光电控制报警器毕业设计.doc

《光电控制报警器毕业设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光电控制报警器毕业设计.doc（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 电子综合课程设计题目 光电报警控制器制作 姓 名：_ _ 所在学院：_计算机与电气自动化学院 所学专业： _ 电子技术工程 _班 级 _ 09级电子2班 _ 学 号 _ _指导教师： 完成时间：_ 2012-9-30 _光电控制报警器摘要光电控制报警器主要是将光信号通过光电转换器变为电信号，再经后过功率放大器放大，放大后的电信号作用于喇叭，从而形成声报警。若放大后的电信号作用于灯则形成光报警。也可同时应用于光报警和声报警或者控制多种情况。关键字：报警器照明开、关光控、声空报警器、防盗器、光电转换器、光电控制器、功率放大器abstract (Summary)Photoelectronic-co

2、ntrol alarm box can convert light signals into electronic signals by means of photoelectronic converter ,and electric signals should be enlarged from the power amplifier .If the enlarged electric signals act on alarm ,they can become sound warning device.If the enlarged electric signals act on light

3、 ,they will become light alarm ,at the same time ,they can also act on sound and become sound alarm ,or they can control many situations.Keyword：an alarm box、illuminating take on/off photo-control、sound warning device、theft implement、photoelectric converter、photoelectric controller、power amplifier目录

4、绪论. 1第一节 防盗报警器. 21.1 红外报警器的功能. 21.2 红外报警器框图. 21.3 红外报警器的电路设计. 31.4 红外报警器的安装与调试. 3第二节 光控照明灯自动开关. 32.1 光控照明灯的电路原理. 32.2 光控照明灯的电路原理图. 5参考文献. 6附录：直流稳压电源设计. 71. 电源变压器的作用. 72. 整流滤波电路. 73. 稳压电路. 7总结：. 8致谢：. 8 绪 论报警器的应用非常广泛。在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了报警器电路。随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。传统的报警器通常

5、采用触摸式、开关报警器等。这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点。而且安全性能也不是很好。光电报警就很好的改善了这点。如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用。本为设计的光电报警器是报警器和光耦结合的小小的结合，但它可以运用到各种生产线上，如纺纱工业的监测各个丝线的有无断点，并加以提示，也可以稍加改进，让其能够计数，记录生产进度，安全性能高，节约了人力资源 ，并且不易出错，还能运用到人力不能监

6、测的环境。可见光电报警器的运用能延伸到各个行业。第一节 红外防盗报警器1.1红外报警器的功能要求当有人红外红外报警器光时应发出报警信号,无人遮挡红外光时报警器不工作,既不发声.红外发射器调制频率为30kHz;控制频率在2m以上。红外接收器当无人遮挡红外光时，报警器不发出报警器信号。当有人遮挡红外光时，报警器发声，报警信号频率为800Hz1.2红外遥控报警器框图 (一)红外信号发射电路框图（二）红外信号接收电路框图根据要求，红外遥控器应当有两部分组成，即红外发射电路和红外接收电路。图（一）为红外信号发射电路框图。它是由自激多谢振荡器功率放大器红外发射二极管组成。自激多谢振荡器产生几十千赫的不对称

7、脉冲，此脉冲为红外光的调制买冲，调制脉冲经功率放大后控制红外发射二极管发射红外脉冲。红外信号接收电路框图如图（二）所示。此电路有红外光接收管，放大整流，报警电路组成。把红外脉冲转变为电信号即解调出调制脉冲，然后把此信号放大，整流变成直流信号，控制报警器工作。当红外脉冲被人遮挡时，则报警器工作发出报警铃声。1.3设计电路1.4系统安装与调试（1）在实验板装好红外发射电路，检查无误后通电，调整正当其频率在30kHz左右，并记下脉冲破冲波，振幅，频率。性（2）在另一块板上装好红外接收电路，检查无误后通电，加信号源，测量放大器的增益。（3）调整报警器的工作频率在800Hz左右。（4）观察有无红外信号时

8、整流器输出的变化和报警器工作是否正常。（5）把发射电路逐渐离开接受电路，使报警器都能正常工作为止，测出两者之间的巨离。（6）主要器材：红外器SE303,PH302,UA741,555定时器，3DG6,3DG12,喇叭。第二节 路灯用光控装置2.1原理 路灯用光控装置是根据时光强弱来自动开启或关闭路灯的一种控制装置。它用电容做降压元件直接从电网上提取低压电源；从而代替笨重的变压器，使用半波整流和稳压二极管代替桥式整流，采用功率增益高的双向可控硅。代替普通中间继电器和三端稳压组件，各种控制功能全部由四个彼此独立的运算放大器组成的一块集成块来完成。集成电路中的元件采用可以互换和多种温度档次的元件，可

9、使用于不同温度环境。该装置由双向可控硅控制电路。可控硅触发电路，光检测放大电路及甄别电路和低压电源电路四个部分组成。如图所示，双向可控硅开关电路是由双向可控硅BG8与压敏电阻R19组成的，可控硅的阴极接与电网的一端，阳极接负载。负载通常为大功率交流接触器的线包，当可控硅的栅极有触发脉冲时，可控硅处于导通状态，把负载与电网导通，当栅极无触发脉冲时，可控硅处于截止状态，把负载与电路断开，R19为氧化锌压敏电阻，当可控硅阴阳极间的电压超过安全值时，压敏电阻导通，限制电压继续升高，保护可控硅不被击穿。可控硅触发电路N-3,BG5,BG6,BG7,R11-R15,C5等元件组成,R11,R13组成分压器

10、,把电压降低到1伏左右.为N-3提供参考电压,若N-2的输出为低电平,则BG5为截止状态,N-3输出与电网电压同频同相的方波,C5,R14组成微分电路,把方波微分为正负两种窄脉冲.且对应于电网电压通过零时,此窄脉冲由BG6,BG7组成的互补放大器放大后,经限流电阻R15去开通可控硅,触发脉冲每100ms出现一次，而每个脉冲的宽度只有几十 微秒，所以平均功率极小，功率增益极高，当可控硅阳极电压为正时，用正脉冲触发，当阳极电压为负时，用负脉冲触发。其目的是进一步提高功率增益，若N-2输出高电平，微分电路无输出，可控硅BG8处于截止状态。光检测放大电路是由光电池G，运放N-1，R1-R4,C4等元件

11、组成的延时放大器和N-2,R7,R8,R5等斯密特触发器 组成，R1,R2,R3组成分压器，R2上有几毫伏可调的电压降为N-1提供参考电压，当硅光电池为弱光时，电压与光照强度近似成正比，白天照度大，硅光电池上的电压远大于参考电压，N-1输出为低电平，N-2输出为高电平BG5导通，可控硅BG8处于截止状态，路灯关闭。进入夜晚，硅光电池上的电压小于参考电压，N-1输出高电平，N-2输出位低电平，开通可控硅，路灯开启。运放N-1,R1,-R4,C4等元件组成延时放大器，它的作用是使N-1输出电压变化缓慢，防止闪电引起的误动作，N-2,R7-R9等元件组成斯密特出发器，它的作用是防止灯泡出现闪烁。调节

12、R2可调节光控灵敏度。2.2原理图甄别电路是由N-4,R5,R6,R10,R16,R17,RR18,C6等元件组成，它的功能是:判断是白天还是夜晚，并根据这种判断来确定是提高还是降低光控灵敏度。详细说明如下：图： 白天，由于N-2输出为高电平，致使N-4输出为低电平，电源的电流由于正输出端输出，流电阻R1,R2,R16,N-4流向负输出端，此电流经过R2,使R2上参考电压增加，开启的光控灵敏度降低，光照降低到1勒克斯时路灯开启。夜晚，由于N-2输出为低电平，致使N-4输出为高电平，电源的电流由正输出端经N-4,R16,R3流向负输出端，此电流不经过R2,R2上的参考电压变小，提高了光控灵敏度，

13、当天亮光照增加到0.5勒克斯时，路灯关闭。延时电路是由N-4,R5,R6,R17,R18,C6等元件组成，它的功能是使光控灵敏度的改变不是进入夜晚（或白天）后立即进行，而是延时一段时间后在进行，以防止路灯开启后由于光控灵敏度的提高致使路灯又关闭。同样道理，也可防止路灯关闭后由于光控林敏读的降低而又重新开启。低压电源电路，是由降压元件C1,整流元件BG1,BG2,滤波元件C2,C3稳压元件BG3,BG4等组成它的功能是为控制电路提供低压直流电源。路灯 用光控装置工作过程如下：白天，硅光电池上的电压很高，超过R2上的参考电压，N-1的输出为低电平，N-2输出为高电平，使BG5导通，N-3的负输出端

14、为高电平，C5没有脉冲输出，所以BG8没有触发信号，路灯关闭。夜晚，硅光电池G上的电压下降，N-1输出为高电平，N-2输出为低电平，BG5为截至状态，N-3的负输出端为低电平，C5有脉冲输出，BG8有触发信号，路灯开启。说明：本装置在确保灵敏度（0.5勒克斯）的基础上，采用体积小，成本路增益高的双向可控硅来代替普通中间继电器，简化电源电路，取消了成本高，体积大，重量大的电源变压器，只用一个小电容器作降压原件直接从点网上得到低压电源，原件来源方便，成本低，可靠性高，体积仅38x38x80毫米，重量仅60克。参考文献综合电子设计与实践（第二版） 清华大学出版社 王振红 张常年编著实用电子专利技术3

15、00例 子工业出版社 谢启林 王胃=薇主编红外辐射红外器件与典型应用 电子工业出版社 陈永甫编著光电技术 电子工业出版社 王庆有主编使用电子电路500例 化学工业出版社 魏海明扬兴瑶编实用语言电路制作99例 人民邮电出版社 陈宏威等编著模拟电子技术电子 工业出版社 李立华改编实用电子专利技术 电子工业出版社 谢启林、王薇实用电子电路 化学工业出版社 魏海明、扬兴瑶新型实用电路制作 人民邮电出版社 杨邦文新颖实用电子设计与制作 西安电子科技大学出版社 杨振江、雷光纯电子线路设计.实验.测试 电子工业出版社 罗杰、谢自美电子线路 北京大学出版社 王楚、余道衡数字电EDA技术入门与实践 人民邮电出版

16、 罗朝霞、赫建国电子电路实验教程 人民邮电出版社 罗小华、刘双林、林云模拟电子技术 清华大学出版社、北京交通大学出版社 任希、曾涛红外辐射红外器件与典型应用 电子工业出版社 陈永浦光电技术 电子工业出版社 王庆有实用语言电路制作 人民邮电出版社 陈红威等模拟电子技术（Electronic Devices and Circuit Theory Ninth Edition)Louis Nashelsky Robert.Boylestad附注：直流稳压电源设计直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路组成，基本电路如图所示。1、 电源变压器的作用是将电网220V的交流电压V11变换成整流滤

17、波电路所需的交流电压V22。变压器副边与原边的功率比为P2/P1=式中，为变压器的效率。2、整流滤波电路：整流二极管D1D4组成单相桥式整流电路，将交流电压V22变成脉动的直流电压，再经滤波电容C滤除波纹，输出直流电压V1。V1与交流电压V22的有效值V2的关系为V1=(1.11.2)V2。每只整流二极管承受的最大 反向电压000通过每只二极管的平均电流Ooo，R为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C提供放电回路，RC放电时间常数应满足式中，T为50HZ交流电压的周期，即20ms。3、稳压电路：调整管T1与负载电阻RL相串联，组成串联式稳压电路。T1管连接成电压跟随器，工作在线放大状态，因此该电

18、路被称为线性稳压电源；T2与稳压管DZ组成采样比较放大电路，当稳压器的输出负载变化时，输出电压V0应保持不变。稳压过程如下：设输出负载电阻RL变化，使V0上升，则Vb2上升，Vc2下降，Ib1下降，Vce1上升，V0下降。总结实验过程中碰到的刚开始不能正常显示并且运行的情况完全是粗心导致的，当时如果认真点的话就不会出现了，可能就是一下完成了。所以，通过实验意识到要从现在开始养成那种细心的好习惯。这对以后的课程设计甚至是毕业设计都非常有帮助。再者通过这次实习锻炼了自己的动手及查资料的能力。也体会到了成功带来了的喜悦。可以说是获益非浅。 再次反过来思考这个电路图，整个电路简单明了，可以根据此电路图应用到实际中去，红外发射管都用那种远程的功率大，距离远，还可以扩展到多路的数字显示，应用广泛，报警电路也可以改进发出不同的声音。可以说是十分有利用价值。 第 11 页 (共 22 页)