傳感器與檢測(cè)技術(shù)(設(shè)計(jì)報(bào)告)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上傳感器與檢測(cè)技術(shù) 期末考核實(shí)物設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)題 目：聲光雙控自動(dòng)報(bào)警及照明電路姓 名：黃飛（） 張侃（）專 業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)老師：程偉設(shè)計(jì)時(shí)間：2012年 12 月專心-專注-專業(yè)目 錄聲光雙控自動(dòng)報(bào)警及照明電路1. 引 言 本文設(shè)計(jì)并制作了聲光雙控自動(dòng)報(bào)警及照明電路。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的各種方案分析，采用紅外對(duì)管、駐極體傳感器以及為主要器件，通過(guò)555多諧振蕩器原理設(shè)計(jì)制作而成。1.1. 設(shè)計(jì)意義本系統(tǒng)具有聲控制電路、光控制電路、紅外報(bào)警電路，具有報(bào)警及照明的功能，利用紅外線的良好的隱蔽性，使報(bào)警器在白天和黑夜都能使用，同時(shí)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(diào)試，撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。張侃：檢查核對(duì)電路，實(shí)物焊接布線，最終整體調(diào)試。2. 方案設(shè)計(jì)v 光控制電路 主要采用555時(shí)基集成電路，當(dāng)通電后，在夜間，光敏晶體管沒(méi)有受到光線照射而呈高電阻值，555時(shí)基集成塊的2、6腳處于低電平，此時(shí)的555時(shí)基集成電路的3腳輸出高電平，此時(shí)電路為高電平，照明燈亮，電路處于工作狀態(tài)，紅外報(bào)警電路就自動(dòng)斷開(kāi)不工作。在白天或周圍環(huán)境有光線時(shí)，光敏晶體管受到光線照射，呈低電阻值，光控制電路的555時(shí)基集成塊的2、6腳是高電平，555時(shí)基集成電路的3腳輸出低電平，此時(shí)的電路就處于低電平，電路不工作，而此時(shí)的紅外報(bào)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(shuō)話等聲音通過(guò)駐極體傳感器將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大由檢波二極管變成直流電壓，使繼電器得電吸合，此時(shí)輸出高電平，當(dāng)沒(méi)有聲音時(shí)，電路處于低電平狀態(tài)。只要聲光電路有一個(gè)電路處于低電平，整個(gè)電路就是低電平，燈不亮，只有全是高電平的時(shí)，才是高電平照明燈亮。 即白天或有光線的照射時(shí)，光控制電路為低電平，此時(shí)即使有聲音也是低電平。v 紅外報(bào)警電路 555時(shí)基電路只要有物體擋住紅外對(duì)管的發(fā)送與接收就處于高電平工作狀態(tài)，就能通過(guò)揚(yáng)聲器進(jìn)行報(bào)警。在夜里并且沒(méi)有其他光線時(shí)，只要有聲音就變?yōu)闉楦唠娖剑涂梢宰鳛檎彰鳠袅恕?、電路框圖本設(shè)計(jì)是聲光雙控

4、自動(dòng)報(bào)警及照明電路的設(shè)計(jì)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(bào)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(bào)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(bào)警電路的作用 在光控制電路與紅外報(bào)警電路中，555時(shí)基電路U2、U3接成多諧振蕩器，U2的3腳輸出高電平，VD4導(dǎo)通，通過(guò)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(gè)合適的占空比。U3輸出的低頻方波經(jīng)3腳通過(guò)R15直接將信號(hào)傳遞給揚(yáng)聲器。當(dāng)工作電壓為15V時(shí)，揚(yáng)聲器的阻抗為4，通電后，將物體擋住紅外對(duì)管時(shí)，三極管的基

5、極對(duì)地短接而截止，從而揚(yáng)聲器就連續(xù)不斷地發(fā)出報(bào)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(dāng)有擊掌聲、腳步聲或說(shuō)話聲時(shí)，駐極體傳感器將聲音信號(hào)傳入經(jīng)過(guò)VT3，VT4的兩級(jí)放大，再經(jīng)過(guò)檢波二極管VD1、VD2整流變成直流，使電路導(dǎo)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(gè)是低電平，P點(diǎn)即為低電平；只有當(dāng)A及B都是高電平時(shí)，P點(diǎn)才呈高電平。如上所述，白天或是有光線照射時(shí)，A點(diǎn)呈低電平，這時(shí)即使有聲音（即B點(diǎn)為高電平），此時(shí)若有聲音（即B點(diǎn)為高電平），P點(diǎn)才呈高電

6、平使VT5導(dǎo)通，繼電器K1得電吸合，常開(kāi)觸點(diǎn)K1-1閉合，照明燈EL點(diǎn)亮。3. 硬件設(shè)計(jì)（字體4號(hào)，黑體，居中）4. 系統(tǒng)調(diào)試4.1調(diào)試步驟 首先用萬(wàn)用表測(cè)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(shí)物調(diào)試的過(guò)程中先接通地線和電源線，遮擋紅外對(duì)管，觀察揚(yáng)聲器是否發(fā)出聲音發(fā)出聲音則正常；在室內(nèi)（相當(dāng)于無(wú)光線照射），對(duì)著駐極體傳感器發(fā)出聲音，看照明燈是否會(huì)亮，亮則正常；再用手電筒照射光敏晶體管（相當(dāng)于有光線照射），再對(duì)著駐極體傳感器發(fā)出聲音，看照明燈是否會(huì)亮，不亮則正常。4.2 調(diào)試遇到的問(wèn)題 首先用萬(wàn)用表根據(jù)原理圖檢查電路，找出斷路、短路錯(cuò)誤并修改過(guò)來(lái)。剛開(kāi)始是由

7、于光明二極管未被罩住，測(cè)試照明燈如何都亮不了，后來(lái)用黑膠布覆蓋就恢復(fù)正常了。因?yàn)榕c門控制電路是結(jié)合聲控制電路和光控制電路的，在它們一起工作時(shí)，還是沒(méi)有遵循與門的邏輯關(guān)系，最后發(fā)現(xiàn)是R4的參數(shù)值不正確，后來(lái)將其換成微調(diào)電阻，最后終于成功了。在紅外報(bào)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(shè)計(jì)的電源電壓為15V，顧該芯片無(wú)法正常工作，最后用CD4069來(lái)替換了。在設(shè)計(jì)紅外報(bào)警電路時(shí)，喇叭是經(jīng)過(guò)VT7的，發(fā)現(xiàn)串入電阻太大，不能正常驅(qū)動(dòng)發(fā)聲，所以改為300歐就好了。4.3 調(diào)試結(jié)果接通15V的電源后，用紙板擋住紅外對(duì)管，喇叭就能發(fā)出“嘟嘟嘟”的聲音；遮擋住光敏晶體管，對(duì)著駐

8、極體傳感器發(fā)出聲音，照明燈亮，調(diào)試成功。紅外線接收發(fā)射部分效果不好。5. 設(shè)計(jì)總結(jié)本次的傳感器實(shí)物設(shè)計(jì)使我們進(jìn)一步鞏固了書(shū)本上的知識(shí)，做到了學(xué)以致用。通過(guò)系統(tǒng)仿真軟件protues，使我們進(jìn)一步了解了完整傳感器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作過(guò)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(guò)自己的修改，但還是有很多功能不能實(shí)現(xiàn)，如滑動(dòng)變阻器上下限設(shè)置。最后一步的焊接硬件也遇到了不少麻煩，由于一時(shí)粗心大意燒壞了紅外線發(fā)射二極管?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)的時(shí)候我們得出這樣的結(jié)論，學(xué)習(xí)應(yīng)該學(xué)以致用，有目的的去學(xué)習(xí)，如果學(xué)了不用等于沒(méi)學(xué)。其次，要學(xué)致用，理論聯(lián)系實(shí)際，這樣才會(huì)取得事半功倍的效果。此次設(shè)計(jì)斷斷續(xù)續(xù)經(jīng)歷了3個(gè)星

9、期，我從中學(xué)到了許多。從最開(kāi)始的資料的收集，核對(duì)元器件，中間的電路板的焊接，程序的設(shè)計(jì)，到最好的調(diào)試和再調(diào)試。通過(guò)查找各種資料，我更加熟練的運(yùn)用所學(xué)過(guò)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(xì)心，調(diào)試過(guò)程挑戰(zhàn)了我的堅(jiān)持能力，打磨了我的性格。這次經(jīng)歷不僅僅擴(kuò)充了我的知識(shí)面，培養(yǎng)了動(dòng)手能力，還教會(huì)了我怎樣做好一件事的方法。實(shí)物設(shè)計(jì)的過(guò)程帶給我的是對(duì)所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)，是對(duì)新知識(shí)的拓展.是對(duì)遇到各種困難的堅(jiān)持，也是對(duì)堅(jiān)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(shí)物圖片8、附錄C 元器件清單序號(hào)名稱型號(hào)單位數(shù)量備注1碳膜電阻RT0.252005個(gè)1R82碳膜電

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

11、K個(gè)1RP16微調(diào)電位器WS220.5180K個(gè)1R417瓷片電容CC63V0.01個(gè)1C618電解電容CD1125V2.2個(gè)1C519電解電容CD1125V10個(gè)1C720電解電容CD1125V50個(gè)1C321電解電容CD1125V100個(gè)1C422電解電容CD1125V220個(gè)3C1,C2,C823整流二極管1N4001個(gè)6VD3824發(fā)光二極管紅個(gè)1EL25檢波二極管2AP9個(gè)2VD1,VD226紅外接受二極管個(gè)1VD1027紅外發(fā)射二極管個(gè)1VD928三極管9013個(gè)5VT2VT629光敏晶體管3DU5C個(gè)1VTL30正壓三端穩(wěn)壓器LM7815個(gè)1U131繼電器HK19F-DC12V個(gè)2K1,K232集成塊555塊2U2,U333集成塊CD4069塊1U434駐極體傳感器CM-18個(gè)1BM135喇叭個(gè)1U536集成塊插件DIP-14個(gè)137導(dǎo)線根238萬(wàn)用板19. 附錄D 參考文獻(xiàn)1 傳感器手冊(cè)，廖常初主編, 第3版，北京，機(jī)械工業(yè)出版社2 傳感器應(yīng)用技術(shù),廖常初 編，（14版）,重慶大學(xué)出版社3 馬爭(zhēng)、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(yīng)用M.電子工業(yè)出版社， 20095 肖俊峰、鄭小琴