红外线光电开关电路的设计与制作.docx
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红外线光电开关电路的设计与制作
技术课教案
编号：
QD-19-06流水号：
5
电气自动化专业10G3班共10页
课题名称
总课题：
毕业设计
授课主题内容
红外线光电开关电路的设计与制作
授课课时
2
需用课时
2
分课题：
毕业设计范例二
起止日期
课题要求
技术理
论知识
实际技
术操作
设备、工、刃量具标准
材料
准备
示范操
作准备
产品
名称
是否生产产品
图号
件数
额定工时
工时余
（缺）安排
备注
工人
学生
合计
课题实习结束小结
讲课老师：
肖正光审阅签名：
新会高级技工学校
毕业设计论文
课题：
红外线光电开关电路的设计与制作
系部：
电子信息系
专业、班级：
电气自动化设备安装与维修
姓名：
XXX
指导教师：
完成时刻：
毕业设计论文任务书
一、题目红外线光电开关电路的设计与制作
二、内容要求：
（1）、设计并制作一红外线光电开关电路，当光电管接收到红外发射光时，继电器控制所需驱动的电器设备工作。
（2）、用Protel99SE完成电路原理图的绘制，并提出元件清单，购买关键元器件。
（3）、完成线路板的设计。
（4）、样机装配与调试。
（5）、完成毕业大作业（综合实训）正文。
3、实施步骤：
一、查阅资料，拟定整体设计方案，IC规格书查询，芯片选型。
约3天时刻。
二、原理图的设计：
①完成红外线光电开关电路的原理图的设计；②提交元件清单；完成关键元器件的选购，约4天时刻。
3、线路板的设计、制作与装配：
①用Protel99SE完成线路板的设计，利用热转印方式制作线路板；约一周时刻。
4、完成样机的装配与调试，约2周时刻。
五、完成毕业大作业（综合实训）正文。
应包括如下内容：
（1）整体方案设计
（2）各功能电路的描述、电路图；（3）元件清单；（4）线路板的PCB图；（5）利用热转印方式制作线路板的进程；（6）红外线光电开关的装配与调试；（7）红外线光电开关实物照片；（8）毕业大作业总结。
约为3天的时刻。
4、本毕业设计任务书于2012年5月28日发出，应于2012年6月16日完成，然后进行成绩评定。
时间（周次）
完成步骤
备注
工
作
记
录
17
周
1.画出电路原理图列出元件清单
2.根据原理图将元件在万能板上布局、连线
3.焊接好每个焊点
4.根据原理图仔细检查
5.调试：
让红外线光电开关通电
6.调试结果：
发射极与接收极工作正常
18
周
1.用protel99软件画出原理图和PCB图
2.检查无误后用油印纸打印出PCB图
3.根据PCB图的实际大小裁出敷铜板的实际大小
4.用砂纸檫亮敷铜板并冲洗干净
5.用LR-2W8B型制版机把PCB图转印要敷铜板上
6.冷却后放入三氯化铁溶液中腐蚀
7.钻孔后再用砂纸檫干净炭膜再涂松脂水
8.根据PCB图安装并焊接元器件
9.调试结果：
不能发出报警信号
10.原因：
7805的3脚与地短接
19
周
1.用protel99软件重新设计PCB图的布局与布线
2.检查无误后用油印纸打印出PCB图
3.根据PCB图的实际大小裁出敷铜板的实际大小
4.用砂纸檫亮敷铜板并冲洗干净
5.用LR-2W8B型制版机把PCB图转印要敷铜板上
6.冷却后放入三氯化铁溶液中腐蚀
7.钻孔后再用砂纸檫干净炭膜再涂松脂水
8.根据PCB图安装并焊接元器件
9.调试结果：
可发出报警信号
10.重复以上步骤多做三块PCB板
一、摘要：
红外线光电开关是一种新型的非接触式开关,不受其他光源的干扰和利用环境的限制,具有工作靠得住、抗干扰能力强、响应速度快、寿命长等长处,而且,红外线虽是不可见光,但它的直线传播、反射、折射等物理属性均与可见光相似,在光的传播中能够利用聚焦透镜、折射棱镜等光学器件.光线不可见意味着有必然的隐蔽性,所以这种开关在工农业生产和安全警卫工作中,有着普遍的应用前景.
设计目的和意义
1、熟悉红外线发射、接收管的利用方式
2、熟悉光电转换电路的组成和应用
3、学习组装一种红外线开关电路
4、巩固大学三年所学的知识
二、红外线光电开关电路
1、设计电路及工作原理
红外线光电开关电路如图所示
该电路由红外发射管RLED和光电管VTG组成红外线开关，继电器K控制所需驱动的电器设备（被控制的设备电路没画出来）。
40106施密特触发器用于波形整形，提高开关电路的稳固性。
VD用于保护三极管VT1和VT2。
接通电源，红外发射管RLED发射不可见的红外光束，照射在光电接收管VTG上，VTG导通，A点输出低电位；由此施密特触发器40106输出高电位，使VT1和VT2导通，继电器K吸合，常开触点闭合。
若在发光管和接收管之间遮挡光线，则VTG截止，A点输出高电位；施密特触发器输出低电位，使VT1和VT2截止，继电器K的常开触点断开。
（a）红外线光电开关电路（b）红外线光电开关结构图
二、注意事项：
1，在红外线反射型传感器的前方或侧面不该有大面积的阻挡物或反射物，以避免影响其正常工作。
2，外界的各类颜色因对红外线的反射效率不同，表现出的检测距离也不一样。
如咱们站在红外线反射型传感器的前方，身着浅色（白、灰、黄）和身着深色（黑、蓝、紫）时会造成检测距离的不同，此属正常现象。
3，红外线反射型传感器的检测距离于工作电压有关，电压越高距离越远。
3、实训主要材料及工具
敷铜板、三氯化铁、无水酒精、松香，焊锡等。
电烙铁、斜口钳（或剪子）、尖嘴钳、镊子。
烙铁架、万用表等。
4、元器件清单
序号
名称
规格型号
代号
数量（4套）
备注
1
电阻
560欧姆
R1
1
1/8碳膜电阻
2
电阻
18千欧
R2
1
1/8碳膜电阻
3
电阻
100千欧
R3
1
1/8碳膜电阻
4
二极管
1N4148
VD
1
5
继电器
1
6
三极管
3DG6
VT1
1
NPN小功率管
7
三极管
9013
VT2
1
NPN小功率管
8
六施密特触发器
CD40106
IC
1
9
红外线光电开关
RLDE、VTG
10
二极管
1N4001
VD2
1
4、电路原理图
4、protel软件设计图
1、线路PCB图
6.利用热转印方式制作PCB板的进程
（1）将PCB图打印于油印纸中
（2）将PCB图反印于檫亮洗净的敷铜板上
（3）再放入LR-2W8B型（温度约180度）制版机中转印
（4）自然冷却后再放入三氯化铁溶液中侵蚀
（5）侵蚀完全后于钻孔机上钻孔
（6）将表面的炭膜用砂纸檫掉后涂上松脂水
（7）安装元件并焊接
7、红外线光电开关的实物图
八、调试进程
（1）先检查电路确认无误后，接上电源
（2）用万用表别离检测CD40106器输入、输出电压并记录数据
（3）用纸把红外线发射遮挡观测LED灯是不是亮
九、调试结果
接上电源LED灯发光，用纸把红外线发射遮挡LED灯不发光
10、设计心得
随着时刻的流逝，三年的大学生活转眼就到了尾声。
咱们的毕业设计也随之而来。
通过六周的尽力咱们的毕业设计终于完成了。
这次的设计是咱们在大学里面的辞别之作。
咱们之前以为这次设计是对咱们三年所学知识的总结。
做了才明白，自己所学的永久是不够的，这次毕业设计不单单是巩固之前的所学，还从中学到了很多新的知识，学习是永无止境的。
通过这次毕业设计让咱们熟悉到咱们所学的知识很缺乏的，之前咱们就以为自己都学得差不多了，老师也教了很多，感觉自己大体上都学了，但都是书到历时方恨少的感觉，做了才明白自己学会的仍是远远不够的，在那个知识的海洋里咱们学到的知识是少之又少，让我明白知识是要靠一点点日积月累的，所以咱们以后在工作、生活中还要不断学习积累。
以充实自己。
这次毕业制作是以团队合作来完成了，这次毕业设计也练就了咱们的合作精神，那个设计咱们分工合作，每一个人都有自己的任务，有的找资料，有的画图，有的做板。
每一个人都在发挥自己的优势，碰到那些不懂的就一路商量，碰到咱们无法解决的就问老师，咱们彼此帮忙，同心合力完成这次毕业设计。
咱们通过这段时刻的尽力，咱们看着自己在学校里做的最后一个设计，想起制作进程中碰到我难题和咱们如何解决的，真的有一点点的成绩感，咱们明白绝不能有一点自豪的心理的，虽然毕业设计完成了，可是咱们以后还要有很多要做的，咱们要虚心尽力学习，学习是永无止境的。
这次更让咱们明白实践出真知那个道理，咱们在书上所学到的道理必需要通过应用才会使它有价值，有些知识在书上所讲的明白了，可是轮到你动手的时候还要克服很多困难的，毕竟在环境中要克服很多环境的因素。
所以很多知识都是要实践才出真知的。
在此咱们要感激咱们的指导老师刘洋对咱们悉心指导，感谢老师给咱们的帮忙，在设计进程中，咱们通过图书馆找资料。
上网查询、和同窗交流和自我学习，和向老师请教等方式。
使自己的知识巩固了，也从中学到了很多新的知识。
其中的难题咱们是如何解决的只有自己才明白，但咱们所收获的也是挺多了，在整个设计中咱们学习了很多知识，也锻炼了自己的动手能力。
也培育了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对此后的学习工作生活有超级重要的影响。
使我们充分体会到了在创造进程中探索的艰难和成功时的喜悦。
那个设计可能电路不是很复杂，可是在设计进程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我们终身受益。
虽然这次是咱们在课堂上的最后一个学习，可是咱们学习的心和行动决不会因为课堂的停止而止步 。
自
我
总
结
本次我们毕业设计的题目是“红外线光电开关设计与制作”通过本次毕业设计制作。
在4周的时间里面使我学习到和重温到以前在课堂上学习到的知识，例如在PROTEL99SE的操作以及设计，LED显示管的测量以及判断等等以前课本上的知识。
在我们指导老师刘老师的指导之下，使我们毕业设计得到了顺利完成，在完成毕业设计的同时我们还学会了很多以前课本上没接触到的知识，使我们受益匪浅。
在马上步入社会上去工作得到了一个很好的锻炼机会。
指
导
教
师
评
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成
绩
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