传感器课程设计报告 光电报警器设计与制备
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2009-01-06
22:27:44
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1. 引言：
传感器是指能感受规定的物理量，并按一定规律转换成可用输入信号的器
件或装置。简单地说，传感器是把非电量转换成电量的装置。通常，传感器由
敏感元件和转换元件组成。传感器的原理有各种各样，如根据光电效应原理制
成的光电传感器，就是将光信号转化为电信号的一种传感器件，在自动检测. 计
算机
和控制系统中得到广泛的应用。
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 发光 光电管 放大电路 报警电路
电路 管
2. 方案选择：
方案一：.将发光电路和接收电路分开设计，即分成两个电路，通过发光电路的开关来控
制防盗系统的启动。
方案二：.发光电路和接收电路都用同一个调制电路来启动，可以通过延长导线来使延长
发光二极管和光敏二极管的距离，可以保证系统在一定器件的条件下作用
距离较远。
根据设计要求，在器件有限的条件下，我们选择方案二。
3. 硬件电路设计：
3.1. 发射电路: 用 NE555 组成的多谐振荡器作为调制电源组成如下的调制电源电路，再
接上发光二极管和限流电阻，组成发射电路，如下：
用 555 时基电路可组成各种形式的自激式多谐振荡器，其基本电路如图 a 所示。当
电路刚接通电源时，由于 C 来不及充电，555 电路的②脚处于零电平，导致其输出③
脚为高电平。当电源通过 RA、RB 向 C 充电到 Vc≥Vcc 时，输出端③脚由高电路平变
为低电平，电容 C 经 RB 和内部电路的放电开关管放电。当放电到 Vc≤Vcc 时，输出
端又由低电平转变为高电平。此时电容再次充电，这种过程可周而复始地进行下去，
形成自激振荡。图(b)给出了输出端及电容器 C 上电压的波形。
用 NE555 组成振荡器来驱动发光管时，在放光管上串联了一个限流电阻，使得输出
电流小于或等于发光管的最大正向电流，以免发光管和定时器烧坏。
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