1、第 頁（共22頁）第 頁（共22頁）第I頁（共22頁）電子綜合課程設(shè)計題目 光電報警控制器制作姓 名：所在學院：計算機與電氣自動化學院所學專業(yè)：電子技術(shù)工程班 級_09級電子2班學 號指導教師：完成時間：2012-9-30光電控制報警器摘要光電控制報警器主要是將光信號通過光電轉(zhuǎn)換器變?yōu)殡娦盘枺俳?jīng)后過功率放大器放 大，放大后的電信號作用于喇叭，從而形成聲報警。若放大后的電信號作用于燈則形成光 報警。也可同時應(yīng)用于光報警和聲報警或者控制多種情況。關(guān)鍵字：報警器照明開、關(guān)光控、聲空報警器、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)防盜報警器21紅外報警器的功能21.2紅外報警器框圖21.3紅外報警器的電路設(shè)計 31.4紅外報警器的安裝與調(diào)試3第二節(jié)光控照明燈自動開關(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6附錄：直流穩(wěn)壓電源設(shè)計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報警器的應(yīng)用非常廣泛。在汽車、摩托車報警器，倉庫大門，以及家庭保安系統(tǒng)中， 兒乎無一例外地

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

6、以提示，也可以稍加改進，讓其能夠 計數(shù)，記錄生產(chǎn)進度，安全性能高，節(jié)約了人力資源，并且不易出錯，還能運用到人力 不能監(jiān)測的環(huán)境。可見光電報警器的運用能延伸到各個行業(yè)。第一節(jié)紅外防盜報警器1.1紅外報警器的功能要求當有人紅外紅外報警器光時應(yīng)發(fā)出報警信號，無人遮擋紅外光時報警器不工作，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。紅外接收器當無人遮擋紅外光時，報警器不發(fā)出報警器信號。 當有人遮擋紅外光時，報警器發(fā)聲，報警信號頻率為800Hz1.2紅外遙控報警器框圖VCC（一）紅外信號發(fā)射電路框圖放大片報警器（二）紅外信號接收電路框圖根據(jù)要求，紅外遙控器應(yīng)當有兩部分組成，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，報警電路組 成。把紅外脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柤唇庹{(diào)出調(diào)制脈沖，然后把此信號放大，整流變成直流信號, 控制報警器工作。當紅外脈沖被人遮擋時，則報警器工作發(fā)出報警鈴聲。1.3設(shè)計電路1.4系統(tǒng)安裝與調(diào)試（1）在實驗板裝好紅外發(fā)射電路，檢查無誤后通電，調(diào)整正當其頻率在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，檢查無誤后通電，加信號源，測量放大器的增 益。（3）調(diào)整報警器的工作頻率在800Hz左右。（4）觀察有無紅外信號時整流器輸出的變化和報警器工作是否正常。（5）把發(fā)射電路逐漸離開接受電路，使報警器都能正常工作為止，測出兩者之間的巨 離。（6）主要器材：紅外器 SE303,PH302,UA741,555 定時器，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)時光強弱來自動開啟或關(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彼此獨立的運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?？煽毓栌|發(fā)電路，光檢測放大電路及甄別電路和低 壓電源電路四個部分組成。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，陽極接負載。負載通常為大功率交流接觸 器的線包，當可控硅的柵極有觸發(fā)脈沖時，可控硅處于導通狀態(tài)，把負載與電網(wǎng)導通，當 柵極無觸發(fā)脈沖時，可控硅處于截止狀態(tài)，把負載與電路斷開，R19為氧化鋅圧墩電阻， 當可控硅陰陽極間的電壓

10、超過安全值時，圧敬電阻導通，限制電壓繼續(xù)升高，保護可控硅 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為截止狀態(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，把方波微分為正負兩種窄脈沖.且對 應(yīng)于電網(wǎng)電壓通過零時，此窄脈沖山BG6,BG7組成的互補放大器放大后，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，當可控硅陽極電壓為正時，用正脈沖觸發(fā)，當陽極電

11、壓為負時， 用負脈沖觸發(fā)。其LI的是進一步提高功率增益，若N-2輸出高電平，微分電路無輸出，可 控硅BG8處于截止狀態(tài)。光檢測放大電路是由光電池G,運放N-l, R1-R4,C4等元件組成的延時放大器和 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，當硅光電池為弱光時，電壓與光照強度近似成正比，白天照度大， 硅光電池上的電壓遠大于參考電壓，N-1輸出為低電平，N-2輸出為高電平BG5導通，可 控硅BG8處于截止狀態(tài)，路燈關(guān)閉。進入夜晚，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。運放N-1R 1,-R4,C4等元件組成延 時放大器，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，當天亮光照增加到0.5勒克斯時，路燈關(guān)閉。延時電路是由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 不是進入夜晚（或白天）后立即進行，而是延時一段時間后在進行，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導通，N-3的負輸岀端為高電平, C5沒有脈沖輸出，所以BG8沒有觸發(fā)信號，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的負輸出端為低電平，C5有脈沖輸出，BG8有觸發(fā)信號，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，只用一個小電

15、容器作降壓原件直接從點網(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，重量僅60克。參考文獻綜合電子設(shè)計與實踐（第二版） 實用電子專利技術(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 實用語言電路制作99例 模擬電子技術(shù)電子 實用電子專利技術(shù) 實用電子電路 新型實用電路制作 新穎實用電子設(shè)計與制作 電子線路設(shè)計.實驗測試 電子線路數(shù)字電EDA技術(shù)入門與實踐 電子電路實驗教程清華大學出版社 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)實用語言電路制作西安電子科技大學出版社 電子工業(yè)出版社 北京大學出版社 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 羅小華、劉雙林、林云清華大學出版社、 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(共22頁)附注：直流穩(wěn)壓電源設(shè)計直流穩(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 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載電阻，它為電容C提供放電回路，RC放電時 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，當穩(wěn)圧器的輸出負載變化時，輸出電壓V0應(yīng)保持不變。穩(wěn)壓過程如下： 設(shè)輸出負載電阻RL變化，使V0上升，則Vb2上升，Vc2下降，Ibl下降，Vce