PAGE13-光電檢測技術(shù)課程設(shè)計設(shè)計題目：簡單光電報警器專業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)班級：姓名：學(xué)號：時間：目錄摘要…………………………3關(guān)鍵詞…………………………3一、設(shè)計任務(wù)與要求…………3二、方案設(shè)計與論證比較……………………31.方案設(shè)計………………32.方案論證………………42.0傳感器模塊……………………42.1穩(wěn)壓模塊………………………42.2報警器模塊……………………4三、硬件單元電路設(shè)計與參數(shù)計算…………43.0總體電路設(shè)計…………………43.1電源模塊………………………53.2報警模塊………………………53.3顯示模塊………………………63.4模塊……………7四、系統(tǒng)調(diào)試…………………8五、總結(jié)………………………8參考文獻(xiàn)………………………8附錄一（原器件清單）………………………9附錄二（光電報警器系統(tǒng)總原理圖）………10附錄三（光電報警器系統(tǒng)PCB制版圖）…………………..11附錄四（硬件電路實物圖）………………..12光電報警器摘要系統(tǒng)設(shè)計了一個光電式報警器，該報警器通過感光器件（紅外對管）把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)LM339比較輸出，控制74LS247（BCD-7段譯碼驅(qū)動器）和74LS32(四輸入或門)的輸出狀態(tài)，控制數(shù)碼管的顯示以及NE555報警.在間歇式報警過程顯示被遮擋的光路數(shù)，且有多路同時顯示功能。該光電報警器的設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)，由四個模塊即光電轉(zhuǎn)換模塊，報警模塊，電源模塊以及顯示模塊組成。各模塊功能獨立，可擴(kuò)充性強(qiáng)，很有經(jīng)濟(jì)利用價值。關(guān)鍵詞：數(shù)碼管，紅外對管，多路，間歇式，報警，電源。設(shè)計任務(wù)與要求設(shè)計要求：（1）說明所選用的光電檢測方法，由此構(gòu)成的光電檢測系統(tǒng)屬于哪一類？（2）設(shè)計具體的系統(tǒng)組成框圖，說明各個部分的功能；（3）給出選擇光電檢測器件的種類和理由，若是采用主動式，給出所選光源的類型；（4）設(shè)計相關(guān)的輸入電路和前置放大器，說明檢測器件與前置放大器的連接方式；（5）說明所處理的光電信號屬于哪一類；（6）對于輸入電路和前置放大器，進(jìn)行一定的電路仿真，給出電路圖與仿真結(jié)果。方案設(shè)計與論證比較1.方案設(shè)計：（根據(jù)課題設(shè)計要求初步建立如下系統(tǒng)框圖如圖1.0.0所示報警器控制報警器控制譯碼輸出數(shù)碼顯示光電轉(zhuǎn)換+5V穩(wěn)壓電源（圖1.0.02.方案論證：2.0傳感器模塊方案一：用光敏電阻組成光敏探測器。光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化。當(dāng)光敏電阻受到光照射或在被遮擋的環(huán)境下，阻值發(fā)生明顯變化。將阻值變化通過比較器就可以輸出高低電平了。但是這種方案受光照影響很大，不能夠穩(wěn)定工作。因此我考慮其他更加穩(wěn)定的方案。方案二：用紅外發(fā)射管和接收管自己制作光電對管傳感器。紅外發(fā)射管發(fā)出紅外線，當(dāng)發(fā)出的紅外線在光亮的環(huán)境時，若紅外接收管能夠接收到反射回來的光線則檢測出在有光的環(huán)境，繼而輸出低電平，若接收不到發(fā)射管發(fā)出的光線則檢測出在黑暗的環(huán)境，繼而輸出高電平。這樣自己自作的光電報警器能夠滿足要求。并且工作穩(wěn)定，且影響小，價格實惠?；谝陨戏治鰯M定方案二，由紅外對管做為系統(tǒng)傳感器的部分，采集哪路光路被遮擋與否。2.1.穩(wěn)壓模塊由于本系統(tǒng)需要電池供電，我考慮了如下幾種方案為系統(tǒng)供電。方案一：采用4節(jié)1.5V干電池供電，電壓達(dá)到6V，給系統(tǒng)供電，但是干電池電量有限，隨著工作時間，電壓會慢慢降低。使用干電池給系統(tǒng)供電給系統(tǒng)調(diào)試帶來很大的不便，因此，我放棄了這種方案。方案二;采用集成穩(wěn)壓芯片LM7805CV，穩(wěn)壓輸出+5V電壓給系統(tǒng)供電。7805輸出1A的電流，足以提供系統(tǒng)工作所需要的電流。而且只要帶上變壓器，穩(wěn)壓芯片就可以穩(wěn)定輸出+5V電壓了。基于以上分析擬定方案二，作為系統(tǒng)工作時的電源。2.2.報警器模塊方案一：采用揚聲器作為系統(tǒng)報警，電路要增加元器件，并且揚聲器占用空間大，重。價格相對其它報警設(shè)備價格略貴，超出了我的預(yù)算。所以放棄此方案。方案二：采用無緣蜂鳴器，價格便宜，體積小，攜帶方便，報警聲音清晰，但是要增加驅(qū)動電路方可正常工作。方案三：采用有源蜂鳴器，價格價格便宜，體積小，攜帶方便，報警聲音清晰，直接與輸出信號引腳相連就可以工作了。電路簡單?；谝陨戏治鰯M定方案三，作為系統(tǒng)的報警。三：硬件單元電路設(shè)計與參數(shù)計算3.0總體電路設(shè)計本電路由4部分組成，光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字顯示系統(tǒng)，555報警系統(tǒng)和+5V穩(wěn)壓源系統(tǒng)。通過紅外接收管接收到紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外線的強(qiáng)與弱來輸出高低電平控制SN74LS247N顯示數(shù)字是哪路被遮擋，同時高低電平通過邏輯或門HD74LS32P集成芯片來控制NE555報警器發(fā)出間歇式的報警聲。芯片SN74LS247N是驅(qū)動共陽數(shù)碼管的譯碼器，所以在共陽數(shù)碼管之前加一個200歐姆的電阻。3.1電源模塊原理圖如圖3.1.0所示，采用變壓器經(jīng)過整流濾波后再通過三端穩(wěn)壓器LM7805CV得到+5V電壓，給系統(tǒng)供電圖3.1.03.2報警模塊原理圖如圖3.2.1所示。首先考慮到間歇式光電報警電路可以采用NE555振蕩電路實現(xiàn)，首先了解555芯片的結(jié)構(gòu)性能，如圖3.2.0所示：圖3.2.0555芯片管腳圖圖3.2.1555報警電路圖通過555定時器構(gòu)成自激多諧振蕩器產(chǎn)生的矩形脈沖來控制有源蜂鳴器的間歇式的叫聲（如圖3.2.1所示）。對于多諧振蕩器可根據(jù)公式T=0.7*（R1+2R2）*C5來確定間歇式時間，導(dǎo)通時間為T1=0.7*（R1+R2）*C5,充電時間T2=T-T1由電路圖可以算出導(dǎo)通時間為：T=0.7*（51K+2*20K）*22=1401.4KHZ當(dāng)或門邏輯芯片74LS32第一引腳和第二引腳只要有一個引腳輸入高電平,則第三引腳輸出高電平（即有光路被遮擋），否則輸出低電平。圖3.2.2555芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖5腳經(jīng)0.01uF電容接地，比較器C1和C2的比較電壓為：UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。

當(dāng)VI1＞2/3VCC，VI2＞1/3VCC時，比較器C1輸出低電平，比較器C2輸出高電平，基本RS觸發(fā)器置0，G3輸出高電平，放電三極管TD導(dǎo)通，定時器輸出低電平。

當(dāng)VI1＜2/3VCC，VI2＞1/3VCC時，比較器C1輸出高電平，比較器C2輸出高電平，基本RS觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變，555定時器輸出狀態(tài)保持不來。

當(dāng)VI1＞2/3VCC，VI2＜1/3VCC時，比較器C1輸出低電平，比較器C2輸出低電平，基本RS觸發(fā)器兩端都被置1，G3輸出低電平，放電三極管TD截止，定時器輸出高電平。

當(dāng)VI1＜2/3VCC，VI2＜1/3VCC時，比較器C1輸出高電平，比較器C2輸出低電平，基本RS觸發(fā)器置1，G3輸出低電平，放電三極管TD截止，定時器輸出高電平。3.3數(shù)字顯示模塊原理圖如圖3.3.0所示。其次，顯示電路選擇SN74LS247N和共陽七段數(shù)碼管，如圖3.3.0。圖3.3.0SN74LS247N引腳功能表圖3.3.1SN74LS247N真值表譯碼顯示電路如下：實現(xiàn)A,B,C和D為低電平，數(shù)碼管顯示0。只有當(dāng)A為高電平顯示1。只有當(dāng)B為高電平顯示2。A,B為高電平則顯示3.SN74LS247N是一款低電平驅(qū)動的數(shù)字譯碼芯片，輸出有效位為低電平，可以配上共陽數(shù)碼管。要在共陽數(shù)碼管的輸入端串聯(lián)一個200歐姆的電阻，以保護(hù)數(shù)碼管不被燒壞。當(dāng)兩對傳感器都被遮擋時，兩個數(shù)碼管同時顯示被遮擋的光路數(shù)。3.4光電轉(zhuǎn)換模塊原理圖如圖3.4.0所示。光電轉(zhuǎn)換模塊采用紅外對管，發(fā)射管串接一個150歐姆的電阻，以防止發(fā)射管被燒壞。在接收管串接一個5K的電阻。10K精密可調(diào)電位器來調(diào)節(jié)比較器的參考電壓，通過比較器LM339輸出比較的電平高低。當(dāng)沒有遮擋紅外對管時，接收管相當(dāng)于短路，輸出低電平。當(dāng)遮擋時，接收管截止，輸出高電平。圖3.4.0光電轉(zhuǎn)換硬件電路四：系統(tǒng)調(diào)試接好電路，接通電源，電源指示燈亮，看到兩個一位數(shù)碼管同時顯示0，且蜂鳴器不響，系統(tǒng)正常。之后用紙片分別遮擋光路一，二，數(shù)碼管顯示不變且無間歇式報警聲。問題可能出現(xiàn)在10K精密可調(diào)電位器的阻值沒有調(diào)好，是比較器參考電壓不適當(dāng)。之后擋住其中一路紅外對管，慢慢用小刀子旋轉(zhuǎn)電位器，之后數(shù)碼管有顯示且蜂鳴器發(fā)出間歇式報警聲。之后正常了。五：總結(jié)：實驗過程中碰到的剛開始不能正常顯示并且運行的情況是由于比較器的參考電壓沒有調(diào)節(jié)好導(dǎo)致的。通過這次實驗讓我接觸了很多新知識，也鞏固了舊知識，鍛煉了自己動手的能力，豐富了經(jīng)驗，這對以后的學(xué)習(xí)和工作都非常有幫助。也體會到了成功帶來的喜悅?？梢哉f受益匪淺。再次反思過來思考這個問題。整個電路簡單明了，可以根據(jù)此電路圖應(yīng)用到實際中去，紅外發(fā)射管都用那種遠(yuǎn)程的功率大，距離遠(yuǎn)，還可以擴(kuò)展到更多路的數(shù)字顯示，應(yīng)用廣泛，報警電路也可以改進(jìn)發(fā)出不同的聲音，可以說是十分有利用價值。參考文獻(xiàn)[1]郭明瓊，李瀟，卿太全.《常用數(shù)字集成電路原理與應(yīng)用》-人民郵電出版社,2021[2]康華光.《電子技術(shù)基礎(chǔ)》-數(shù)字部分（第五版）-高等教育出版社,2021[3]華成英，童詩白.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第四版）-高等教育出版社,2021[4]姜雪松，王鷹.《電磁兼容與PCB設(shè)計》-機(jī)械工業(yè)出版社,2021[5]楊欣，王玉鳳，劉湘黔.《電路設(shè)計與仿真—基于Multisim8與Protel2021》-清華大學(xué)出版社,2021[6]陳雅萍.《電子技能與實訓(xùn)項目式教學(xué)》-高等教育出版社,2021[7]于彤.《傳感器原理及應(yīng)用—項目式教學(xué)》-機(jī)械工業(yè)出版社,2021附錄一原器件清單元件名稱型號數(shù)量/個用途數(shù)碼管一位共陽數(shù)碼管2顯示電路集成芯片SN74LS247N2顯示驅(qū)動集成芯片HD74LS32P1報警電路集成芯片LM339N1驅(qū)動電路集成塊L7805CV1穩(wěn)壓電路電解電容1000UF/25V1電解電容220UF/25V1瓷片電容1042整流二極管1N40074發(fā)光二極管發(fā)紅光1普通電阻300歐姆1散熱片YK20白色，不帶腳1集成芯片NE555P1報警電路電解電容22UF/25V1瓷片電容1031普通電阻51K1普通電阻20K1蜂鳴器有源蜂鳴器1精密可調(diào)電位器10K2傳感器電路普通電阻5K4普通電阻150歐姆2紅外發(fā)射管5mm紅外發(fā)射管2紅外接收管5mm紅外接收管2普通電阻200歐姆1顯示電路插座DIP162排針單排排針1系統(tǒng)電路覆銅板10*201系統(tǒng)電路標(biāo)簽紙紅色1系統(tǒng)標(biāo)記焊錫08mm恒明焊錫1焊電路附錄二光電報警器系統(tǒng)總原理圖附錄三光電報警器系統(tǒng)PCB制版圖附錄四硬件實物圖

咖啡店創(chuàng)業(yè)計劃書第一部分：背景在中國，人們越來越愛喝咖啡。隨之而來的咖啡文化充滿生活的每個時刻。無論在家里、還是在辦公室或各種社交場合，人們都在品著咖啡。咖啡逐漸與時尚、現(xiàn)代生活聯(lián)系在一齊。遍布各地的咖啡屋成為人們交談、聽音樂、休息的好地方，咖啡豐富著我們的生活，也縮短了你我之間的距離，咖啡逐漸發(fā)展為一種文化。隨著咖啡這一有著悠久歷史飲品的廣為人知，咖啡正在被越來越多的中國人所理解。第二部分：項目介紹第三部分：創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢目前大學(xué)校園的這片市場還是空白，競爭壓力小。而且前期投資也不是很高，此刻國家鼓勵大學(xué)生畢業(yè)后自主創(chuàng)業(yè)，有一系列的優(yōu)惠政策以及貸款支持。再者大學(xué)生往往對未來充滿期望，他們有著年輕的血液、蓬勃的朝氣，以及初生牛犢不怕虎的精神，而這些都是一個創(chuàng)業(yè)者就應(yīng)具備的素質(zhì)。大學(xué)生在學(xué)校里學(xué)到了很多理論性的東西，有著較高層次的技術(shù)優(yōu)勢，現(xiàn)代大學(xué)生有創(chuàng)新精神，有對傳統(tǒng)觀念和傳統(tǒng)行業(yè)挑戰(zhàn)的信心和欲望，而這種創(chuàng)新精神也往往造就了大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的動力源泉，成為成功創(chuàng)業(yè)的精神基礎(chǔ)。大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的最大好處在于能提高自己的潛力、增長經(jīng)驗，以及學(xué)以致用;最大的誘人之處是透過成功創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)自己的理想，證明自己的價值。第四部分：預(yù)算1、咖啡店店面費用咖啡店店面是租賃建筑物。與建筑物業(yè)主經(jīng)過協(xié)商，以合同形式達(dá)成房屋租賃協(xié)議。協(xié)議資料包括房屋地址、面積、結(jié)構(gòu)、使用年限、租賃費用、支付費用方法等。租賃的優(yōu)點是投資少、回收期限短。預(yù)算10-15平米店面，啟動費用大約在9-12萬元。2、裝修設(shè)計費用咖啡店的滿座率、桌面的周轉(zhuǎn)率以及氣候、節(jié)日等因素對收益影響較大。咖啡館的消費卻相對較高，主要針對的也是學(xué)生人群，咖啡店布局、格調(diào)及采用何種材料和咖啡店效果圖、平面圖、施工圖的設(shè)計費用，大約6000元左右3、裝修、裝飾費用具體費用包括以下幾種。(1)外墻裝飾費用。包括招牌、墻面、裝飾費用。(2)店內(nèi)裝修費用。包括天花板、油漆、裝飾費用，木工、等費用。(3)其他裝修材料的費用。玻璃、地板、燈具、人工費用也應(yīng)計算在內(nèi)。整體預(yù)算按標(biāo)準(zhǔn)裝修費用為360元/平米，裝修費用共360*15=5400元。4、設(shè)備設(shè)施購買費用具體設(shè)備主要有以下種類。(1)沙發(fā)、桌、椅、貨架。共計2250元(2)音響系統(tǒng)。共計450(3)吧臺所用的烹飪設(shè)備、儲存設(shè)備、洗滌設(shè)備、加工保溫設(shè)備。共計600(4)產(chǎn)品制造使用所需的吧臺、咖啡杯、沖茶器、各種小碟等。共計300凈水機(jī)，采用美的品牌，這種凈水器每一天能生產(chǎn)12l純凈水，每一天銷售咖啡及其他飲料100至200杯，價格大約在人民幣1200元上下。咖啡機(jī)，咖啡機(jī)選取的是電控半自動咖啡機(jī)，咖啡機(jī)的報價此刻就應(yīng)在人民幣350元左右，加上另外的附件也不會超過1200元。磨豆機(jī)，價格在330―480元之間。冰砂機(jī)，價格大約是400元一臺，有點要說明的是，最好是買兩臺，不然夏天也許會不夠用。制冰機(jī)，從制冰量上來說，一般是要留有富余。款制冰機(jī)每一天的制冰量是12kg。價格稍高550元，質(zhì)量較好，所以能夠用很多年，這么算來也是比較合算的。5、首次備貨費用包括購買常用物品及低值易耗品，吧臺用各種咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的費用。大約1000元6、開業(yè)費用開業(yè)費用主要包括以下幾種。(1)營業(yè)執(zhí)照辦理費、登記費、保險費;預(yù)計3000元(2)營銷廣告費用;預(yù)計450元7、周轉(zhuǎn)金開業(yè)初期，咖啡店要準(zhǔn)備必須量的流動資金，主要用于咖啡店開業(yè)初期的正常運營。預(yù)計2000元共計： 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：發(fā)展計劃1、營業(yè)額計劃那里的營業(yè)額是指咖啡店日常營業(yè)收入的多少。在擬定營業(yè)額目標(biāo)時，必須要依據(jù)目前市場的狀況，再思考到咖啡店的經(jīng)營方向以及當(dāng)前的物價情形，予以綜合衡量。按照目前流動人口以及人們對咖啡的喜好預(yù)計每一天的營業(yè)額為400-800，根據(jù)淡旺季的不同可能上下浮動2、采購計劃依據(jù)擬訂的商品計劃，實際展開采購作業(yè)時，為使采購資金得到有效運用以及商品構(gòu)成達(dá)成平衡，務(wù)必針對設(shè)定的商品資料排定采購計劃。透過營業(yè)額計劃、商品計劃與采購計劃的確立，我們不難了解，一家咖啡店為了營業(yè)目標(biāo)的達(dá)成，同時有效地完成商品構(gòu)成與靈活地運用采購資金，各項基本的計劃是不可或缺的。當(dāng)一家咖啡店設(shè)定了營業(yè)計劃、商品計劃及采購計劃之后，即可依照設(shè)定的采購金額進(jìn)行商品的采購。經(jīng)過進(jìn)貨手續(xù)檢驗、標(biāo)價之后，即可寫在菜單上。之后務(wù)必思考的事情，就是如何有效地將這些商品銷售出去。3、人員計劃為了到達(dá)設(shè)定的經(jīng)營目標(biāo)，經(jīng)營者務(wù)必對人員的任用與工作的分派有一個明確的計劃。有效利用人力資源，開展人員培訓(xùn)，都是我們務(wù)必思考的。4、經(jīng)費計劃經(jīng)營經(jīng)費的分派是管理的重點工作。通常能夠?qū)⒖Х鹊杲?jīng)營經(jīng)費分為人事類費用(薪資、伙食費、獎金等)、設(shè)備類費用(修繕費、折舊、租金等)、維持類費用(水電費、消耗品費、事務(wù)費、雜費等)和營業(yè)類費用(廣告宣傳費、包裝費、營業(yè)稅等)。還能夠依其性質(zhì)劃分成固定費用與變動費用。我們要針對過去的實際業(yè)績設(shè)定可能增加的經(jīng)費幅度。5、財務(wù)計劃財務(wù)計劃中的損益計劃最能反映全店的經(jīng)營成果?？Х鹊杲?jīng)營者在營運資金的收支上要進(jìn)行控制，以便做到經(jīng)營資金合理的調(diào)派與運用。總之，以上所列的六項基本計劃(營業(yè)額、商品采購、銷售促進(jìn)、人員、經(jīng)費、財務(wù))是咖啡店管理不可或缺的。當(dāng)然，有一些咖啡店為求管理上更深入，也能夠配合工作實際需要制訂一些其他輔助性計劃。第六部分：市場分析2019-2021年中國咖啡市場經(jīng)歷了高速增長的階段，在此期間咖啡市場總體銷售的復(fù)合增長率到達(dá)了17%;高速增長的市場為咖啡生產(chǎn)企業(yè)帶給了廣闊的市場空間，國外咖啡生產(chǎn)企業(yè)如雀巢、卡夫、ucc等企業(yè)紛紛加大了在中國的投資力度，為爭取未來中國咖啡市場的領(lǐng)先地位打下了良好的基礎(chǔ)。咖啡飲料主要是指速溶咖啡和灌裝即飲咖啡兩大類咖啡飲品;在速溶咖啡方面，2018-2021年間中國速溶咖啡市場規(guī)模年均增長率到達(dá)16%，顯示出還處于成長階段的中國速溶咖啡市場的高增長性和投資空間;在灌裝即飲咖啡方面，2008-2010年間中國灌裝即飲咖啡市場年均增長率也同樣到達(dá)15%;未來幾年，中國咖啡飲料的前景仍將被看好?，F(xiàn)今咖啡店主要是以連鎖式經(jīng)營，市場主要被幾個集團(tuán)壟斷。但由于幾個集團(tuán)的咖啡店并沒有個性主題，很難配合講求特式的年青人。我們亦有思考到其他飲品店的市場競爭狀況，但發(fā)現(xiàn)這些類似行業(yè)多不是以自助形式經(jīng)營，亦很難配合講求