案与论证方案一：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。
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，光电转换模块电路图如图3-1所示。
图3-1方案一光电转换模块电路图方案二：接通电源通过光耦的导通和断开，输出高低电平，通过74LS48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。
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，光电转换模块电路图如图3-2所示。
图3-2 方案二光电转换模块电路图比较上述两种方案，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。
4 设计原理及功能说明4.1设计原理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74LS48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。
4.2元器件介绍(1) 光耦（H92B4）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。
光耦原理图如图4-1所示。
图4-1 光耦原理图(2) 译码器（74LS48）74LS48是一款高电平驱动的数字译码芯片，输出有效点位为高电平，可以配上共阴的数码管，我们也可以选着74LS247低电平驱动的和共阳数码管，更具自己的喜好选着不同芯片，本品采用的是74LS48。
芯片74LS48为共阴数码管的译码器，所以在共阴数码管之前要加8个330欧的电阻，以保护数码管不被烧坏，倘若数码管显示的过亮了就要增大电阻的阻值。
74LS48管脚图如图4-2所示。
图4-2 74LS48管脚图(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。
数码管的内部结构如图4-3所示。
图4-3 数码管内部结构本次课程设计使用的为共阴数码管。
共阴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高电平时，相应字段就点亮。
当某一字段的阴极为低电平时，相应字段就不亮。
4.3功能说明(1) 光电式报警器是通过光耦把电信号转换为光信号再转换为电信号输出完成光电转换。
再一个输出到译码器通过数码管显示，一个输出到555多谐振荡器控制蜂鸣器的发声周期，且发光二级管发光。
(2) 光耦输出后通过或门电路之后再通过译码器到数码管时再要加入电阻用来限流，再利用或门输出与译码器后的高低电平使发光二极管发光，且是当光耦被遮挡时相对应的LED发光。
数码管通过光耦的遮挡路显示对应的数字。
(3) 通过或门输出之后另一路是用来实现声光报警的，通过555输出稳定的方波来驱动蜂鸣器发声且可控制发声周期，除了光耦都没被遮是都会实现声光报警。
5 单元电路的设计5.1光电转换模块光电转换的电路见图3-2。
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，则：R3=（5V-2.5V）/（4mA~10mA）=250Ω~625Ω（5-1）设计中选了510Ω限流电阻，选240Ω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10KΩ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，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”。
5.2 数字显示模块数字显示模块原理图如图5-1所示。
U474LS48D A 7B 1C 2D 6OA 13OD 10OE 9OF 15OC 11OB 12OG 14~LT 3~RBI 5~BI/RBO 4VCC 5V U7A B C D E F G CK R10390ΩR11330ΩR12330ΩR13330ΩR14330ΩR15330ΩR16330Ω图5-1 数字显示模块原理图此模块由74LS48及共阴数码显示器组成，74LS48驱动共阴数码显示器工作。
74LS48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，驱动共阴数码显示器工作，以显示数字0到7。
5.3 声光报警模块声光报警模块原理图如图5-2所示。
U1BUZZER200 HzVCC5VU6LM555CM GND 1DIS 7OUT 3RST 4VCC 8THR 6CON 5TRI 2R550kΩKey=A50%R651kΩC110µF C210nF VCC5VR7330ΩR8510ΩLED1Q1BC857R9310Ω图5-2 声光报警模块原理图根据设计要求要发出间歇式的声光报警，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 （5-2） 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50k Ω和51k Ω，C1适中取10uF ，间歇报警的周期为0.7×(50Ω+51Ω×2）×1uF=1.064s,频率约为1/1.064s=0.94Hz 。
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。
6 硬件的制作与调试首先，我们要按照电路图对元器件进行组装。
即将元器件按照一定的顺序安装在万能板上。
元器件的布局与布线：在进行组装前的一项重要工作是进行元器件的布局设计。
元器件的布局设计的原则是元器件的分布均匀、合理、接线尽量短、接线交叉尽量少。
一般按照电路图的走向顺序排列各级的布局，尽量缩短接线，以减少分布参数对电路的影响。
集成电路外接元器件尽可能安排在对应管脚附近，缩短连线的距离。
输入信号与输出信号的引线应当尽可能的安排远一些。
连线尽量做到横平、竖直，横线交叉尽量少。
其次是对元件的焊接，正确的焊接方法是：准备施焊、加热焊件、加焊锡、去焊锡和去烙铁。
对焊件要先进行表面处理：一般焊件表面都被氧化，需要表面处理，去除表面污垢，氧化膜等等。
采用机械刮磨或酒精清洗。
对元件引脚进行镀锡：对导线、引脚的焊接部位要进行焊锡润滑，也称上锡。
焊料量的控制：焊点的焊锡量要适量，不可过多或过少。
焊点的质量：焊接质量的好坏以焊点圆滑，光亮为好。
最终是对电路的调式。
检查电路接线：电路安装完毕，首先要认真检查电路接线是否正确。
通常采用的检查方法是按照电路原理图检查。
可借助万用表的电阻档检查。
即在电路原理图上找到一些点，用万用表测量在电路原理图上应与它连接的部分是否都连接上，检查是否有错焊，漏焊处。
7 总结本次数电课程设计，让我了解到了我知识的缺乏。
以后的学习生涯我会努力的去学习更多的知识充实自己。
这次课程设计让我学到了很多，不仅是巩固了先前学的数电的理论知识而且也培养了我的动手能力，更令我的创造性思维得到拓展。
希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些。
通过本次光电报警器的设计，对光电知识的实际应用有了更深刻的理解和体会，这次课程设计，不仅提高了动手能力，对设计的整个流程有了一定的了解，更了解到了光电知识应用的广泛性和前景。
设计的成功，极大地提高了自信心，促进了对光电的学习兴趣，明白了理论联系实际的重要性。
此次设计清楚了一项设计的整体流程：明确设计要求、功能及功能模块的设计，查阅相关资料并确定元器件，电路连接、调试、调整改进与检查，电路成型，总结；设计电路时，和搭档上网查阅了很多资料，这培养了搜索的能力，开拓了视野。