光电报警器设计与实现：从原理到应用

"这篇文档是关于光电报警器的设计报告，主要涵盖了光电器件的应用，包括单稳态触发器、同相比例运算放大器和多谐振荡器等电子电路的运用。通过设计一个能发出光声报警信号的系统，旨在练习和提升光电系统的构建和探测性能。" 光电报警器是一种利用光电器件进行探测并报警的装置。在设计过程中，首先，红外发射与接收对管被用来构成发射和接收系统，当红外光束被物体阻挡时，接收系统会检测到变化并触发报警。 NE555多谐振荡器是报警器的核心部件之一，它产生约1.5MHz的脉冲信号，用于驱动红外发射管，增强发射效率并延长发射管的寿命。多谐振荡器的频率由R9、R10和C4的值决定，其占空比约为0.5。 同相比例运算放大器，如LM386，用于放大接收端的电压信号，提高探测的灵敏度。其放大倍数可以通过调整电阻R3和R5的值来设定，在此设计中，放大倍数为11。 单稳态触发器在报警系统中起到定时器的作用。当TRIG端口受到低电平触发时，OUT端输出高电平，并保持大约22秒，确保报警信号有足够的持续时间引起注意。 报警电路由三极管和蜂鸣器组成，当接收到高电平信号时，三极管放大信号并驱动蜂鸣器发声，同时可能伴有LED灯光报警。由于蜂鸣器的电阻较大，需要适当选择限流电阻R6以保证其正常工作。 总电路的工作流程是：发射部分由多谐振荡器产生高频脉冲，驱动红外发射管发射红外线；接收部分的同相比例放大器将接收的信号放大，当信号低于阈值时，单稳态触发器被激活，产生报警信号，通过报警电路实现光声报警。 通过这样的设计，光电报警器能够在物体遮挡红外线时有效地触发报警，增强了环境监测的安全性。此外，该设计还能帮助学习者深入理解和实践电子电路中的关键组件及其相互作用。