1、第 頁(yè)（共22頁(yè)）第 頁(yè)（共22頁(yè)）第I頁(yè)（共22頁(yè)）電子綜合課程設(shè)計(jì)題目 光電報(bào)警控制器制作姓 名：所在學(xué)院：計(jì)算機(jī)與電氣自動(dòng)化學(xué)院所學(xué)專業(yè)：電子技術(shù)工程班 級(jí)_09級(jí)電子2班學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師：完成時(shí)間：2012-9-30光電控制報(bào)警器摘要光電控制報(bào)警器主要是將光信號(hào)通過光電轉(zhuǎn)換器變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)后過功率放大器放 大，放大后的電信號(hào)作用于喇叭，從而形成聲報(bào)警。若放大后的電信號(hào)作用于燈則形成光 報(bào)警。也可同時(shí)應(yīng)用于光報(bào)警和聲報(bào)警或者控制多種情況。關(guān)鍵字：報(bào)警器照明開、關(guān)光控、聲空?qǐng)?bào)警器、防盜器、光電轉(zhuǎn)換器、光電控制器、功率 放大器abstract (Summary)Photoelectronic

2、-control 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 li

3、ght .they will become light alarm ,at the same time .they can also act on sound and become sound alarm ,or they can control many situationsKeyword： an alarm boxn illuminating take on/off photo-controln sound warning device theft implementphotoelectric converterphotoelectric controller power amplifie

4、r目錄 TOC o 1-5 h z 緒論1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第一節(jié)防盜報(bào)警器21紅外報(bào)警器的功能21.2紅外報(bào)警器框圖21.3紅外報(bào)警器的電路設(shè)計(jì) 31.4紅外報(bào)警器的安裝與調(diào)試3第二節(jié)光控照明燈自動(dòng)開關(guān)32光控照明燈的電路原理32.2光控照明燈的電路原理圖 5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 參考文獻(xiàn)6附錄：直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)71電源變壓器的作用7整流濾波電路7穩(wěn)壓電路7總結(jié)：8致謝：8報(bào)警器的應(yīng)用非常廣泛。在汽車、摩托車報(bào)警器，倉(cāng)庫(kù)大門，以及家庭保安系統(tǒng)中， 兒乎無(wú)一例外地

5、使用了報(bào)警器電路。隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對(duì)報(bào)警器的性能 提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的報(bào)警器通常采用觸摸式、開關(guān)報(bào)警器等。這類報(bào)警器具有 性能穩(wěn)定、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，但是也具有應(yīng)用范圉窄等缺點(diǎn)。而且安全性能也不是很好。 光電報(bào)警就很好的改善了這點(diǎn)。如今，光電報(bào)警器已經(jīng)廣泛應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、自動(dòng)化儀 表、醫(yī)療電子設(shè)備等領(lǐng)域本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)借助于模擬電路和數(shù)字邏輯電路，采用模塊化的設(shè) 計(jì)思想，使設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單、方便、靈活性強(qiáng)。電路簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，工作穩(wěn)定，因此得到了 廣泛的應(yīng)用。本為設(shè)訃的光電報(bào)警器是報(bào)警器和光耦結(jié)合的小小的結(jié)合，但它可以運(yùn)用到各種生產(chǎn) 線上，如紡紗工業(yè)的監(jiān)測(cè)各個(gè)絲線的有無(wú)斷點(diǎn)，并加

6、以提示，也可以稍加改進(jìn)，讓其能夠 計(jì)數(shù)，記錄生產(chǎn)進(jìn)度，安全性能高，節(jié)約了人力資源，并且不易出錯(cuò)，還能運(yùn)用到人力 不能監(jiān)測(cè)的環(huán)境。可見光電報(bào)警器的運(yùn)用能延伸到各個(gè)行業(yè)。第一節(jié)紅外防盜報(bào)警器1.1紅外報(bào)警器的功能要求當(dāng)有人紅外紅外報(bào)警器光時(shí)應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，無(wú)人遮擋紅外光時(shí)報(bào)警器不工作，既不發(fā)聲.紅外發(fā)射器調(diào)制頻率為 30kHz;控制頻率在2m以上。紅外接收器當(dāng)無(wú)人遮擋紅外光時(shí)，報(bào)警器不發(fā)出報(bào)警器信號(hào)。 當(dāng)有人遮擋紅外光時(shí)，報(bào)警器發(fā)聲，報(bào)警信號(hào)頻率為800Hz1.2紅外遙控報(bào)警器框圖VCC（一）紅外信號(hào)發(fā)射電路框圖放大片報(bào)警器（二）紅外信號(hào)接收電路框圖根據(jù)要求，紅外遙控器應(yīng)當(dāng)有兩部分組成，即紅外發(fā)射

7、電路和紅外接收電路。圖（一） 為紅外信號(hào)發(fā)射電路框圖。它是山自激多謝振蕩器功率放大器紅外發(fā)射二極管組成。 自激多謝振蕩器產(chǎn)生兒十千赫的不對(duì)稱脈沖，此脈沖為紅外光的調(diào)制買沖，調(diào)制脈沖經(jīng)功 率放大后控制紅外發(fā)射二極管發(fā)射紅外脈沖。紅外信號(hào)接收電路框圖如圖（二）所示。此電路有紅外光接收管，放大整流，報(bào)警電路組 成。把紅外脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)即解調(diào)出調(diào)制脈沖，然后把此信號(hào)放大，整流變成直流信號(hào), 控制報(bào)警器工作。當(dāng)紅外脈沖被人遮擋時(shí)，則報(bào)警器工作發(fā)出報(bào)警鈴聲。1.3設(shè)計(jì)電路1.4系統(tǒng)安裝與調(diào)試（1）在實(shí)驗(yàn)板裝好紅外發(fā)射電路，檢查無(wú)誤后通電，調(diào)整正當(dāng)其頻率在30kHz左右， 并記下脈沖破沖波，振幅，頻率。性

8、（2）在另一塊板上裝好紅外接收電路，檢查無(wú)誤后通電，加信號(hào)源，測(cè)量放大器的增 益。（3）調(diào)整報(bào)警器的工作頻率在800Hz左右。（4）觀察有無(wú)紅外信號(hào)時(shí)整流器輸出的變化和報(bào)警器工作是否正常。（5）把發(fā)射電路逐漸離開接受電路，使報(bào)警器都能正常工作為止，測(cè)出兩者之間的巨 離。（6）主要器材：紅外器 SE303,PH302,UA741,555 定時(shí)器，3DG63DG12,喇叭。第二節(jié)路燈用光控裝置2.1原理路燈用光控裝置是根據(jù)時(shí)光強(qiáng)弱來自動(dòng)開啟或關(guān)閉路燈的一種控制裝置。它用電容 做降壓元件直接從電網(wǎng)上提取低壓電源：從而代替笨重的變圧器，使用半波整流和穩(wěn)壓二 極管代替橋式整流，采用功率增益高的雙向可控硅

9、。代替普通中間繼電器和三端穩(wěn)壓組件, 各種控制功能全部山四個(gè)彼此獨(dú)立的運(yùn)算放大器組成的一塊集成塊來完成。集成電路中的 元件采用可以互換和多種溫度檔次的元件，可使用于不同溫度環(huán)境。該裝置山雙向可控硅控制電路。可控硅觸發(fā)電路，光檢測(cè)放大電路及甄別電路和低 壓電源電路四個(gè)部分組成。如圖所示，雙向可控硅開關(guān)電路是由雙向可控硅BG8與壓敏電 阻R19組成的，可控硅的陰極接與電網(wǎng)的一端，陽(yáng)極接負(fù)載。負(fù)載通常為大功率交流接觸 器的線包，當(dāng)可控硅的柵極有觸發(fā)脈沖時(shí)，可控硅處于導(dǎo)通狀態(tài)，把負(fù)載與電網(wǎng)導(dǎo)通，當(dāng) 柵極無(wú)觸發(fā)脈沖時(shí)，可控硅處于截止?fàn)顟B(tài)，把負(fù)載與電路斷開，R19為氧化鋅圧墩電阻， 當(dāng)可控硅陰陽(yáng)極間的電壓

10、超過安全值時(shí)，圧敬電阻導(dǎo)通，限制電壓繼續(xù)升高，保護(hù)可控硅 不被擊穿。可控硅觸發(fā)電路N-3,BG5,BG6,BG7,R11-R15,C5等元件組成,R11,R13組成分壓器，把 電圧降低到1伏左右.為N-3提供參考電壓，若N-2的輸出為低電平，則BG5為截止?fàn)顟B(tài),N-3 輸出與電網(wǎng)電壓同頻同相的方波,C5R14組成微分電路，把方波微分為正負(fù)兩種窄脈沖.且對(duì) 應(yīng)于電網(wǎng)電壓通過零時(shí)，此窄脈沖山BG6,BG7組成的互補(bǔ)放大器放大后，經(jīng)限流電阻R15去 開通可控硅，觸發(fā)脈沖每100ms出現(xiàn)一次，而每個(gè)脈沖的寬度只有兒十微秒，所以平均功 率極小，功率增益極高，當(dāng)可控硅陽(yáng)極電壓為正時(shí)，用正脈沖觸發(fā)，當(dāng)陽(yáng)極電

11、壓為負(fù)時(shí)， 用負(fù)脈沖觸發(fā)。其LI的是進(jìn)一步提高功率增益，若N-2輸出高電平，微分電路無(wú)輸出，可 控硅BG8處于截止?fàn)顟B(tài)。光檢測(cè)放大電路是由光電池G,運(yùn)放N-l, R1-R4,C4等元件組成的延時(shí)放大器和 N-2,R7,R&R5等斯密特觸發(fā)器 組成，RLR2.R3組成分壓器，R2上有兒毫伏可調(diào)的電壓降 為N-1提供參考電壓，當(dāng)硅光電池為弱光時(shí)，電壓與光照強(qiáng)度近似成正比，白天照度大， 硅光電池上的電壓遠(yuǎn)大于參考電壓，N-1輸出為低電平，N-2輸出為高電平BG5導(dǎo)通，可 控硅BG8處于截止?fàn)顟B(tài)，路燈關(guān)閉。進(jìn)入夜晚，硅光電池上的電壓小于參考電壓，N-1輸 出高電平，N-2輸出位低電平，開通可控硅，路燈

12、開啟。運(yùn)放N-1R 1,-R4,C4等元件組成延 時(shí)放大器，它的作用是使N-1輸出電壓變化緩慢，防止閃電引起的誤動(dòng)作，N-2,R7-R9等 元件組成斯密特出發(fā)器，它的作用是防止燈泡出現(xiàn)閃爍。調(diào)節(jié)R2可調(diào)節(jié)光控靈敏度。2.2原理圖甄別電路是山N4R5,R6,R10,R16,R17,RR18,C6等元件組成，它的功能是:判斷是口天 還是夜晚，并根據(jù)這種判斷來確定是提高還是降低光控靈敬度。詳細(xì)說明如下：圖：白天，由于N-2輸出為高電平，致使N-4輸出為低電平，電源的電流由于正輸出端 輸出，流電阻Rl,R2,R16,N-4流向負(fù)輸出端，此電流經(jīng)過R2,使R2上參考電壓增加，開啟 的光控靈敏度降低，光照

13、降低到1勒克斯時(shí)路燈開啟。夜晚，由于N-2輸出為低電平，致使N-4輸出為高電平，電源的電流由正輸出端經(jīng) N4R16R3流向負(fù)輸出端，此電流不經(jīng)過R2,R2上的參考電壓變小，提高了光控靈敏度，當(dāng)天亮光照增加到0.5勒克斯時(shí)，路燈關(guān)閉。延時(shí)電路是由N-4,R5,R6.R17,R18,C6等元件組成，它的功能是使光控靈敬度的改變 不是進(jìn)入夜晚（或白天）后立即進(jìn)行，而是延時(shí)一段時(shí)間后在進(jìn)行，以防止路燈開啟后山 于光控靈敬度的提高致使路燈乂關(guān)閉。同樣道理，也可防止路燈關(guān)閉后山于光控林敬讀的 降低而又重新開啟。低壓電源電路，是由降壓元件C1,整流元件BGLBG2,濾波元件C2,C3穩(wěn)壓元件 BG3,BG4

14、等組成它的功能是為控制電路提供低壓直流電源。路燈用光控裝置工作過程如下：白天，硅光電池上的電壓很高，超過R2上的參考 電壓，N-1的輸出為低電平，N-2輸出為高電平，使BG5導(dǎo)通，N-3的負(fù)輸岀端為高電平, C5沒有脈沖輸出，所以BG8沒有觸發(fā)信號(hào)，路燈關(guān)閉。夜晚，硅光電池G上的電壓下降，N-1輸出為高電平，N-2輸出為低電平，BG5為截 至狀態(tài)，N-3的負(fù)輸出端為低電平，C5有脈沖輸出，BG8有觸發(fā)信號(hào)，路燈開啟。說明：本裝置在確保靈敏度（0.5勒克斯）的基礎(chǔ)上，采用體積小，成本路增益高的雙 向可控硅來代替普通中間繼電器，簡(jiǎn)化電源電路，取消了成本高，體積大，重量大的電源 變壓器，只用一個(gè)小電

15、容器作降壓原件直接從點(diǎn)網(wǎng)上得到低壓電源，原件來源方便，成本 低，可靠性高，體積僅38x38x80亳米，重量?jī)H60克。參考文獻(xiàn)綜合電子設(shè)計(jì)與實(shí)踐（第二版） 實(shí)用電子專利技術(shù)300例 紅外輻射紅外器件與典型應(yīng)用 光電技術(shù)使用電子電路500例 實(shí)用語(yǔ)言電路制作99例 模擬電子技術(shù)電子 實(shí)用電子專利技術(shù) 實(shí)用電子電路 新型實(shí)用電路制作 新穎實(shí)用電子設(shè)計(jì)與制作 電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)測(cè)試 電子線路數(shù)字電EDA技術(shù)入門與實(shí)踐 電子電路實(shí)驗(yàn)教程清華大學(xué)出版社 子工業(yè)出版社 電子工業(yè)出版社 電子工業(yè)出版社 化學(xué)工業(yè)出版社 人民郵電出版社 工業(yè)出版社 電子工業(yè)出版社 化學(xué)工業(yè)出版社 人民郵電出版社王振紅張常年編著

16、謝啟林王胃二薇主編 陳永甫編著 王慶有主編 魏海明揚(yáng)興瑤編 陳宏威等編著 李立華改編 謝啟林、 魏海明、 楊邦文王薇 揚(yáng)興瑤模擬電子技術(shù)紅外輻射紅外器件與典型應(yīng)用光電技術(shù)實(shí)用語(yǔ)言電路制作西安電子科技大學(xué)出版社 電子工業(yè)出版社 北京大學(xué)出版社 人民郵電出版 人民郵電出版社楊振江、雷光純 謝自美 余道衡羅杰、王楚、羅朝霞、赫建國(guó) 羅小華、劉雙林、林云清華大學(xué)出版社、 電子工業(yè)出版社 電子工業(yè)出版社 人民郵電出版社北京交通大學(xué)出版社任希、曾濤 陳永浦王慶有陳紅威等模擬電子技術(shù)(Electronic Devices and Circuit Theory Ninth Edition)Louis Nash

17、elsky Robert.Boylestad第11貞（共22貞）第10頁(yè)(共22頁(yè))附注：直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源一般山電源變壓器，整流濾波電路及穩(wěn)壓電路組成，基本電路如圖所示。1、電源變壓器的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓VII變換成整流濾波電路所需的交流電 壓V22。變壓器副邊與原邊的功率比為P2/Pi=n式中，n為變壓器的效率。2、整流濾波電路：整流二極管D1D4組成單相橋式整流電路，將交流電壓V22變成脈動(dòng) 的直流電壓，再經(jīng)濾波電容C濾除波紋，輸出直流電壓VI。VI與交流電壓V22的有效值 V2的關(guān)系為V 1=(1.11.2)V2。每只整流二極管承受的最大 反向電壓000通過每只二極管 的平均電流Ooo, R為整流濾波電路的負(fù)載電阻，它為電容C提供放電回路，RC放電時(shí) 間常數(shù)應(yīng)滿足式中，T為50HZ交流電壓的周期，即20mso3、穩(wěn)壓電路：調(diào)整管T1與負(fù)載電阻RL相串聯(lián)，組成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路。T1管連接成電壓 跟隨器，工作在線放大狀態(tài)，因此該電路被稱為線性穩(wěn)壓電源；T2與穩(wěn)壓管DZ組成采樣 比較放大電路，當(dāng)穩(wěn)圧器的輸出負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓V0應(yīng)保持不變。穩(wěn)壓過程如下： 設(shè)輸出負(fù)載電阻RL變化，使V0上升，則Vb2上升，Vc2下降，Ibl下降，Vce