傳感器與檢測技術(設計報告)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上傳感器與檢測技術 期末考核實物設計報告書題 目：聲光雙控自動報警及照明電路姓 名：黃飛（） 張侃（）專 業(yè)：電子信息科學與技術指導老師：程偉設計時間：2012年 12 月專心-專注-專業(yè)目 錄聲光雙控自動報警及照明電路1. 引 言 本文設計并制作了聲光雙控自動報警及照明電路。通過對現(xiàn)有的各種方案分析，采用紅外對管、駐極體傳感器以及為主要器件，通過555多諧振蕩器原理設計制作而成。1.1. 設計意義本系統(tǒng)具有聲控制電路、光控制電路、紅外報警電路，具有報警及照明的功能，利用紅外線的良好的隱蔽性，使報警器在白天和黑夜都能使用，同時聲光雙控使照明燈有節(jié)能的作用。1.2. 本組

2、成員所做的工作黃飛：確定整體電路圖，利用protues仿真調試，撰寫設計報告。張侃：檢查核對電路，實物焊接布線，最終整體調試。2. 方案設計v 光控制電路 主要采用555時基集成電路，當通電后，在夜間，光敏晶體管沒有受到光線照射而呈高電阻值，555時基集成塊的2、6腳處于低電平，此時的555時基集成電路的3腳輸出高電平，此時電路為高電平，照明燈亮，電路處于工作狀態(tài)，紅外報警電路就自動斷開不工作。在白天或周圍環(huán)境有光線時，光敏晶體管受到光線照射，呈低電阻值，光控制電路的555時基集成塊的2、6腳是高電平，555時基集成電路的3腳輸出低電平，此時的電路就處于低電平，電路不工作，而此時的紅外報警電路

3、就處于高電平工作狀態(tài)。v 聲控制電路 是將擊掌聲、腳步聲或說話等聲音通過駐極體傳感器將聲信號轉換成電信號，再經(jīng)過兩級放大由檢波二極管變成直流電壓，使繼電器得電吸合，此時輸出高電平，當沒有聲音時，電路處于低電平狀態(tài)。只要聲光電路有一個電路處于低電平，整個電路就是低電平，燈不亮，只有全是高電平的時，才是高電平照明燈亮。 即白天或有光線的照射時，光控制電路為低電平，此時即使有聲音也是低電平。v 紅外報警電路 555時基電路只要有物體擋住紅外對管的發(fā)送與接收就處于高電平工作狀態(tài)，就能通過揚聲器進行報警。在夜里并且沒有其他光線時，只要有聲音就變?yōu)闉楦唠娖?，就可以作為照明燈了?、電路框圖本設計是聲光雙控

4、自動報警及照明電路的設計與制作，主要由生控制電路、光控制電路、與控制電路和紅外報警電路四部分組成。如下圖3-1所示為電路的組成框圖。紅外報警電路輸出與控制電路光控制電路聲控制電路 圖3-1 電路的組成框圖3.1光控制電路與紅外報警電路的作用 在光控制電路與紅外報警電路中，555時基電路U2、U3接成多諧振蕩器，U2的3腳輸出高電平，VD4導通，通過繼電器K1的控制，可以控制EL的工作狀態(tài)。U3接入VD7、VD8的目的是為了使輸出的低頻方波有一個合適的占空比。U3輸出的低頻方波經(jīng)3腳通過R15直接將信號傳遞給揚聲器。當工作電壓為15V時，揚聲器的阻抗為4，通電后，將物體擋住紅外對管時，三極管的基

5、極對地短接而截止，從而揚聲器就連續(xù)不斷地發(fā)出報警聲音。3.2 聲控制電路的作用在聲控制電路中，是由繼電器K2控制，當有擊掌聲、腳步聲或說話聲時，駐極體傳感器將聲音信號傳入經(jīng)過VT3，VT4的兩級放大，再經(jīng)過檢波二極管VD1、VD2整流變成直流，使電路導通，成為高電平。與門電路連接聲控與光控電路。3.3 紅外線接收發(fā)射控制電路的作用與門控制電路由VD4和VD5組成2輸入與門電路。P=AB，A或B中只要有一個是低電平，P點即為低電平；只有當A及B都是高電平時，P點才呈高電平。如上所述，白天或是有光線照射時，A點呈低電平，這時即使有聲音（即B點為高電平），此時若有聲音（即B點為高電平），P點才呈高電

6、平使VT5導通，繼電器K1得電吸合，常開觸點K1-1閉合，照明燈EL點亮。3. 硬件設計（字體4號，黑體，居中）4. 系統(tǒng)調試4.1調試步驟 首先用萬用表測試芯片管腳是否有電源，接地是否正確。然后再檢查555芯片3引腳輸出波形，在實物調試的過程中先接通地線和電源線，遮擋紅外對管，觀察揚聲器是否發(fā)出聲音發(fā)出聲音則正常；在室內(nèi)（相當于無光線照射），對著駐極體傳感器發(fā)出聲音，看照明燈是否會亮，亮則正常；再用手電筒照射光敏晶體管（相當于有光線照射），再對著駐極體傳感器發(fā)出聲音，看照明燈是否會亮，不亮則正常。4.2 調試遇到的問題 首先用萬用表根據(jù)原理圖檢查電路，找出斷路、短路錯誤并修改過來。剛開始是由

7、于光明二極管未被罩住，測試照明燈如何都亮不了，后來用黑膠布覆蓋就恢復正常了。因為與門控制電路是結合聲控制電路和光控制電路的，在它們一起工作時，還是沒有遵循與門的邏輯關系，最后發(fā)現(xiàn)是R4的參數(shù)值不正確，后來將其換成微調電阻，最后終于成功了。在紅外報警電路中，由于反向器使用了74LS04，它的工作最大電壓是5V，而本設計的電源電壓為15V，顧該芯片無法正常工作，最后用CD4069來替換了。在設計紅外報警電路時，喇叭是經(jīng)過VT7的，發(fā)現(xiàn)串入電阻太大，不能正常驅動發(fā)聲，所以改為300歐就好了。4.3 調試結果接通15V的電源后，用紙板擋住紅外對管，喇叭就能發(fā)出“嘟嘟嘟”的聲音；遮擋住光敏晶體管，對著駐

8、極體傳感器發(fā)出聲音，照明燈亮，調試成功。紅外線接收發(fā)射部分效果不好。5. 設計總結本次的傳感器實物設計使我們進一步鞏固了書本上的知識，做到了學以致用。通過系統(tǒng)仿真軟件protues，使我們進一步了解了完整傳感器系統(tǒng)的設計制作過程，其中最為困難的是仿真部分，我們上網(wǎng)找了好多資料，雖然經(jīng)過自己的修改，但還是有很多功能不能實現(xiàn)，如滑動變阻器上下限設置。最后一步的焊接硬件也遇到了不少麻煩，由于一時粗心大意燒壞了紅外線發(fā)射二極管?？偨Y經(jīng)驗的時候我們得出這樣的結論，學習應該學以致用，有目的的去學習，如果學了不用等于沒學。其次，要學致用，理論聯(lián)系實際，這樣才會取得事半功倍的效果。此次設計斷斷續(xù)續(xù)經(jīng)歷了3個星

9、期，我從中學到了許多。從最開始的資料的收集，核對元器件，中間的電路板的焊接，程序的設計，到最好的調試和再調試。通過查找各種資料，我更加熟練的運用所學過的信息檢索方法。也懂得了耐心的重要性,焊接電路培養(yǎng)了我的細心，調試過程挑戰(zhàn)了我的堅持能力，打磨了我的性格。這次經(jīng)歷不僅僅擴充了我的知識面，培養(yǎng)了動手能力，還教會了我怎樣做好一件事的方法。實物設計的過程帶給我的是對所學知識的復習，是對新知識的拓展.是對遇到各種困難的堅持，也是對堅持就是勝利這種信仰的肯定。6. 附 錄A；整體電路圖7. 附 錄B 作品實物圖片8、附錄C 元器件清單序號名稱型號單位數(shù)量備注1碳膜電阻RT0.252005個1R82碳膜電

10、阻RT0.255105個3R3，R12，R213碳膜電阻RT0.255605個2R16,R194碳膜電阻RT0.251K5個3R2,R5,R75碳膜電阻RT0.252.2K5個1R156碳膜電阻RT0.253.3K5個1R97碳膜電阻RT0.253.9K5個1R138碳膜電阻RT0.256.8K5個1R209碳膜電阻RT0.2510K5個1R1410碳膜電阻RT0.2520K5個1R1111碳膜電阻RT0.2547K5個1R1712碳膜電阻RT0.2556K5個1R1813碳膜電阻RT0.25200K5個1R1014碳膜電阻RT0.25220K5個2R1，R615微調電位器WS220.5100

11、K個1RP16微調電位器WS220.5180K個1R417瓷片電容CC63V0.01個1C618電解電容CD1125V2.2個1C519電解電容CD1125V10個1C720電解電容CD1125V50個1C321電解電容CD1125V100個1C422電解電容CD1125V220個3C1,C2,C823整流二極管1N4001個6VD3824發(fā)光二極管紅個1EL25檢波二極管2AP9個2VD1,VD226紅外接受二極管個1VD1027紅外發(fā)射二極管個1VD928三極管9013個5VT2VT629光敏晶體管3DU5C個1VTL30正壓三端穩(wěn)壓器LM7815個1U131繼電器HK19F-DC12V個2K1,K232集成塊555塊2U2,U333集成塊CD4069塊1U434駐極體傳感器CM-18個1BM135喇叭個1U536集成塊插件DIP-14個137導線根238萬用板19. 附錄D 參考文獻1 傳感器手冊，廖常初主編, 第3版，北京，機械工業(yè)出版社2 傳感器應用技術,廖常初 編，（14版）,重慶大學出版社3 馬爭、汪亞南. 傳感器M. 高等教育出版社，20104 林立、張俊亮、曹旭東、劉得軍.傳感器原理及應用M.電子工業(yè)出版社， 20095 肖俊峰、鄭小琴