基于光电传感器的报警系统设计
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。
光电报警器课程设计

光电报警器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解光电效应的基本原理,掌握光电报警器的组成及工作原理。
2. 使学生了解并掌握光电传感器的种类、特点及应用场景。
3. 让学生掌握基本的光电报警器电路设计方法,能分析电路的性能和优化方案。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并搭建简单光电报警器的能力。
2. 培养学生运用实验仪器和设备进行实验操作、数据采集和分析的能力。
3. 提高学生的团队合作能力,学会在团队中分工合作、共同解决问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对物理学科的兴趣,激发他们探索科学原理的积极性。
2. 培养学生的创新精神和实践能力,使他们敢于尝试、勇于挑战。
3. 增强学生的安全意识,让他们认识到科学实验中遵守规则的重要性。
课程性质:本课程为物理学科选修课程,结合实际应用,注重理论与实践相结合。
学生特点:学生为九年级学生,具备一定的物理知识和实验操作能力,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:注重启发式教学,引导学生主动探索、积极思考,提高他们的实践操作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,使每位学生都能在原有基础上得到提高。
同时,注重培养学生的安全意识和团队协作精神。
通过本课程的学习,使学生达到上述课程目标,为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 光电效应基本原理:参考课本第十五章“光与物质相互作用”的相关内容,介绍光电效应的定义、种类及光电转换的基本过程。
2. 光电传感器及其应用:结合课本第十六章“传感器”的内容,讲解光电传感器的种类、原理、性能参数及应用场景,重点介绍光电报警器中使用的光敏电阻、光敏晶体管等传感器。
3. 光电报警器设计与制作:依据课本第十七章“电子电路设计与实践”的内容,制定以下教学大纲:a. 介绍光电报警器的工作原理和基本组成;b. 分析并设计光电报警器电路,包括传感器、信号处理、报警输出等部分;c. 讲解电路元件的选型及电路调试方法;d. 安排实践操作,指导学生搭建光电报警器电路,并进行性能测试。
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。
光电报警课程设计

光电报警课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解光电报警系统的基本原理和组成,掌握光电报警系统的设计和应用,提高学生的动手能力和创新能力。
具体来说,知识目标包括:1.掌握光电效应的基本原理。
2.了解光电报警系统的基本组成和工作原理。
3.理解光电报警系统在实际应用中的重要性。
技能目标包括:1.能够运用光电效应设计简单的光电报警系统。
2.能够分析并解决光电报警系统设计和应用中的问题。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生对光电报警系统的兴趣和好奇心。
2.培养学生团队合作精神和实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括光电效应的基本原理、光电报警系统的基本组成和工作原理、光电报警系统的应用案例等。
具体安排如下:1.光电效应的基本原理:介绍光电效应的定义、产生条件和特点。
2.光电报警系统的组成和工作原理:讲解光电报警系统的主要组成部分,如光电传感器、放大器、触发器等,以及它们的工作原理。
3.光电报警系统的应用案例:分析实际应用中的光电报警系统,如烟雾报警器、红外线报警器等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:讲解光电效应的基本原理、光电报警系统的组成和工作原理。
2.讨论法:学生讨论光电报警系统的应用案例,引导学生思考和分析问题。
3.案例分析法:分析实际应用中的光电报警系统,让学生了解光电报警系统在现实生活中的重要性。
4.实验法:安排学生进行光电报警系统的设计和搭建,培养学生的动手能力和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用符合课程要求的教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料:制作光电报警系统的PPT、视频等多媒体资料,增强课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备:准备光电报警系统所需的实验设备和材料,如光电传感器、放大器、触发器等,为学生提供实践操作的机会。
火灾报警电路设计方案

火灾报警电路设计方案背景:随着社会的发展和人们对生命安全的重视,建筑消防安全成为了一个日益紧迫的议题。
火灾是造成财产损失和人员伤亡的主要原因之一,因此,在建筑物中安装火灾报警系统具有至关重要的意义。
本文将就火灾报警电路设计方案进行详细讨论。
一、火灾报警系统概述1.1 火灾报警系统的作用与组成经过多年的发展,现代火灾报警系统已经成为了一个高效、精准、可靠的保护措施。
它主要由传感器、控制器和音响提示设备等组件构成。
1.2 火灾报警系统工作原理当火源被点燃时,烟雾或温度将超出正常范围,并激活传感器。
传感器将信号传送给控制器,然后控制器触发音响提示设备并发送信息到监控中心,以便及时采取行动。
二、基于光电式传感器的设计方案光电式传感器是较为常见和先进的火灾探测技术之一。
其通过光源与探测室内空气中的微粒相互作用来判断是否发生火灾。
2.1 设计需求和目标设计一个基于光电式传感器的火灾报警系统,具有以下特点:高度灵敏、低误报率、快速响应时间、易于集成和操作。
2.2 方案设计分析首先,选取合适的光源和光电二极管作为核心元件。
其次,应确定最佳安装位置和安装高度以获得最佳效果。
最后,选择适当方法实现传感器信号输出及数据处理。
三、考虑建筑物特点的设计定制方案3.1 水压力探测原理除了常规烟雾和温度传感信号,架设在高层建筑内部消防系统通风管道中的水压力敏感装置也是一种有效的补充手段。
3.2 设计思路与工程实践经验结合建筑物的结构特点,在不同楼层设置水压力探测点,并设置自动喷水系统联动接口,达到辅助火灾报警并进行扑救的目的。
四、备用电源与可持续性能保障方案4.1 备用电源装置选择考虑到火灾发生时正常的电力供应可能会中断,需要设计备用电源以确保火灾报警系统持续运行。
普遍采用的备用电源方法是蓄电池和发电机组。
4.2 可持续性能保障方案分析为了保证火灾报警系统长时间稳定运行,需要制定相应的检修计划,对备用电源进行定期检查、清洁和充电。
烟感报警系统

烟感报警系统简介烟感报警系统是一种用于监测火灾并及时发出警报的装置。
它使用烟雾传感器来检测空气中的烟雾浓度,一旦检测到异常情况,系统会立即触发警报,并通知相关人员采取适当的应对措施。
烟感报警系统广泛应用于各种场所,包括住宅、商业建筑、工厂、学校等。
工作原理烟感报警系统的工作原理基于光电式烟雾传感器。
该传感器通过发射一束稳定且连续的红外光束,当空气中存在烟雾粒子时,光束会被散射并接收到传感器的检测单元。
传感器会将接收到的散射信号与正常无烟雾状态下的光信号进行比较分析。
当散射信号超过设定的阈值时,系统就会判断为烟雾浓度超过正常范围,从而触发报警。
同时,烟感报警系统还包括报警器和控制单元。
一旦触发报警,控制单元将发出警报信号,同时通知相关人员或自动启动灭火系统以保护人员和财产安全。
功能特点烟感报警系统具有以下功能特点:1.及早发现火灾风险:烟感报警系统可以及时感知到烟雾浓度异常,避免火灾事故的发生。
2.自动报警和通知:一旦发现烟雾浓度异常,系统将立即触发报警器,并通过手机短信、电话等方式通知相关人员。
3.灵敏度可调节:烟感报警系统可以根据不同场所和需求进行灵敏度的调节,以减少误报。
4.多种报警方式:除了声光报警器外,烟感报警系统还可以通过联动其他设备,如自动启动灭火系统、关闭相关设备等。
5.远程监控和管理:通过互联网连接,管理员可以远程监控和管理烟感报警系统,实时了解各个区域的烟雾浓度。
应用场景烟感报警系统广泛应用于各种场所,包括但不限于:1.住宅和公寓:在家庭和公寓中安装烟感报警系统,可以及早发现火灾风险,保护家人和财产安全。
2.商业建筑:商场、办公楼、酒店等场所通常人员密集,安装烟感报警系统可以及时发出警报,为人员疏散提供宝贵的时间。
3.工厂和仓库:工厂和仓库中通常有大量易燃物品,安装烟感报警系统可以及时识别潜在的火灾风险,减少火灾带来的损失。
4.学校和医院:学校和医院是人员密集的场所,安装烟感报警系统有助于提高人员撤离和应急处理的效率。
光电防盗报警课程设计

光电防盗报警课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解光电防盗报警系统的基本原理,掌握光电传感器的工作方式和应用场景。
2. 学习电路图的识别,理解报警系统的电路构成和功能。
3. 掌握基本的电路连接和调试方法,了解安全操作规范。
技能目标:1. 能够正确组装光电防盗报警装置,进行电路连接和功能测试。
2. 运用所学的知识分析并解决报警系统在实际应用中遇到的问题。
3. 培养动手实践能力和团队合作能力,提高解决问题的效率。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对科学技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 增强学生的安全意识,认识到科技在生活中的重要作用。
3. 培养学生热爱劳动、珍惜劳动成果的价值观,提高社会责任感和环保意识。
课程性质分析:本课程为初中物理实践活动课程,以光电防盗报警系统为载体,结合物理知识,培养学生的动手实践能力和创新思维。
学生特点分析:初中学生好奇心强,喜欢动手操作,但安全意识相对薄弱,需要加强安全教育。
学生对科技产品有一定的了解,但缺乏实际应用经验。
教学要求:1. 结合学生特点,设计符合学生认知水平的实践活动。
2. 注重安全教育和实践指导,确保学生在操作过程中安全无误。
3. 强化知识与实践的结合,提高学生的综合运用能力。
二、教学内容1. 光电传感器原理:讲解光电传感器的工作原理、特性及应用场景,结合课本相关章节,让学生理解光电效应在防盗报警系统中的作用。
2. 报警系统电路构成:分析报警系统的电路图,介绍各部分电路的功能和相互关系,指导学生识别电路元件,掌握电路连接方法。
3. 实践操作:组织学生进行光电防盗报警装置的组装、电路连接和调试,让学生在实际操作中巩固所学知识,提高动手能力。
4. 故障排查与解决:教授学生分析报警系统故障的方法,培养学生的问题解决能力和团队协作精神。
5. 安全操作规范:强调实践过程中的安全注意事项,让学生养成良好的操作习惯,确保人身和设备安全。
教学内容安排与进度:1. 第一课时:光电传感器原理学习,介绍报警系统的基本概念。
光电式传感器-光电报警电路(正文)

1引言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。
随着社会科学技术的迅速发展,人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。
传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。
这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点,但是也具有应用范围窄等缺点。
而且安全性能也不是很好。
光电报警就很好的改善了这点。
如今,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。
电路简单容易实现,工作稳定,因此得到了广泛的应用。
2 原理及概述传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器的原理有各种各样,光电式传感器,是将光通量转化为电量的一种传感器,光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。
由于光电测量方法灵活多样,可测参数多众多,一般情况下具有非接触、高精度、高变率、高可靠性和反应快等特点,加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD 器件、光导纤维等的相继出现和成功应用,使得光电传感器的内容及其丰富,在检测和控制领域中得到广泛的应用。
3 内容及要求内容:本课程设计就是用发光电器件发光二极管和光敏二极管组成防盗电路。
发光二极管和光敏二极管组成一类似开关作用,再通过一发光二极管和蜂鸣器发出警告。
设计电路应包括两部分:硬件电路和软件模拟。
其中,硬件电路又包括调制电路,发光电路,接收电路,放大电路和报警电路。
如下:调制电路发光管光电管放大电路报警电路要求:根据光电式传感器的工作原理,设计一种防盗电路装置。
利用光敏二极管代替开关,衔接报警电路。
要求正常情况下,三极管不导通;小偷侵入时,光敏二极管接收不到光,不导通,三极管导通驱动报警电路,二极管发光,蜂鸣器鸣叫。
总电路应包括与传感器元件相接的调制电路、放大电路和报警电路。
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电 子 测 试
ELEcT RONI C TEsT
J u n. 2 o 1 3 No . 1 ,
基于光 电传感器的报警系统设计
赵 凌 ( 铁道警察学院治安 系,郑州 4 5 0 0 5 3 )
摘要 :提 出了一款基 于光 电传 感器 的非接触 式声光报 警系统 ,该系统由单 片机作 为主控芯 片 ,光 电传感器作 为 防范 区域 的探测器 ,通过 晶振 电路和 声光报警电路等组成 的外围信 号处理电路 。设计 实现 了对线性 防区的实时 监 控 ,如果 有入侵者进人 防范区域 ,声光报警 电路立即发 出警报信号 。设计结果证 明 ,该 系统成 本低 、体积 小 、拆装方便 ,适合大规模 推广应用 。
图 1系统 框 架
2 o' 3。 1 1
家庭安保系统 中有着广泛应用空间。
它是利 用被检测 的物体对其 发射 的光束 的遮挡或反 射 。被 检测物 体不限 于金 属 ,一切 能反射光线 的物体均 可以被检
1系统框架
用
测 ,光 电传 感 器讲 输 入 电流 在发 射端 上 转换 成光 信 号射
c o s t ,s ma l l v o l u me ,c o n v e n i e n t t o r e mo v e a n d p a c k,a n d s u i t a b l e or f l a r g e —s c a l e e x t e n d i n g a n d u s i n g . Ke y wo r d s: p h o t o e l e c t i r c s e n s o r ;n o n —c o n t a c t ;s o u n d a n d l i g h t la a m r
] 。 1 . 1 声光报警 , 蜂鸣器 - t - L E D R E D 工作原理 与应 出,而接收端根据接受光线的变化或有无 目标进 行探 测
0 引言
随着科 技 的发 展 ,一 些不 法份 子 的盗 窃技 术越 来 越
~
“ 先进 ” 。 目前 ,社会 市场 上 的报警 系 统多 数是 接触 式 的 ,通 常采用振动式 、开关式报警器 等 ,这类报警 器性能 稳定 、实用性强 ,但 是也存在应用 范围窄 的缺点 ,难以满 足特 殊需求 。光 电传 感器 防盗报警 装置 ,能够通 过光 电 1
感器 监测光亮变化 瞬间完成光信 号 向电信号 的转换 ,从而
触发 报警装置报警 。在安 防方 面 ,它是确保 财产安全的重 要技 术手段 ,光 电式 防盗报警 器在汽车 、贵 重物品安保 、
C R Y S T A L L 一 一 — — — — — , .
A bst r act: A non—c o nt a c t s ound a nd l i g ht a l a r m s y s t e m ba s e d on ph ot oe l e c t ic r s e ns o r i s p ut f o r wa r d.The s y s t e m i n c l ude s M CU wh i c h i s c hos e n a s t he ma i n c on t r o l c hi p, pho t oe l e c t ic r s e n s or w hi c h i s c h os e n a s t he d e t e c t o r i n d e f e ns e a r e a W ha t ’s mo r e, c r y s t a l o s c i l l a t i n g c i r c ui t 、s ou nd a n d l i g ht a l a r m c i r c u i t a nd o t he r p e iphe f r  ̄ c i r c ui t w hi c h a r e us e d f o r s i g n a l pr o c e s s i n g.The d e s i n g r e a l i z e s t he r e l—t a i me m on i t or ing f o r t he l i ne a r de f e ns e a r e a .I f t he i nt r ud e r a p pe a r s a t t he a r e a, t he s ou nd a n d l i g ht s i n a g l wi l l c o me f r om t he a l a r m s ys t e m a t o nc e .The de s i n g r e s u l t s h ow s t h e s y s t e m i s l ow
关键 词 :光 电传感器 ;非接触式 ;声光报警
De s i g n o f a l a r m s y s t e m b a s e d on p ho t o e l e c t r i c s e ns o r
Z h a o Li n g
( R a i l w a y P o l i c e C o l l e g e ,P u b 1 i c S e c u r i t y D e p a r t m e n t ,Z h e n g z h o u 4 5 0 0 5 3 ,C h i n a )