PAGEPAGE5PAGE1摘要： 3一、設(shè)計思想及要求： 3二、設(shè)計方法： 41、原理示意圖 42、元器件介紹 53、光電開關(guān)： 64、555時基電路 75、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器： 96、電源電路： 10三、目標(biāo)設(shè)置 131、具體功能模塊 13四、簡易窗簾自動開閉系統(tǒng)實際中調(diào)整與改進(jìn)及現(xiàn)實應(yīng)用背景 14五、總結(jié)設(shè)計體會 15簡易窗簾自動開閉電路圖 16參考文獻(xiàn) 16附錄 17元件清單 17主要內(nèi)容1．閱讀相關(guān)科技文獻(xiàn)。2．學(xué)習(xí)protel軟件的使用。3．學(xué)會整理和總結(jié)設(shè)計文檔報告。4．學(xué)習(xí)如何查找器件手冊及相關(guān)參數(shù)。技術(shù)要求要求電路能夠通過感應(yīng)裝置，檢測到光線的強(qiáng)弱。要求電路根據(jù)光線的強(qiáng)弱，自動將窗簾打開和關(guān)閉。要求電路能夠在窗簾接觸到邊沿時，自動切斷電源。主要參考資料1．何小艇，電子系統(tǒng)設(shè)計，浙江大學(xué)出版社，2001年6月2．姚福安，電子電路設(shè)計與實踐，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2001年10月3．王澄非，電路與數(shù)字邏輯設(shè)計實踐，東南大學(xué)出版社，1999年10月4．李銀華，電子線路設(shè)計指導(dǎo)，北京航空航天大學(xué)出版社，2005年6月5．康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)，高教出版社，20036.查閱相關(guān)電子設(shè)計內(nèi)容科技期刊等文獻(xiàn)資料及瀏覽相關(guān)網(wǎng)站摘要隨著電子制作知識的不斷增加和電子制作過程中經(jīng)驗的不斷積累，發(fā)現(xiàn)在電子制作及調(diào)試過程中，特別是在數(shù)字電子技術(shù)的制作過程中，對555的學(xué)習(xí)和了解特把學(xué)習(xí)的知識運(yùn)用到實際，進(jìn)一步加深理解。我們知道，555時基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在同一硅片上的組合集成電路。555電路在應(yīng)用和工作方式上一般可歸納為3類。每類工作方式又有很多個不同的電路。在實際應(yīng)用中，除了單一品種的電路外，還可組合出很多不同電路，如：多個單穩(wěn)、多個雙穩(wěn)、單穩(wěn)和無穩(wěn)，雙穩(wěn)和無穩(wěn)的組合等。這樣一來，電路變的更加復(fù)雜。為了便于我們分析和識別電路，更好的理解555電路，我簡單用單穩(wěn)態(tài)制作的自動門簾控制電路希望通過該電路的應(yīng)用加深對555的理解。一、設(shè)計思想及要求1.要求電路能夠通過感應(yīng)裝置，檢測到光線的強(qiáng)弱。2.要求電路根據(jù)光線的強(qiáng)弱，自動將窗簾打開和關(guān)閉。3.要求電路能夠在窗簾接觸到邊沿時，自動切斷電源。二、設(shè)計方法1、原理示意圖

原理圖：

原理：交流220V電壓經(jīng)變壓器降壓、整流橋整流、7812穩(wěn)壓和C7、C6、C5，C8濾波后，產(chǎn)生12V直流電壓，供給IC1、IC2和光控電路。清晨，光敏電阻VTL在自然光線的照射下導(dǎo)通，使IC1的2腳和晶體管VT的基極為低電平，VT截止，IC1內(nèi)部的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器動作（變?yōu)闀悍€(wěn)態(tài)），其3腳輸出高電平，IC2的2腳為高電平，3腳為低電平。電動機(jī)M正轉(zhuǎn)，將窗簾拉開。當(dāng)窗簾拉開到位后，IC1又由暫穩(wěn)態(tài)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)，其3腳恢復(fù)為低電平，使電動機(jī)M停轉(zhuǎn)。旁晚光線暗淡時，VTL截止，IC1因2腳為高電平而不能被觸發(fā)，其3腳為低電平。VT因基極變?yōu)楦唠娖蕉鴮?dǎo)通，其集電極電壓下降，使IC2的2腳產(chǎn)生低電平觸發(fā)電壓，IC2內(nèi)部的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，由穩(wěn)態(tài)變?yōu)闀簯B(tài)，3腳輸出高電平，使電動機(jī)M反轉(zhuǎn)，窗簾開始閉合。窗簾閉合到位后，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器恢復(fù)為穩(wěn)態(tài)，IC2的3腳變?yōu)榈碗娖?，電動機(jī)M停轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)電位器RPl和RP2，可以改變電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時間。在陰雨天時，由于光線較弱，可以直接改用手動控制，操作如下：K1一K3為手動按鈕。采用手動控制時，應(yīng)將K3關(guān)斷，使光控電路失效。按動K1時，IC1觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，電動機(jī)M正轉(zhuǎn)，將窗簾拉開；按動K2時，IC2觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，電動機(jī)M反轉(zhuǎn)，將窗簾拉起。2、元器件介紹R1、R2均選用1/4W碳膜電阻器；B3選用1/2W金屬膜電阻器。RPl、RP2均選用小型膜式線性電位器。C1、C4、C7和C8均選用耐壓值為25V的鋁電解電容器；C2、C3選用滌綸電容器或獨(dú)石電容器,C5和C6用陶瓷電阻104。VTL選用3DU系列的光敏電阻；VT選用S9014型號的硅NPN型晶體管。IC1和IC2選用NE555變壓器可選用單輸出220—15V;整流橋可用四個4007穩(wěn)壓二極管組成穩(wěn)壓管用7812Kl、K2均選用微型按鈕；K3選用自鎖動斷型按鈕3、光電開關(guān)：光電開關(guān)是一種利用感光元件對變化的入射光加以接收,并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,同時加以某種形式的放大和控制,從而獲得最終的控制輸出“開”、“關(guān)”信號的器件。上圖為典型的光電開關(guān)結(jié)構(gòu)圖。是一種反射式的光電開關(guān),它的發(fā)光元件和接收元件的光軸在同一平面且以某一角度相交，交點(diǎn)一般即為待測物所在處。當(dāng)有物體經(jīng)過時,接收元件將接收到從物體表面反射的光,沒有物體時則接收不到。透射式的光電開關(guān),它的發(fā)光元件和接收元件的光軸是重合的。當(dāng)不透明的物體位于或經(jīng)過它們之間時,會阻斷光路,使接收元件接收不到來自發(fā)光元件的光,這樣起到檢測作用。

光電開關(guān)的特點(diǎn)是小型、高速、非接觸,而且與TTL、MOS等電路容易結(jié)合。此類傳感器目前也多為開關(guān)量傳感器，輸出的為1，0開關(guān)量信號，可以和單片機(jī)直接連接使用。光電開關(guān)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、自動化包裝線及安全裝置中作光控制和光探測裝置?？稍谧钥叵到y(tǒng)中用作物體檢測，產(chǎn)品計數(shù),料位檢測，尺寸控制，安全報警及計算機(jī)輸入接口等用途。4、555時基電路555時基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在同一硅片上的組合集成電路。它設(shè)計新穎，構(gòu)思奇巧，用途廣泛，備受電子專業(yè)設(shè)計人員和電子愛好者的青睞，人們將其戲稱為偉大的小IC。1972年，美國西格尼蒂克斯公司)研制出NE555雙極型時基電路，設(shè)計原意是用來取代體積大,定時精度差的熱延遲繼電器等機(jī)械式延遲器。但該器件投放市場后，人們發(fā)現(xiàn)這種電路的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原設(shè)計的使用范圍，用途之廣幾乎遍及電子應(yīng)用的各個領(lǐng)域，需求量極大。美國各大公司相繼仿制這種電路1974年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上將兩個雙極型555單元集成在一起，取名為NF556。1978年美國英特錫爾公司研制成功CMOS型時基電路ICM5551CM556,后來又推出將四個時基電路集成在一個芯片上的四時基電路558由于采用CMOS型工藝和高度集成，使時基電路的應(yīng)用從民用擴(kuò)展到火箭、導(dǎo)彈,衛(wèi)星,航天等高科技領(lǐng)域。在這期間，日本、西歐等各大公司和廠家也競相仿制、生產(chǎn)。盡管世界各大半導(dǎo)體或器件公司、廠家都在生產(chǎn)各自型號的555／556時基電路，但其內(nèi)部電路大同小異，且都具有相同的引出功能端。555時基集成電路的工作原理與應(yīng)用：555定時器555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng)5腳懸空時，則電壓比較器A1的反相輸入端的電壓為2VCC/3，A2的同相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC/3，則比較器A2的輸出為1，可使RS觸發(fā)器置1，使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3，同時TR端的電壓大于VCC/3，則A1的輸出為1，A2的輸出為0，可將RS觸發(fā)器置0，使輸出為0電平。1、555定時器有兩個閥值電平，分別是1/3Vcc和2/3Vcc；2、輸出端是低電平時三極管TD導(dǎo)通，7叫輸出低電平；輸出端為高電平時三極管截止，如果7腳接一個上拉電阻，7腳輸出為高電平，所以7叫接一個上拉電阻時，輸出狀態(tài)與3相同。5、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：555定時器主要由比較器、觸發(fā)器、反相器和三個5K的電阻組成的分壓器等部分構(gòu)成，電路如下：555內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖6、電源電路：電源電路的設(shè)計可以采用兩種方法來實現(xiàn)，第一種方法是采用電池供電，需要注意的問題是選擇合適電池的指標(biāo)參數(shù)與電路相匹配。第二種方法是采用如下圖所示的電路，直接有電網(wǎng)供電，通過變壓器電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路將電網(wǎng)中的220V交流電轉(zhuǎn)化為+12V直流電壓。電路中的變壓器采用常規(guī)的鐵芯變壓器，整流電路采用二極管橋式整流電路，C5、C6、C7和C8完成濾波功能，穩(wěn)壓電路采用三端穩(wěn)壓集成電路來實現(xiàn)高壓交流電轉(zhuǎn)變低壓直流電路圖電源原理圖三、目標(biāo)設(shè)置1、具體功能模塊四、簡易窗簾自動開閉系統(tǒng)實際中調(diào)整與改進(jìn)及現(xiàn)實應(yīng)用背景在實際中，簡易窗簾開閉系統(tǒng)制作比較簡單，只要按圖安裝，理論上能達(dá)到預(yù)期目的，但在實際中需根據(jù)需要合理調(diào)整，（對可調(diào)電阻RP1和RP2的調(diào)節(jié)，以便控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速）調(diào)試成功后方可使用。此電路可用到家庭或商店、教室等室內(nèi)場所時，可把系統(tǒng)安裝到窗簾上側(cè)，把光敏電阻延伸到窗外陽光照射的地方，用玻璃隔著，以防落入過多塵土。當(dāng)出現(xiàn)陰雨天氣時，可換用手動這樣可以彌補(bǔ)以上不足。由于整個系統(tǒng)所用地方比較小，方便室內(nèi)使用，不影響室內(nèi)整體布局，并且電源供給可以直接運(yùn)用家庭電源。因此這可以作為室內(nèi)簾子系統(tǒng)不錯的選擇。隨著社會的發(fā)展，農(nóng)村城鎮(zhèn)化和美觀化，自動化，因此作為社會的基本單元——家庭的設(shè)計和布局問題就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的機(jī)械式門簾已經(jīng)不能適應(yīng)人們的需要，也跟不上社會的潮流。此外，該系統(tǒng)也以其價格低廉、體積小等特點(diǎn)而有明顯的優(yōu)勢從而會受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎。五、總結(jié)設(shè)計體會通過設(shè)計自動門簾開閉電路，讓我深刻意識到科技就是力量，科技在身邊的應(yīng)用，很多東西并不像我們想的那么遙遠(yuǎn)。在這次設(shè)計電路中，我個人感受是：通過對任務(wù)書的閱讀和理解，并要慎重考慮到實際應(yīng)用中的可行性，總體要考慮很多，不是簡單幾塊。比如說：開始才得到這個課題時，我認(rèn)為不是很簡單嗎？只要一個光敏電阻和一個電機(jī)不就行了嗎，把電源打開，陽光照射進(jìn)來，電路導(dǎo)通，電機(jī)把簾子拉上去不就可以了?？墒亲屑?xì)一想，不對，簾子上去了，怎么下來，用手拉嗎？那不是又回到以前了，也不是自動的了，于是又想一下再怎樣解決下拉簾子的問題，要不再加一個電機(jī)，再做一個和以上一樣的系統(tǒng)，接著問題又出來了，怎樣讓它啟動，不讓其和另外的電機(jī)起沖突，又想用單刀雙擲開關(guān)控制，接著老問題又出現(xiàn)，取消。有想兩個電機(jī)，一個在室內(nèi)一個在室外，晚上主人回來，開燈，室內(nèi)的導(dǎo)通，簾子拉下來，白天的陽光照射，室外導(dǎo)通，簾子拉上去。可是還有一個問題是：怎樣才能是蓮子拉上去或者拉下來后，電機(jī)能停止轉(zhuǎn)動。于是又想在簾子頂部和底部接一導(dǎo)線使它能輪換控制開關(guān)的通斷，這個和樓上、樓下的樓梯燈系統(tǒng)有點(diǎn)相似。最后能實現(xiàn)，可是比較麻煩，里面最初的設(shè)想還有用聲控系統(tǒng)，但是晚上如果有聲音，將是非常麻煩，于是放棄。最后聽同學(xué)說555，才忽然想起555不就能解決這個問題嘛，于是通過查余額相關(guān)資料，以及運(yùn)用網(wǎng)上資料，又通過整理，驗證，考慮實際生活中的安全問題，終于調(diào)試出來，最后是布局和刷PCB板，由于銅敷面板沒有找到，所以改用萬用板做出來，經(jīng)過調(diào)試能夠正常工作。簡易窗簾自動開閉電路圖 參考文獻(xiàn)1，何小艇，電子系統(tǒng)設(shè)計，浙江大學(xué)出版社，2001年6月2，姚福安，電子電路設(shè)計與實踐，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2001年10月3，王澄非，電路與數(shù)學(xué)邏輯設(shè)計實踐，東南大學(xué)出版社，1999年10月4，李銀華，電子線路設(shè)計指導(dǎo)，北京航空航天大學(xué)出版社，2005年6月5，康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)，高教出版社，20036．家用電子設(shè)計200例。附錄元件清單：簡易窗簾自動開閉電路元件清單符號類