华农激光课程设计文档

### 华农激光课程设计文档知识点解析 #### 一、设计背景及意义 ##### 1.1 设计背景 在当今社会，随着科技的发展和人们安全意识的提高，传统的依靠人力进行安全防护的方式已逐渐被高科技手段所取代。特别是在居民区、货场以及果园等露天场所的大面积警戒防护方面，采用更为先进的技术成为了必然趋势。 ##### 1.2 报警系统种类 - **可视化报警系统**：如火灾报警系统、烟雾报警系统等，通过各种传感器和电子设备实现安全防护。 - **虚拟软件**：主要指网络系统的安全报警软件，通过程序监测异常行为并发出警报。 - **无线报警系统**：适用于幼儿园、学校等场所，便于快速响应紧急情况。 ##### 1.3 设计要求 - 针对住宅小区、货场、果园等露天场所的大面积警戒防护需求，设计出有效覆盖面积可达10万平方米的激光报警系统。 - 实现基本信号处理电路与报警电路的集成，报警时间设定为约50秒，并且尽可能避免使用单片机实现。 #### 二、设计原理及实现 ##### 2.1 总体流程图 - 发射激光并通过三面平面镜反射形成警戒区域。 - 当有人或物遮挡激光时，接收器无法接收到信号，触发报警装置。 ##### 2.2 所需器材 - 激光发射器：用于发射激光。 - 平面镜：用于反射激光，扩大警戒范围。 - 光电传感器（激光接收管）：检测激光信号。 - 555定时器芯片：实现时钟信号的产生与分频。 - 74LS90计数器芯片：用于计时，控制报警时间。 - 蜂鸣器：作为报警输出装置。 - 三极管：控制电路的开关状态。 ##### 2.3 实验电路说明 - **激光监控电路**：包括激光发射与接收部分，当激光信号被阻断时，光电传感器输出变化，触发后续电路动作。 - **延时电路**：通过555定时器芯片产生稳定的时钟信号，并利用74LS90计数器实现计时功能。 - **声音报警电路**：通过蜂鸣器实现报警输出，计数达到50秒后，通过三极管切断蜂鸣器电源，停止报警。 #### 三、关键技术点解析 ##### 3.1 监控系统发展 - 从最初的人力监控到现在的声控、激光和红外线监控等多种方式，监控技术不断发展进步。 - 现代监控系统的优点在于效率高、价格合理、工作时间长等特点，深受用户欢迎。 ##### 3.2 光敏电阻 - **光敏电阻**（Photoresistor）是一种对光线敏感的半导体元件。 - 在本设计中，光敏电阻可以用来检测是否有激光信号被接收。 - 当激光信号正常时，光敏电阻阻值较低；当激光信号被遮挡时，光敏电阻阻值升高，进而触发报警电路。 #### 四、系统优势与应用场景 - **成本低廉**：由于采用了常见的电子元器件，整体成本相对较低。 - **易于安装与维护**：系统结构简单，便于安装和后期维护。 - **广泛的应用场景**：适用于住宅小区、货场、果园等需要大面积警戒防护的场所。 #### 五、总结 通过上述设计，不仅能够实现对指定区域的有效警戒防护，还能够在降低成本的同时提供可靠的报警服务。该系统的设计思路和技术方案对于类似的应用场景具有一定的参考价值。