光控報警電路的設計仿真與實現(xiàn)

1、課程設計任務書學生姓名：專業(yè)班級：電信1502班指導教師：工作單位：信息工程學院題目：光控報警電路的設計仿真與實現(xiàn)初始條件：可選元件：三極管、集成運算放大器、集成功放，光電管、揚聲器、電容、電阻等；或自選元器件可用儀器：示波器，萬用表等。要求完成的主要任務:（1）設計任務根據(jù)技術指標和已知條件，完成對光控報警電路的設計、仿真、裝配與調試，并自制電源。（2）設計要求錯誤！未找到引用源。設計一個光控報警器，有光照時揚聲器能發(fā)出音頻（1000Hz左右）報警聲音；無光照時不發(fā)聲報警；或者反之，無光照時揚聲器能發(fā)聲報警；有光照時不報警。選擇電路方案，完成對確定方案電路的設計。利用Proteus或Mult

2、isim仿真設計電路原理圖，確定電路元件參數(shù)、掌握電路工作原理并仿真實現(xiàn)系統(tǒng)功能。安裝調試并按規(guī)范要求格式完成課程設計報告書。選做：利用仿真軟件的PCB設計功能進行PCB設計。時間安排：1、前半周，完成仿真設計調試；并制作實物。2、后半周，硬件調試，撰寫、提交課程設計報告，進行驗收和答辯。指導教師簽名：系主任（或責任教師）簽名：模擬電子技術基礎課程設計 光控報警器電路設計摘要本設計主要采用光敏電阻和滑動變阻器作為電路的開關，在無光的條件下，光敏電阻的阻值非常大，以至于電路無法正常工作，同時揚聲器也不會響。在有光的條件下，光敏電阻的阻值急劇下降。達到電路工作的要求，在NE555振蕩器的作用下，揚

3、聲器發(fā)出“滴嘟”的聲音。從而實現(xiàn)電路的要求。關鍵詞：光控報警555目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark26 一、方案設計5設計任務5設計要求5設計方案以及工作原理5 HYPERLINK l bookmark34 二、電路的仿真與調試6電路元件的參數(shù)選擇6電路仿真的結果6仿真的調試6 HYPERLINK l bookmark42 三、報警器的系統(tǒng)設計7報警器系統(tǒng)的基本介紹73.2PCB原理圖以及封裝圖7系統(tǒng)元件清單9四、實物的焊接與調試9焊接出現(xiàn)的問題9調試出現(xiàn)的問題9解決方法10 HYPERLINK l bookmark68 五、總結10 HYPERLINK

4、 l bookmark70 六、參考文獻10本科生課程設計成績評定表11一、方案設計1.1設計任務根據(jù)技術指標和已知條件，完成對光控報警電路的設計、仿真、裝配與調試，并自制電源。1.2設計要求設計一個光控報警器，有光照時揚聲器能發(fā)出音頻（1000Hz左右）報警聲音；無光照時不發(fā)聲報警；或者反之，無光照時揚聲器能發(fā)聲報警；有光照時不報警。1.3設計方案以及工作原理圖1.3工作原理：光控報警器的電路原理圖所示。電路中555時基集成電路接成典型無穩(wěn)態(tài)工作方式，光敏電阻R5與可變電阻器R4構成光控觸發(fā)回路。當R5無光照射時，呈高電阻狀態(tài),R5與R4的分壓點即555型時基集成電路的4腳電位較低,若小于0

5、.4V,555時基集成電路被強制復位，電路不振蕩，BL無聲，LED不發(fā)光。若打開抽屜、文件柜等，室內光線照射到R5上時，R5受光激發(fā)，電阻值迅速下降，分壓點電位升高，當大于0.4V時（少數(shù)時基電路為大于IV），強制復位被解除，電路立即產生振蕩，BL就發(fā)聲報警，同時LED發(fā)光。調節(jié)電位器R4阻值，可改變分壓點即555時基集成電路4腳電位的高低，從而可以調節(jié)光控報警器的靈敏度二、電路的仿真與調試2.1電路元件的參數(shù)選擇：UT.410QR2LED1R4Key=AVIRTxKey=AVCC6.0V0.022pF5M250%30kQlOkQ65%SONALERT0*01pFCf555VC二IOOQHz圖

6、2.1振蕩器的定時時間：T二(R1+2R2)Clln2頻率的計算公式：f二1/(R1+2R2)C1ln2電路仿真的結果由于光敏電阻的條件在仿真中不易實現(xiàn)，故用滑動變阻器模擬光敏電阻，當光線照射到R5上時，LED受光激發(fā)，電阻值迅速下降，分壓點電位升高，當大于0.4V時(少數(shù)時基電路為大于IV)，強制復位被解除，電路立即產生振蕩，BL就發(fā)聲報警，同時LED發(fā)光仿真的調試在實際的電路中，揚聲器可能出現(xiàn)不響等問題。這時候可以通過改變滑動變阻器R4d阻值來改變電路的靈敏度。從而保證報警器的正常工作。三、報警器的系統(tǒng)設計3.1報警器系統(tǒng)的基本介紹光控報警器的系統(tǒng)主要分為兩大部分一是直流穩(wěn)壓電源部分、二是

7、報警器部分。直流穩(wěn)壓電源產生6v的直流電壓，而報警器在有光的條件下，揚聲器會發(fā)出“嘟嘟”的聲音。3.1.1直流穩(wěn)壓電源部分D3；：；”:C5WOO|jF111：LM317H：:Vim：-V&ut2ADJR2500Q圖.2報警器部分：iur-.41OQR2LED1R4Key=AxO.O1UFCf555Key=A6.0V5MQ50%30g0.022|JF10kQ65%S0NALERT000HzVCCGND圖PCB原理圖以及封裝圖3.2.1原理圖R5R1U15.1kLSE5kC230kSpeakerIPpLED30.022uFO.OloF182736斗NE555圖3.

8、封裝圖U1EC2DIUpDisplayUpTrackingUpDeltaOriginDisplayInsightLens圖.系統(tǒng)元件清單3.3.1直流穩(wěn)壓源部分序號名稱規(guī)格型號數(shù)量1變壓器12整流橋13電容lOOOu24電容0.33u15電阻10016滑動變阻器50017芯片LM31718發(fā)光二極管紅2表.2光控報警器部分序號名稱規(guī)格型號數(shù)量1電容0.022u12電容0.01u13電阻5k14電阻30k15電阻47016ICNE55517滑動變阻器10k18熱敏電阻19發(fā)光二極管紅110揚聲器1表焊接出現(xiàn)的問題發(fā)光二極管焊反了2.

9、ne555z焊反了3.焊接的位置沒有焊牢，容易松動。4.2調試出現(xiàn)的問題1，二極管不亮2，揚聲器不響4.3解決的方法1.檢查電路是否出現(xiàn)焊錯，焊反，以及漏焊的情況。出現(xiàn)時，及時改正。調節(jié)電位器，觀察二極管是否亮，揚聲器是否響。如果不行，反復檢查電路并調試從而調出最佳位置。五、總結在設計中，運用簡單的電路及已學過的模電知識，基本按要求完成了設計。但是在實踐的過程中，我們還是碰到了許多的難題。比如，有些電子元件基本上買不到，電路板焊錯，仿真軟件基本上不會用等等。在這次的設計的過程中，我在我們團隊中擔任電路的設計以及multisim的仿真任務和最后實物的調試工作。實踐中雖然遇到了一些困難，但是我們積

10、極克服了。短短的幾天，雖然辛苦，但是充實且快樂，看著自己的作品有些許的成就感。但我還是看見了我不足的地方，通過設計，我明白了我懂得東西還是遠遠不夠的，設計當中我翻閱了大量的書籍，瀏覽了大量的網站，有些內容能找到卻看不懂，只能自己慢慢的摸索，在仿真中不斷的改變器件的參數(shù)去達到設計的目的。通過本次課程設計，我提高了我的動手能力，以及團隊合作意識。同時也懂得了，實驗的意義，讓理論知識在生活中得到了實踐。六、參考文獻周新民.工程實踐與訓練教程M.武漢.武漢理工大學出版社.2009李娜.電工電子實習教程AM.武漢.武漢理工大學.2016吳友宇.劉克文.模擬電子電路M.北京.科學出版社.2014余家春.Protel99SE電路設計實用教程M北京中國鐵道出版社，2007NE555.中文資料.百度附件6：本科生課程設計成績評定表姓名性別專業(yè)、班級課程設計題目：課程設計答辯或質疑記錄：（不少于3個問題）1）設計中主要承擔、完成了哪些任務