畢業(yè)設計范例二紅外線光電開關電路的設計與制作

1、江門市新會技工學校技能課教案編號：QD-19-06流水號：5電氣自動化專業(yè) 10G3班共10頁課題名稱總課題：畢業(yè)設計授課 主題 內容紅外線光電開關電路的設計與制 作授課課時2需用課時2分課題：畢業(yè)設計范 例二起止日期課題要求技術理 論知識實際技術操作設備、工、刃量 具標準材料準備示范操作準備產品名稱是否生 產產品圖號件數(shù)額定工時工時余（缺）安排備注工人學生合計課題 實習 結束 小結授課老師：肖正光審閱簽名:新會高級技工學校畢業(yè)設計論文課 題：紅外線光電開關電路的設計與制作系 部：電子信息系專業(yè)、班級：電氣自動化設備安裝與維修姓 名：XXX指導教師：完成時間：2012616畢業(yè)設計論文任務書1

2、、題 目紅外線光電開關電路的設計與制作2、內容要求：（1）、設計并制作一紅外線光電開關電路，當光電管接收到紅外發(fā)射光時，繼電器控制所需驅動的電器設備工作。（2）、用Protel 99 SE 完成電路原理圖的繪制，并提出元件清單，購買關 鍵元器件。（3）、完成線路板的設計。 （4）、樣機裝配與調試。（5）、 完成畢業(yè)大作業(yè)（綜合實訓）正文。3、實施步驟：1、杳閱資料，擬定總體設計方案，IC規(guī)格書杳詢，芯片詵型。約 3 天時間。2、原理圖的設計：完成 紅外線光電開關電路 的原理圖的 設計； 提交元件清單； 完成關鍵元器件的選購，約 4 天時間。3、 線路板的設計、制作與裝配：用 Protel 99

3、 SE完成線路板的設計， 利用熱轉印方法制作線路板；約一周時間。4、完成樣機的裝配與調試，約2周時間。5、完成畢業(yè)大作業(yè)（綜合實訓）正文。應包括 如下內容：（1）總體方案設計各功能電路的描述、電路圖；（3） 元件清單； 線路板的PCB圖；（5）利用熱轉印方法制作線路板的 過程；（6）紅外線光電開關 的裝配與調試；（7）紅外線光電開關 實 物照片；（8） 畢業(yè)大作業(yè)總結。約為 3天的時間。4、本畢業(yè)設計任務書于 2012年5月28日發(fā)出，應于2012年6月16日完成，然后進行成績評定時間（周次）完成步驟備注171.畫出電路原理圖 列出元件清單周2.根據(jù)原理圖將元件在萬能板上布局、連線3.焊接好每

4、個焊點4.根據(jù)原理圖仔細檢查5.調試：讓紅外 線光電開關通電工6.調試結果：發(fā)射極與接收極工作正常作181.用protel99軟件畫出原理圖和PCB圖周2.檢查無誤后用油印紙打印出PCB圖記3.根據(jù)PCB圖的實際大小裁出敷銅板的實際大小錄4.用砂紙檫亮敷銅板并沖洗干凈5.用LR-2W8B型制版機把PCB圖轉印要敷銅板上6.冷卻后放入二氯化鐵溶液中腐蝕7.鉆孔后再用砂紙檫干凈炭膜再涂松脂水8.根據(jù)PCB圖安裝并焊接元器件9.調試結果：不能發(fā)出報警信號10.原因：7805的3腳與地短接19周1. 用protel 99軟件重新設計PCB圖的布局與布線2. 檢查無誤后用油印紙打印出PCB圖3. 根據(jù)P

5、CB圖的實際大小裁出敷銅板的實際大小4. 用砂紙檫亮敷銅板并沖洗干凈5. 用LR-2W8B型制版機把PCB圖轉印要敷銅板上6. 冷卻后放入三氯化鐵溶液中腐蝕7. 鉆孔后再用砂紙檫干凈炭膜再涂松脂水8. 根據(jù)PCB圖安裝并焊接元器件9. 調試結果：可發(fā)出報警信號10. 重復以上步驟多做三塊PCB板摘要:紅外線光電開關是一種新型的非接觸式開關，不受其他光源的干擾和使用環(huán) 境的限制，具有工作可靠、抗干擾能力強、響應速度快、壽命長等優(yōu)點，而且，紅外線雖是不可見光，但它的直線傳播、反射、折射等物理屬性均與可見光相似，在光的傳播中可以使用聚焦透鏡、折射棱鏡等光學器件光線不可見意味著有一定的隱蔽性，所以這種

6、開關在工農業(yè)生產和安全警衛(wèi)工作中，有著廣泛的應用前景設計目的和意義1、熟悉紅外線發(fā)射、接收管的使用方法2、熟悉光電轉換電路的構成和應用3、學習組裝一種紅外線開關電路4、鞏固大學三年所學的知識二、紅外線光電開關電路1、 設計電路及工作原理紅外線光電開關電路如圖所示該電路由紅外發(fā)射管RLED和光電管VTG組成紅外線開關，繼電器K控制 所需驅動的電器設備（被控制的設備電路沒畫出來）。40106施密特觸發(fā)器用于 波形整形，提高開關電路的穩(wěn)定性。 VD用于保護三極管VT1和VT2。接通電源，紅外發(fā)射管 RLED發(fā)射不可見的紅外光束，照射在光電接收管 VTG 上, VTG導通，A點輸出低電位；由此施密特觸

7、發(fā)器 40106輸出高電位， 使VT1和VT2導通，繼電器K吸合，常開觸點閉合。若在發(fā)光管和接收管之間遮擋光線，則VTG截止，A點輸出高電位；施密特觸發(fā)器輸出低電位，使 VT1 和VT2截止，繼電器K的常開觸點斷開。（a）紅外線光電開關電路（b）紅外線光電開關結構圖2、注意事項：1，在紅外線反射型傳感器的前方或側面不應有大面積的阻擋物或反射 物，以免影響其正常工作。2，外界的各種顏色因對紅外線的反射效率不同， 表現(xiàn)出的檢測距離也 不一樣。如我們站在紅外線反射型傳感器的前方，身著淺色（白、灰、黃）和身 著深色（黑、藍、紫）時會造成檢測距離的不同，此屬正?，F(xiàn)象。3，紅外線反射型傳感器的檢測距離于工

8、作電壓有關， 電壓越高距離越 遠。3、實訓主要材料及工具敷銅板、三氯化鐵、無水酒精、松香，焊錫等。電烙鐵、斜口鉗（或剪刀）、尖嘴鉗、鑷子。烙鐵架、萬用表等。4、元器件清單序號名稱規(guī)格型號代號數(shù)量（4套）備注1電阻560歐姆R111/8碳膜電阻2電阻18千歐R211/8碳膜電阻3電阻100千歐R311/8碳膜電阻4二極管1N4148VD15繼電器16三極管3DG6VT11NPN小功率管7三極管9013VT21NPN小功率管8六施密特觸發(fā)器CD40106IC19紅外線光電開關RLDE VTG10二極管1N4001VD211、 線路PCB圖JP2_1JI 1EACO他i»®zao

9、iaR419CD0O9020UTGi.eos6. 利用熱轉印方法制作PCB板的過程(1) 將PCB圖打印于油印紙中(2) 將PCB圖反印于檫亮洗凈的敷銅板上(3) 再放入LR-2W8B型(溫度約180度)制版機中轉印(4) 自然冷卻后再放入三氯化鐵溶液中腐蝕(5) 腐蝕完全后于鉆孔機上鉆孔(6) 將表面的炭膜用砂紙檫掉后涂上松脂水(7) 安裝元件并焊接7、紅外線光電開關的實物圖(1) 先檢查電路確認無誤后，接上電源(2) 用萬用表分別檢測CD40106器輸入、輸出電壓并記錄數(shù)據(jù)(3) 用紙把紅外線發(fā)射遮擋觀測LED燈是否亮9、調試結果接上電源LED燈發(fā)光，用紙把紅外線發(fā)射遮擋 LED燈不發(fā)光1

10、0、設計心得隨著時間的流逝，三年的大學生活轉眼就到了尾聲。 我們的畢業(yè)設計也隨之 而來。經過六周的努力我們的畢業(yè)設計終于完成了。 這次的設計是我們在大學里 面的告別之作。我們之前認為這次設計是對我們三年所學知識的總結。做了才知道，自己所學的永遠是不夠的，這次畢業(yè)設計不僅僅是鞏固之前的所學， 還從中 學到了很多新的知識，學習是永無止境的。通過這次畢業(yè)設計讓我們認識到我們所學的知識很缺乏的， 之前我們就以為 自己都學得差不多了，老師也教了很多，感覺自己基本上都學了，但都是書到用 時方恨少的感覺，做了才知道自己學會的還是遠遠不夠的， 在這個知識的海洋里 我們學到的知識是少之又少，讓我明白知識是要靠一

11、點點日積月累的， 所以我們 以后在工作、生活中還要不斷學習積累。以充實自己。這次畢業(yè)制作是以團隊合作來完成了，這次畢業(yè)設計也練就了我們的合作精 神，這個設計我們分工合作，每個人都有自己的任務，有的找資料，有的畫圖， 有的做板。每個人都在發(fā)揮自己的長處，遇到那些不懂的就一起商量，遇到我們 無法解決的就問老師，我們互相幫助，齊心協(xié)力完成這次畢業(yè)設計。我們經過這段時間的努力，我們看著自己在學校里做的最后一個設計， 想起 制作過程中遇到我難題以及我們如何解決的，真的有一點點的成就感，我們明白 絕不能有一點驕傲的心理的，雖然畢業(yè)設計完成了，但是我們以后還要有很多要 做的，我們要虛心努力學習，學習是永無止

12、境的。這次更讓我們明白實踐出真知 這個道理，我們在書上所學到的道理必須要通過應用才會使它有價值，有些知識在書上所講的明白了，但是輪到你動手的時候還要克服很多困難的， 畢竟在環(huán)境 中要克服很多環(huán)境的因素。所以很多知識都是要實踐才出真知的。在此我們要感謝我們的指導老師劉洋對我們悉心指導，感謝老師給我們的幫助，在設計過程中，我們通過圖書館找資料。上網查詢、和同學交流和自我學習， 以及向老師請教等方式。使自己的知識鞏固了，也從中學到了很多新的知識。其 中的難題我們是如何解決的只有自己才知道， 但我們所收獲的也是挺多了，在整 個設計中我們學習了很多知識，也鍛煉了自己的動手能力。也培養(yǎng)了我獨立工作 的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重 要的影響。使我們充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。這個設計可能電路不是很復雜，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最 大收獲和財富，使我們終身受益。雖然這次是我們在課堂上的最后一個學習，但 是我們學習的心和行動決不會因為課堂的停止而止步。自 我 總 結本次我們畢業(yè)設計的題目是“紅外線光電開關設計與制作”通過本次畢業(yè)設 計制作。在4周的時間里面使我學習到