一、設(shè)計(jì)目的了解有關(guān)傳感器的基礎(chǔ)知識(shí)；加深對(duì)電子電路方面知識(shí)的理解；能夠熟悉傳感器的檢測(cè)以及應(yīng)用電路。加深對(duì)于光電元件的了解，學(xué)會(huì)應(yīng)用光電元件進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)和應(yīng)用。二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求設(shè)計(jì)任務(wù)本課程設(shè)計(jì)就是用發(fā)光電器件發(fā)光二極管和光敏二極管組成防盜電路。發(fā)光二極管和光敏二極管組成一類(lèi)似開(kāi)關(guān)作用，再通過(guò)一發(fā)光二極管和蜂鳴器發(fā)出警告。設(shè)計(jì)電路應(yīng)包括兩部分：硬件電路和軟件模擬。其中，硬件電路又包括調(diào)制電路，發(fā)光電路，接收電路，放大電路和報(bào)警電路。根據(jù)光電式傳感器的工作原理，設(shè)計(jì)一種防盜電路裝置。利用光電傳感器代替開(kāi)關(guān)，銜接報(bào)警電路。設(shè)計(jì)要求2.2-1利用光電元件設(shè)計(jì)保險(xiǎn)箱防盜自動(dòng)報(bào)警器；2.2-2通過(guò)設(shè)定，在別人打開(kāi)保險(xiǎn)箱時(shí)報(bào)警器便會(huì)報(bào)警；2.2-3總路應(yīng)包括與傳感器元件相接的調(diào)制電路、放大電路和報(bào)警電路2.2-4要求正常情況下，三極管不導(dǎo)通；小偷侵入時(shí)，光敏二極管接收不到光，不導(dǎo)通，三極管導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，二極管發(fā)光，蜂鳴器鳴叫。三、設(shè)計(jì)步驟及原理分析計(jì)方法發(fā)光電路和接收電路都用同一個(gè)調(diào)制電路來(lái)啟動(dòng)，可以通過(guò)延長(zhǎng)導(dǎo)線來(lái)使延長(zhǎng)發(fā)光二極管和光敏二極管的距離，可以保證系統(tǒng)在一定器件的條件下作用距離較遠(yuǎn)。計(jì)步驟1發(fā)射電路用NE555組成的多諧振蕩器作為調(diào)制電源組成如下的調(diào)制電源電路，再接上發(fā)光二極管和限流電阻，組成發(fā)射電路，原理圖如圖a：圖a2接受電路接收電路跟發(fā)射電路類(lèi)似，用光敏二極管代替發(fā)光二極管并充當(dāng)開(kāi)關(guān)的作用。正常情況下，發(fā)光二極管和光敏二極管對(duì)應(yīng)，光敏二極管接到光線導(dǎo)通，輸出高電平。當(dāng)有小偷經(jīng)過(guò)時(shí)，光敏管接收不到光，不導(dǎo)通，輸出低電平。3放大電路利用LM386鎖相集成電路對(duì)光敏管的信號(hào)進(jìn)行放大。如下圖所示：R4I10K十L3NDU1BYPGAIN十L3NDU1BYPGAINGAIN23接信號(hào)輸入，5是信號(hào)輸出后接報(bào)警電路M386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)。LM386內(nèi)部電路原理圖如圖所示。與通用型集成運(yùn)放相類(lèi)似，它是一個(gè)三級(jí)放大電路管；T5和T6組成鏡像電流源作為T(mén)1和T2的有源負(fù)載；T3和T4信號(hào)從管的基極輸入，從T2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。第二級(jí)為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負(fù)載，以

增大放大倍數(shù)。第三級(jí)中的T8和T9管復(fù)合成PNP型管，與NPN型管T10構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。二極管D1和D2為輸出級(jí)提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電，故為OTL電路。輸出端（引腳5）應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。電阻R7從輸出端連接到12的發(fā)射極，形成反饋通路，并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使整個(gè)電路具有穩(wěn)定的電壓增益。接旁路7局電路F反相益置增設(shè)接旁路7局電路F反相益置增設(shè)輸入級(jí)；LM386內(nèi)部電路原理面4報(bào)警電路報(bào)警電路用一個(gè)三極管來(lái)導(dǎo)通。正常情況下，三極管不導(dǎo)通，報(bào)警電路不同。當(dāng)接到檢測(cè)低電平信號(hào)，即有外人打開(kāi)時(shí)，三極管導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，二極管發(fā)光，蜂鳴器鳴叫。其電路圖如下：LSI3.3設(shè)計(jì)原理分析1傳感器基本原理傳感器是指能感受規(guī)定的被測(cè)量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器的原理有各種各樣，光電式傳感器，是將光通量轉(zhuǎn)化為電量的一種傳感器，光電式傳感器的基礎(chǔ)是光電轉(zhuǎn)換元件的光電效應(yīng)。由于光電測(cè)量方法靈活多樣，可測(cè)參數(shù)多眾多，一般情況下具有非接觸、高精度、高變率、高可靠性和反應(yīng)快等特點(diǎn)，加之激光光源、光柵、光學(xué)碼盤(pán)、CCD器件、光導(dǎo)纖維等的相繼出現(xiàn)和成功應(yīng)用，使得光電傳感器的內(nèi)容及其豐富，在檢測(cè)和控制領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。2光敏二極管原理光線射入PN接面，P區(qū)電洞、N區(qū)電子大量發(fā)生，產(chǎn)生電壓（光電效應(yīng)）。借由測(cè)量此電壓或電流，可作為光感應(yīng)器使用。3電路工作原理根據(jù)光電式傳感器的工作原理，設(shè)計(jì)一種防盜電路裝置。利用光敏二極管代替開(kāi)關(guān)，銜接報(bào)警電路。正常情況下，三極管不導(dǎo)通；小偷侵入時(shí)，光敏二極管接收不到光，不導(dǎo)通，三極管導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，二極管發(fā)光，蜂鳴器鳴叫。總電路應(yīng)包括與傳感器元件相接的調(diào)制電路、放大電路和報(bào)警電本課程設(shè)計(jì)就是用發(fā)光電器件發(fā)光二極管和光敏二極管組成防盜電路。發(fā)光二極管和光敏二極管組成一類(lèi)似開(kāi)關(guān)作用，再通過(guò)一發(fā)光二極管和蜂鳴器發(fā)出警告。設(shè)計(jì)電路應(yīng)包括兩部分：硬件電路和軟件模擬。其中，硬件電路又包括調(diào)制電路，發(fā)射電路，接收電路，放大電路和報(bào)警電路。其電路圖如圖所示：四、課程設(shè)計(jì)小結(jié)與體會(huì)這周的課程設(shè)計(jì)，使我更進(jìn)一步的了解了傳感器原理的相關(guān)知識(shí)，加深了對(duì)各芯片的了解，初步達(dá)到了設(shè)計(jì)目的和要求。提升了自己的實(shí)際實(shí)踐能力。明白了設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于傳感器測(cè)距方面的課題應(yīng)從哪幾方面入手。例如程序?qū)崿F(xiàn)，芯片的選擇和連接，芯片在電路中起到什么作用，以及如何起到這樣的作用。此外也加強(qiáng)了我搜集資料和整理資料的能力，提高了自己動(dòng)手分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。這些都對(duì)我以后的工作進(jìn)行了即時(shí)的訓(xùn)練。并且在設(shè)計(jì)中遇到了許多問(wèn)題，在對(duì)這些問(wèn)題的解決上，也是對(duì)我個(gè)人能力的煅煉。而且這些問(wèn)題的出現(xiàn)很有價(jià)值，是值得重視的,需要在我以后的學(xué)習(xí)中不斷的加以完善和提高。但總的來(lái)說(shuō),通過(guò)這次的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步地增強(qiáng)了我的實(shí)際動(dòng)手能力使