基于NE555的光電報警系統

謝新文

本系統采用NE555定時器構成多諧振蕩器作調制電源，使發光管發出紅外調制光，在一定

距離以外用光電二極管接收調制光，轉換后的信號經放大、檢波后控制報警器。

光電報警系統是一種重要的監視系統，目前其種類已經日益增多。有對飛機、導彈等軍事目標入侵進行的報警系統，也有對機場、重要設施或危禁區域防范進行報警的系統。一般說來，被動報警系統的保密性好，但是設備比較復雜；而主動報警系統可以利用特定的調制編碼規律，達到一定的保密效果，設備比較簡單。

本系統可由圖1所示的五個部分組成。調制電源提供紅外發射二極管確定規律變化的調制電流，使發光管發出紅外調制光，在一定距離以外用光電二極管接收調制光。轉換后的信號經放大，檢波后控制報警器，全部實驗電路自擬。下面對調制電源和檢波、報警電路各舉一個簡單的例子，也可選用于系統中。

圖1.光電報警系統原理框圖

1、用NE555定時器構成多諧振蕩器作調制電源。

NE555集成電路用它構成占空比為50%的多諧振蕩器原理圖如圖2所示。下面對照電路圖簡述其工作原理及參數選擇。在前半周期，V1通過R2、D對C1充電，由于二極管D的作用，電流不經過R1，因此其充電時間T1為：

而在后半周期，電容放電時，二極管反向電阻無窮大，555內部的三極導通，電流通過R1至7腳直接放電，此時其放電時間T2為：

當A點電壓上升到上限閾值電壓（約 ）時，定時器輸出翻轉成低電平。這時，A點電壓將隨 放電而按指數規律下降。當A點下降到下限閾值電壓（約 ）時，定時器輸出又變成高電平，調整 、 的電阻值得到嚴格的方波輸出。當R1=R2時，輸出為方波信號。其輸出頻率為：

用NE555組成振蕩器來驅動紅外發光管BT401時，由于紅外發光管BT401的工作電流在30mA以上，因此一定加一個三極管驅動電路。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第577期2014年第45期-----轉載須注名來源使輸出電流大于或等于紅外發光管的最小工作電流 。其驅動電路的參考電路圖圖3。

2、信號放大及報警用參考電路原理

電路如圖所示，先用 構成一個放大電路，將光敏二極管所接收的電流信號放大。再用 構成一個比較器，放大器的正端加2V左右偏壓，負端加信號電壓。當光線未阻斷時，從放大器來的交流信號經二極管檢波電路，再經 低通濾波器后得到直流電壓，使后面的放大器負輸入端電位大于或等于正輸入端電位。則放大器輸出電壓近似為零，LED管截止，當光線被阻斷時，信號消失。放大器只有正端加正電壓，輸出為正電壓，LED指示管導通發出紅色光（或發聲）以示報警。電阻 是LED限流電阻。

（作者單位：九江學院電子工程學院）