红外线对管的应用毕业设计论文Word格式文档下载.docx
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8实训成果与展示10
9总结与感想11
参考文献11
谢辞12
1．电路介绍
该电路是基于芯片LM324N，运用了红外对管，实现红外感应的功能。
利用红外对管的功率放大，使用同相放大，反相放大的特点，当红外接收管无限大的时候他的电平为低电平，当红外接收管导通时电流通向地。
它的正向电压起放大作用，LED点亮。
当高电平输入52单片机，通过程序驱动数码管显示。
数码管计数到99自动清零，开始循环。
其电路原理图如图1所示：
图1
2.红外线简介
在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。
所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。
现代物理学称之为热射线。
医用红外线可分为两类：
近红外线与远红外线。
红外线发射管在LED封装行业中主要有三个常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。
根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，850NM波长的主要用于红外线监控设备，875NM主要用于医疗设备，940NM波段的主要用于红外线控制设备。
EG：
红外线遥控器、光电开关、光电计数设备等。
图2
3．红外对管的介绍
红外对管是红外线发射管与光敏接收管，或者红外线接收管，或者红外线接收头配合在一起使用时候的总称。
3.1光敏接收管
图3
它是一个具有光敏特征的PN结，属于光敏二极管，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。
无光照时，有很小的饱和反向漏电流（暗电流）。
此时光敏管不导通。
当光照时，饱和反向漏电流马上增加，形成光电流，在一定的范围内它随入射光强度的变化而增大。
3.2红外线接收管
图4
功能与光敏接收管相似只是不受可见光的干扰，感光面积大，灵敏度高，属于光敏二极管，一般只对红外线有反应。
3.3红外线接收头
图5
就是在红外线接收管的基础上增加了对微弱信号进行放大的处理的电路，类似开关电路，接收到红外信号给出高电平（接近工作电压），无红外信号低电平（约0.4V）。
4.红外发光管的检测方法与正确使用
管子的极性不能搞错，通常较长的引脚为正极，另一脚为负极。
如果从引脚长度上无法辨识（比如已剪短引脚的），可以通过测量其正反向电阻确定之。
测得正向电阻较小时，黑表笔所接的引脚即为正极。
通过测量红外发光二极管的正反向电阻，还可以在很大程度上推测其性能的优劣。
以500型万用表R×
1k档为例，如果测得正向电阻值大于20kΩ，就存在老化的嫌疑；
如果接近于零，则应报废。
如果反向电阻只有数千欧姆，甚至接近于零，则管子必坏无疑；
它的反向电阻愈大，表明其漏电流愈小，质量愈佳。
5.红外线对管的判断方法
人们习惯把红外线发射管和红外线接收管称为红外对管。
红外对管的外形与普通圆形的发光二极管类似。
初接触红外对管者，较难区分发射管和接收管。
5.1用万用表测量识别可用500型或其他型号指针式三用表的Rxlk电阻挡，测量红外对管的极间电阻，以判别红外对管。
判据一：
在红外对管的端部不受光线照射的条件下调换表笔测量，发射管的正向电阻小，反向电阻大，且黑表笔接正极（长引脚）时，电阻小的（1k—20k）是发射管。
正反向电阻都很大的是接收管。
判据二：
黑表笔接负极（短引脚）时电阻大的是发射管，电阻小并且三用表指针随着光线强弱变化时，指针摆动的是接收管。
注：
（1）黑表笔接正极，红表笔接负极时测量正向电阻。
（2）电阻大是指三用表指针基本不动。
5.2通电试验方法判别
用一只发光二极管和—只电阻与被测的对管串联，如图2所示。
图中电阻起限流作用，阻值取220欧－－510欧。
LED发光二极管用来显示被测红外管的工作状态。
用遥控器（电视机遥控器等）对着被测管按下遥控器的任意键，LED亮时，被测管是红外接收管。
不亮则是红外发射管。
测量红外发光二极管在发射器电路上的工作电压和工作电流，可以简便地判定其工作善如何。
测量管子两端的工作电压时，静态下（即没有按键按下时）通常为零，而动态下（即按下某一按键时）将跳变为一个较小的电压值，因遥控系统的编码方式、驱动电路的结构以及工作电源电压的不同，该电压值通常在0.07～0.4V之间，而且表笔还应微微颤抖。
当使用数字式万用表测量时，其测量值将普遍高于指针式万用表测得的数值，通常在0.1～0.8V之间。
如果出现静态时表针颤抖而动态时不抖、静态下和动态下都颤抖、静态下和动态下均不颤抖，以及动态电压与静态电压无明显差别等现象，可判定红外发光二极管工作异常，倘若驱动放大电路正常，则多为红外发光二极管损坏。
红外发光二极管应保持清洁、完好状态，尤其是其前端的球面形发射部分既不能存在脏垢之类的污染物，更不能受到摩擦损伤，否则，从管芯发出的红外光将产生反射及散射现象，直接影响到红外光的传播，轻者可能降低遥控的灵敏度，缩减控制距离，重者可能产生失灵，甚至遥控失效。
红外发光二极管在工作过程中其各项参数均不得超过极限值，因此在代换选型时应当注意原装管子的型号和参数，不可随意更换。
另外，也不可任意变更红外发光二极管的限流电阻。
由于红外光波长的范围相当宽，故红外发光二极管必须与红外接收二极管配对使用，否则将影响遥控的灵敏度，甚至造成失控。
因此在代换选型时，要务必关注其所辐射红外光信号的波长参数。
红外发光二极管封装材料的硬度较低，它的耐高温性能更差，为避免损坏，焊点应当昼远离引脚的根部，焊接温度也不能太高，焊接时间更不宜过长，最好用金属镊子夹住引脚的根部，以帮助散热。
引脚弯折开关的定型应当在焊接之前完成，焊接期间管体与引脚均不得受力。
红外线接收头
图6
采用小型设计、内屏蔽模块封装，可以做红外线解码实验，红外线遥控器等等。
配合遥控器完成遥控解码及红外遥控实验。
在红外遥控系统中作为接收元件广泛应用于1、视听器材（如VCD、DVD、DVB、TV等）2、家庭器材（如冷气机，电风扇、电灯等）3、红外线摇控（如玩具等）
金属封装红外线接收管,适用于各类光电转换的自控仪器,传感器.各类光电检测器的信号光源.根据驱动方式可获得稳定光.脉冲光,缓变光.常用于控制,报警等方面.持点;
采用反射功能的结构形式,光功率较强,低驱动电压,易与晶体管电路匹配.结构坚固耐震.可靠性高.金属玻璃封装器件,耐磨耐温性好.
接收器对外只有3个引脚：
Out、GND、Vcc与单片机接口非常方便，如图7所示。
①脉冲信号输出接，直接接单片机的IO口。
②GND接系统的地线（0V）；
③Vcc接系统的电源正极（+5V）；
6.元件清单
名称
规格
编号
集成芯片
LM324N
IC1
LED
LED1
电阻
10K
R1
滑动电阻
100k
W1
红外发射管
W2
红外接收管
W3
万能板
16:
9
单片机芯片
AT89C52
IC2
排阻
102
R2
IC40
两位共阴数码管
LED2
电池
3V
VCC
7.程序代码
#include<
reg52.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharnum=0;
ucharshi,ge;
sbitflag=P3^2;
sbitwei1=P3^1;
sbitwei2=P3^0;
ucharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
voiddelay（uintx）
{
uinti,j;
for（i=x;
i>
0;
i--）
for（j=110;
j>
j--）;
}
voidinit（）
EA=1;
EX0=1;
IT0=1;
//外部中断下降沿触发
voidmain（）
init（）;
while
（1）
{
P1=table[shi];
wei2=0;
delay（5）;
wei2=1;
P1=table[ge];
wei1=0;
wei1=1;
}
voidit_biaozhi（）interrupt0
if（flag==0）
num++;
if（num==100）
num=0;
shi=num/10;
ge=num%10;
8.实训成果与展示
图7
图8
9.总结与感想
这次我们是做红外感应传感器，用到的是红外对管。
这次的实训包含了多种能力和技术的训练，它将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有机结合，培养我们的实践能力和创新精神，元件识别能力、组装能力。
通过这次光敏电阻应用的实训，我们深刻的认识到了，理论知识和实践相结合是教学环节中相当重要的一个环节，只有这样才能提高自己的实际操作能力，并且从中培养自己的独立思考、勇于克服困难。
实习是培养我们动手能力的一个好机会，为我们以后的工作打下了良好的基础。
总之，在实训过成中，要时刻保持清醒的头脑，出现错误，一定要认真的冷静的去检查分析错误！
通过这次电工实习，还学到了很多专业知识以外的东西。
比如做事要有耐心，切不可急躁。
其次每一环节都得认真仔细，一着不慎满盘皆输，一个小小的错误可能导致整个实验的失败。
最后，我们会继续努力，为下半年的实习做好充分的准备！
参考文献
[1]肖正明.物联网技术的发展前景.武汉科技大学出版社,2009-8.
[2]孙玉海.物联网技术的应用.湖北工业大学出版社,2007-12.
[3]陈文东.物联网技术基础.东南大学出版社,2004-2.
谢辞
本课题在选题及研究的过程中得到方老师和宋老师的悉心指导。
老师多次询问和研究进程，并为我们指点迷津，帮助我们拓展研究思路，尽心点拨，热忱鼓励。
老师们一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我们以文，而且教我们做人，虽历时三载，却给以终身受益无穷之道。
对老师们的感激之情是无法用言语表达的。
感谢老师们对我们的教育培养。
他们细心指导我们的学习与研究，在此，我们向诸位老师深深地鞠上一躬。
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