光線不足報警器論文（終稿）

1、電子工程系課程設(shè)計報告書課程設(shè)計名稱光線不足報警器題目學(xué)生姓名專業(yè) 自動班級08級1班指導(dǎo)教師劉玲日期：2010年7月x日光線不足報警器是主耍由光敏電阻和555泄時器為主要器件構(gòu)成的一種電子產(chǎn)品；光線不足報警器的核心組成部分是555定時器，將定時器接成多諧振蕩電路，組成信號產(chǎn)生電路。光線不足報警器在黑暗或光線不足的情況下，利用光敏電阻的特性使多諧振蕩電路產(chǎn)生輸出信號，觸發(fā)喇叭或是蜂鳴器發(fā)聲，從而實現(xiàn)光線不足時電路口動報警功能。關(guān)鍵字:555定時器，光敏電阻，多諧振蕩器abstract:翻譯你來干哈key words:目 錄前言31. 總體設(shè)計方案41.1光線不足報警器方案41.2光線不足報警器

2、仿真圖51. 3光線不足報警器原理圖61.4光線不足報警器pcb圖62. 系統(tǒng)功能73. 設(shè)計總結(jié)74. 參考文獻85. 附錄95. 1元器件明細表95.2元器件功能及應(yīng)用105. 2.2光敏電阻105.2. 3ne555定時器125.3 光線不足報警器使用說明15刖5當(dāng)今社會是一個色彩的世界，都市夜晚的美景讓人如癡如醉。這些都是光線的功勞, 它讓黑喑變成光明，有黑暗的地方就有光。那么人們就希望有能夠口動感受光線，光線 不足就會做出提示的東西，這樣光線不足報警屯路就應(yīng)運而生，像在街上夜晚會自動亮 起來的路燈。我們木次課程設(shè)計所要做的就是一個光線不足報警器，講述了屯路各部分 的設(shè)計原理及所能實現(xiàn)

3、的功能，它要求要對各種基本的電子元器件，電阻、電容、二極 管、三極管、定時器以及多諧振蕩器等熟悉，掌握像proteus仿真軟件、protel i具軟 件等繪圖軟件，并能加以運用。光線不足報警器在市面上的產(chǎn)品已經(jīng)非常的多，對于口己設(shè)計的這個電子產(chǎn)品也口 知有許多的不足，但能首次設(shè)計自己的產(chǎn)品，并能在實現(xiàn)相同功能的基礎(chǔ)上節(jié)約成本也 是非常有意義的，還有助于提高自c的動手能力，豐富課余生活。1 總體設(shè)計方案1.1光線不足報警器方案圖1光線不足報警器電路完成光線不足自動報警功能。即光線改變時（光 照強度減弱），光敏電阻阻值陡增，輸入信號改變，555定時器改變輸出信 號，進而促使喇叭或是蜂鳴器發(fā)聲，實現(xiàn)

4、自動報警功能。1. 2光線不足報警器仿真圖c242vcc 如圖所示為光線不足報警器仿真屯路。該報警器的核心為振蕩電路555定時器。 1 r 廠u3c<lj2q號一 oomooso1uf 團c7 丐 7805ck:6av av圖42. 系統(tǒng)功能光線不足報警器的核心為振蕩電路555定時器。其輸入信號受電阻r1、光敏電阻ldr1的控制，輸出信號驅(qū)使揚聲器lsi、發(fā)光二極管d1工作。在調(diào)節(jié)電路時，首先將ldr1置于標(biāo)準(zhǔn)照度（大約110勒克斯）,此時電路不起振, 揚聲器lsi不發(fā)聲。細調(diào)ldr1,使光照變?nèi)?，?dāng)調(diào)到某一數(shù)值時，電路起振，揚聲器 發(fā)出“嘟"聲，然后再將光照調(diào)回一些，使電路剛

5、好停振，該報警器就調(diào)好了。對于本電路，當(dāng)光線低于標(biāo)準(zhǔn)照度(110勒克斯)時，揚聲器發(fā)出報警“嘟'聲，同 時發(fā)光二極管d1點亮，以示光線太暗。當(dāng)光照度大于標(biāo)準(zhǔn)照度時，報警器不工作，即 揚聲器不發(fā)聲，發(fā)光二極管不亮。即實現(xiàn)光線不足自動報警功能！3. 設(shè)計總結(jié)經(jīng)過兩個星期的課程設(shè)計，留給我印象最深的是：要成功的完成一個電子產(chǎn)品的 制作，實屬不易。從漫無忖的的收集資料到畫原理圖、仿真、畫pcb板、電路板的制作、 焊接元器件到最后調(diào)試等等一系列的過程，過硬的理論知識固然重要，但我認為更重要 的是要有良好的團隊協(xié)作能力，僅僅靠某一個人的力量是不行的，人家必須分工合作、 各司其職、取長補短，凝聚眾人

6、的智慧。更加深刻的體會到知識就是力量，團結(jié)就是力 量！雖然只是個簡單的電子產(chǎn)品，但是它凝聚了我們小組六個人的智慧和汗水，是我們 努力的成果。個人感覺其功能還算比較完善，但仍有不足之處。此次的設(shè)計并不奢望一定能成功，但一定要對已學(xué)的各種電子知識能有一定的運用 能力，我做設(shè)計的目的是希望能檢查下對所學(xué)知識的運用能力的好壞，并且開始慢慢走 上創(chuàng)造的道路，這是非?？少F的一點。4. 參考文獻(1) 專著、論文、學(xué)位論文、報告:(2) 期刊文章:5元器件功能及應(yīng)用5.1元器件明細表元器件名稱數(shù)大小ne555定時器1電容3c10. 01 ufc247ufc30. 01 uf電阻3r127kr2100kr31

7、k發(fā)光二極管1光敏電阻1揚聲器15. 2元器件功能及應(yīng)用5. 2. 1光敏電阻簡介光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻 器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻粘一燉用于光的測量、光的控制 和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由 半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條 件下，它的阻值（暗阻）可達110m歐，在強光條件（100lx）下，它阻值（亮阻）僅有兒 百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對光（0.4-0.76） pm的響應(yīng) 很接近，只要人

8、眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。設(shè)計光控電路時，都用口熾燈泡（小 電珠）光線或自然光線作控制光源，使設(shè)計大為簡化。w圖15 8光敏電阻的外形及誓片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能。當(dāng)它受到光的照射時，半導(dǎo)兀在電路中的殲號光敏電阻外形圖和電路符號就激發(fā)出電子一空穴對，參與導(dǎo)電，使電路中電流增強。為了獲得高的靈敏度，光敏電阻的 電極常采川梳狀圖案,它是在一定的掩膜下向光電導(dǎo)薄膜上蒸鍍金或錮等金屬形成的。一般 光敏電阻器結(jié)構(gòu)如右圖所示。光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片（或樹脂防潮膜）和電極等組成。光敏電阻器在電 路中用字母“r”或“rl”、“rg”表示主要參數(shù)與特性根據(jù)光敏電阻的光譜特性，可分為三種光敏

9、電阻器：紫外光敏電阻器：對紫外線較靈敏，包扌舌硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等，用于探測紫外 線。紅外光敏電阻器：主要有硫化鉛、佛化鉛、硒化鉛。僦化鋼等光敏電阻器，廣泛川于導(dǎo) 彈制導(dǎo)、天文探測、非接觸測量、人體病變探測、紅外光譜，紅外通信等國防、科學(xué)研究和 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中?？梢姽夤饷綦娮杵鳎喊ㄎ⒘蚧k、硒化鎘、晞化鎘、砂化傢、硅、錯、硫化鋅光皺空制系統(tǒng)，如光電口動開關(guān)門戶，航標(biāo)燈、路燈和其他照明系 動停水裝置，機械上的口動保護裝置和“位置檢測器”，極薄零 暴光裝置，光電計數(shù)器，煙霧報警器，光電跟蹤系統(tǒng)等方面。光敏電阻的實驗圖（1）光電流、亮電阻。光敏電阻器在一定的外加電壓下，當(dāng)有光照射時，流過的電

10、流稱 為光電流，外加電壓耳光電流z比稱為亮電阻,常用toolx”表示。（2）暗電流、喑電阻。光敏電阻在一定的外加電圧下,當(dāng)沒有光照射的時候，流過的電 流稱為暗電流。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻，常川“olx”表示。（3）靈敏度。靈敏度是指光敏電阻不受光照射時的電阻值（暗電阻）為受光照射時的電阻值（亮電阻）的相對變化值。（4）光譜響應(yīng)。光譜響應(yīng)又稱光譜靈敏度,是指光敏電阻在不同波長的單色光照射下的 靈敏度。若將不同波長下的靈敏度畫成曲線，就可以得到光譜響應(yīng)的迪線。（5）光照特性。光照特性指光敏電阻輸出的電信號隨光照度而變化的特性。從光敏電阻 的光照特性1111線可以看出，隨著的光照強度的增加，

11、光敏電阻的阻值開始迅速下降。若進一 步增人光照強度，則電阻值變化減小，然后逐漸趨向平緩。在人多數(shù)情況下，該特性為非線 性。（6）伏安特性曲線。伏安特性曲線用來描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關(guān)系，對于 光敏器件來說，其光電流隨外加電床的增大而增大。（7）溫度系數(shù)。光敏電阻的光電效應(yīng)受溫度彩響較大，部分光敏電阻在低溫下的光電靈 敏較高，而在高溫下的靈敏度則較低。（8）額定功率。額定功率是指光敏電阻用于某種線路中所允許消耗的功率,當(dāng)溫度升高 時，其消耗的功率就降低。5. 2. 2ne555 定時器555定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為 555,川cmos

12、工藝制作的稱為7555,除單定時器外，還有對應(yīng)的雙定時器556/7556。555定時器的電源電壓范圍寬，可亦4.5v-16v工作，7555可在3-18v工作，輸出驅(qū)動 電流約為200ma,因而其輸出可與ttl、cmos或者模擬電路電平兼容。555定吋器成木低，性能可靠，只需要外接兒個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應(yīng)用于儀器儀 表、家用電器、電子測量及自動控制等方血。555定時器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖分 別如圖2.9.1和圖2.9.2所示。它內(nèi)部包插兩個電壓比較器，三個等值串聯(lián)電阻，一個r s觸發(fā)器，一個放電管t及功

13、率輸出級。它提供兩個基準(zhǔn)電壓vcc /3和2vcc /3555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制rs觸發(fā)器和放 電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng)5腳懸空時，則電壓比較器c1的同相輸入端 的電壓為2vcc /3, c2的反相輸入端的電壓為vcc /3o若觸發(fā)輸入端tr的電壓小于v cc /3,則比較器c2的輸出為0,可使rs觸發(fā)器置1,使輸出端out=1。如果閾值輸 入端th的電壓大于2vcc/3, |hjn寸tr端的電壓大于vcc /3,貝u c1的輸出為0, c2 的輸出為1,可將rs觸發(fā)器置0,使輸出為0電平。發(fā)展概述 是美國signetics公司1972年研

14、制的用于取代機械式定時器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設(shè)計有三個5kq的電阻而得名。此電路后來竟風(fēng)靡壯界。目前，流行的產(chǎn)品主要有4 個：bjt 兩個：555, 556 (含有兩個 555) ； cmos 兩個：7555, 7556 (含有兩個 7555)。555定吋器可以說是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范。兩個比較器c1和c2各有一個輸入端連接到三個電阻r組成的分壓器上，比較器的輸出接到rs觸發(fā)器上。此外還有輸出級和放電管。輸出級的驅(qū)動電流可達200ma。|入電壓分別為ua和ub,根據(jù)c1和c2的另一個輸入端一一觸發(fā)<s觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。當(dāng)復(fù)位端為低電平時，rs觸發(fā)器被強制 。綣z端應(yīng)接高電平。555oolpf(1)構(gòu)成施密特觸發(fā)器，用于ttl系統(tǒng)的接口，整形電路或脈沖鑒幅等；(2) 構(gòu)成多諧振蕩器，組成信號產(chǎn)生電路；如右圖，振蕩周期：t=0.7 (r1+2r2) c(3) 構(gòu)成單