光电技术课程设计-555定时器报警电路

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1、I 目录 摘要 .1 1.红外报警简介2 1.1 国内外的研究现状及研究意义.2 1.2 红外报警分类.2 2.设计方案 .4 3.设计原理 .5 3.1 第一级电路：光控电路.5 3.2 第二级电路：多谐振荡器.6 4.元器件选型 8 4.1 红外线发射管.8 4.2 红外线接收管.8 4.3 继电器 JRC-21F9 4.4 NE555 定时器 10 4.5 无源蜂鸣器. 11 心得体会 12 参考文献 13 附录 . 14 附录 1：元器件清单 14 附录 2：555 红外报警电路全图. 15 1 摘要 随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术 正在不断地发展。与此同

2、时，红外技术已经成为先进科学技术的重要组 成部分，由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良 好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。基于日益增 长的技术和人们的需求，本设计由 555 定时器组成的多谐振荡器、红外 发射、红外接收、LED 发光二极管、继电器、蜂鸣器组成的 555 红外报 警电路。当有物体遮挡红外对管时，蜂鸣器不会发出警报，当遮挡物离 开时，555 定时器组成的多谐振荡器输出方波使 LED 闪烁，蜂鸣器发出 嘀嘀的声音，从而实现报警。 关键词：555 定时器、红外、报警 2 1.红外报警简介 1.1 国内外的研究现状及研究意义 随着社会的发展，人们安防意

3、识的提高，现代化的安防技术得到了广 泛的应用。为了防止非法的入侵和各种破坏活动，传统的防范手段己难以 适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地 域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。近年来由于 红外线是不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性，所以众多的红外产品也 逐渐应用到小区的安保之中，但大多数都应用在夜间照明，以提高监控性 能。同比国外的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、红外发射接 收以及微波等技术为基础。利用科技手段和有效的物业管理，改变人们安 全防范的方法和手段，从单一封闭式、被动型安全防范模式向多元化、综 合化、电控化以及红外报警处理方向发展。

4、目前国际上应用最多的是主动 红外对射总线制报警主机的方式，这种方式具有技术成熟、可靠性高、易 扩展、操作简便、经济性好等优点。 1.2 红外报警分类 红外报警器分主动式和被动式两种。 主动式红外线报警器，是报警器主动发出红外线，红外线碰到障碍 物，就会反弹回来，被报警器的探头接收。如果探头监测到，红外线是 静止不动的，也就是不断发出红线线又不断反弹的，那么报警器就不会 报警。当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候，探头就会检测 到有异常，就会报警。 3 被动式报警器少了一项功能，就是发射红外线。物理学上告诉我们， 当物体的温度高于 0K 的时候，就会发出红外线，换句话说任何物体都能 发出红

5、外线。而其后的原理，被动式报警器和主动式是一样的。 红外线报警器对温度敏感,温度越高的物体辐射出的红外线越强,当 感应到环境中存在高出背景强度的辐射时,就触发反警。 在温度异常的情 况下，也会产生误报警的情况。 4 2.设计方案 本设计是基于红外发射-接收对管，红外发射管发射红外光，接收管 接收光线，当接收管接收不到红外光的时候，而使红外接收电路电流发 生变化，红外管和限流电阻之间电位变化，然后经过三极管将变化的信 号放大，从而可以驱动继电器。继电器的开合，当接收不到红外光的时 候，继电器没有导通，555 定时器组成的多谐振荡器的不能工作，当接 收到红外光的时候继电器导通，多谐振荡器工作，输出

6、端输出占空比接 近 1:1 的方波，方波的频率是 6.3HZ，输出端再加上一定的驱动电路来 驱动 LED 和蜂鸣器，从而驱动 LED 发功二极管的闪烁，和蜂鸣器的嘀嘀 的报警声。 本设计各部分电路只需+5V 电源供电，采用一个 5V 的直流稳压电 源供电。 5 3.设计原理 3.1 第一级电路：光控电路 D1 LED R1 1K D2 PHOTO R2 1K Q1 PNP-8550 Q2 NPN-8050 Q3 NPN-8050 R3 1K R4 1K + C3 47uf D3 1N4007 JR1 RELAY-SPDT-JRC21F VCC VCC-1 图 3-1 第一级光控电路 该光控电路由一对红外收发管、三极管，继电器和一个反向保护二 极管组成。 红外线发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。它是可以将 电能直接转换成近红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要 应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线发射管的接法和一般发 光二极管接法一样。需要串联一个限流电阻。本设计采用了 1K 的限流 电阻。使电流保持在 5ma 左右。 红外线接收管是将红外线光信号变成电信号的半导