光控报警器.docx

1、光控报警器附件1：学 号： 0121509250118课 程 设 计题 目模拟电子技术基础课程设计学 院信息工程学院专 业电子信息工程班 级电信1502班姓 名舒细兵指导教师王绪国2017年1月11日课程设计任务书学生姓名： 舒细兵 专业班级： 电信1502班 指导教师： 王绪国 工作单位： 信息工程学院 题 目: 光控报警电路的设计仿真与实现 初始条件： 可选元件：三极管、集成运算放大器、集成功放，光电管、扬声器、电容、电阻等；或自选元器件。可用仪器：示波器，万用表等。要求完成的主要任务: （1）设计任务 根据技术指标和已知条件，完成对光控报警电路的设计、仿真、装配与调试，并自制电源。（2）

2、设计要求 设计一个光控报警器，有光照时扬声器能发出音频(1000Hz左右)报警声音；无光照时不发声报警；或者反之，无光照时扬声器能发声报警；有光照时不报警。 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。 利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能。 安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。 时间安排： 1、 前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。 2、 后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日光控

3、报警器电路设计摘要 本设计主要采用光敏电阻和滑动变阻器作为电路的开关，在无光的条件下，光敏电阻的阻值非常大，以至于电路无法正常工作，同时扬声器也不会响。在有光的条件下，光敏电阻的阻值急剧下降。达到电路工作的要求，在NE555振荡器的作用下，扬声器发出“滴嘟”的声音。从而实现电路的要求。关键词：光控 报警 555一、方案设计5 1.1设计任务51.2设计要求51.3设计方案以及工作原理5二、电路的仿真与调试62.1电路元件的参数选择6 2.2电路仿真的结果6 2.3仿真的调试6三、报警器的系统设计73.1报警器系统的基本介绍73.2PCB原理图以及封装图73.3系统元件清单9四、实物的焊接与调试

4、9 4.1焊接出现的问题9 4.2调试出现的问题9 4.3解决方法10五、总结10六、参考文献10本科生课程设计成绩评定表11一、方案设计1.1设计任务根据技术指标和已知条件，完成对光控报警电路的设计、仿真、装配与调试，并自制电源。1.2设计要求设计一个光控报警器，有光照时扬声器能发出音频(1000Hz左右)报警声音；无光照时不发声报警；或者反之，无光照时扬声器能发声报警；有光照时不报警。1.3设计方案以及工作原理图1.3工作原理：光控报警器的电路原理图所示。电路中555时基集成电路接成典型无稳态工 作方式，光敏电阻R5与可变电阻器R4构成光控触发回路。当R5无光照射时，呈高电阻状态，R5与R

5、4的分压点即555型时基集成电路的4脚电位较低，若小于04V，555时基集成电路被强制复位，电路不振荡，BL无声，LED不发光。若打开抽屉、文件柜等，室内光线照射到R5上时，R5受光激发，电阻值迅速下降，分压点电位升高，当大于0.4V时（少数时基电路为大于1V)，强制复位被解除，电路立即产生振荡，BL就发声报警，同时LED发光。调节电位器R4阻值，可改变分压点即555时基集成电路4脚电位的高低，从而可以调节光控报警器的灵敏度二、电路的仿真与调试2.1电路元件的参数选择图2.1振荡器的定时时间：ln2频率的计算公式：2.2电路仿真的结果由于光敏电阻的条件在仿真中不易实现，故用滑动变阻器模拟光敏电

6、阻，当光线照射到R5上时，LED受光激发，电阻值迅速下降，分压点电位升高，当大于0.4V时（少数时基电路为大于1V)，强制复位被解除，电路立即产生振荡，BL就发声报警，同时LED发光2.3仿真的调试 在实际的电路中，扬声器可能出现不响等问题。这时候可以通过改变滑动变阻器R4d阻值来改变电路的灵敏度。从而保证报警器的正常工作。三、报警器的系统设计3.1报警器系统的基本介绍 光控报警器的系统主要分为两大部分一是直流稳压电源部分、二是报警器部分。直流稳压电源产生6v的直流电压，而报警器在有光的条件下，扬声器会发出“嘟嘟”的声音。3.1.1直流稳压电源部分图3.1.13.1.2报警器部分 图3.1.2

7、3.2 PCB原理图以及封装图3.2.1原理图图3.2.13.2.2封装图图3.2.23.3.系统元件清单3.3.1直流稳压源部分序号名称规格型号数量1变压器12整流桥13电容1000u24电容0.33u15电阻10016滑动变阻器50017芯片LM31718发光二极管红2表3.3.13.3.2光控报警器部分序号名称规格型号数量1电容0.022u12电容0.01u13电阻5k14电阻30k15电阻47016ICNE55517滑动变阻器10k18热敏电阻19发光二极管红110扬声器1表3.3.2四、实物的焊接与调试4.1焊接出现的问题1.发光二极管焊反了2.ne555z焊反了3.焊接的位置没有焊

8、牢，容易松动。4.2调试出现的问题1，二极管不亮2，扬声器不响4.3解决的方法1.检查电路是否出现焊错，焊反，以及漏焊的情况。出现时，及时改正。2.调节电位器，观察二极管是否亮，扬声器是否响。如果不行，反复检查电路并调试，从而调出最佳位置。五、总结 在设计中，运用简单的电路及已学过的模电知识，基本按要求完成了设计。但是在实践的过程中，我们还是碰到了许多的难题。比如，有些电子元件基本上买不到，电路板焊错，仿真软件基本上不会用等等。在这次的设计的过程中，我在我们团队中担任电路的设计以及multisim的仿真任务和最后实物的调试工作。实践中虽然遇到了一些困难，但是我们积极克服了。短短的几天，虽然辛苦

9、，但是充实且快乐，看着自己的作品有些许的成就感。但我还是看见了我不足的地方，通过设计，我明白了我懂得东西还是远远不够的，设计当中我翻阅了大量的书籍，浏览了大量的网站，有些内容能找到却看不懂，只能自己慢慢的摸索，在仿真中不断的改变器件的参数去达到设计的目的。 通过本次课程设计，我提高了我的动手能力，以及团队合作意识。同时也懂得了，实验的意义，让理论知识在生活中得到了实践。六、参考文献1周新民.工程实践与训练教程M.武汉.武汉理工大学出版社.20092李娜.电工电子实习教程AM.武汉.武汉理工大学.20163吴友宇.刘克文.模拟电子电路M.北京.科学出版社.20144 余家春.Protel99SE

10、电路设计实用教程北京中国铁道出版社，20075NE555.中文资料.XX附件6：本科生课程设计成绩评定表姓 名性 别专业、班级课程设计题目：课程设计答辩或质疑记录：（不少于3个问题）1）设计中主要承担、完成了哪些任务，完成情况如何？评 定 项 目评分成绩1选题合理、目的明确（10分）2设计方案正确，具有可行性、创新性(20分)3设计结果（软件程序）（20分）4态度认真、学习刻苦、遵守纪律（15分） 5设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇）（10分）6答辩（25分）总 分最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字： 年 月 日此文档可自行编辑修改，如有侵权请告知删除，感谢您的支持，我们会努力把内容做得更好