红外对射报警器设计报告(模电)

红外对射报警器设计报告(模电)
红外对射报警器设计报告(模电)

学生实习报告

一、实习的主要内容

1.实习目的:

1.)通过实习,进一步掌握multisim及protel软件的使用。

2.)掌握红外线对射报警器的原理及设计制作,熟悉实用电路设计的一般过程。

3.)掌握抢答器的原理及设计制作。

4.)掌握基本电子元器件的识别方法。

5.)进一步提高电子工艺焊接技能,进一步提高动手实践能力。

2. 实习器材

电阻:100K(5个)、560(2个)、1.2M(3个)、200K(2个)、10K(3个)、

2.2K(5个)、2M(1个)、100/1W(1个)。

电容:220uF/25V(2个)、103(4个)、10uF/16V(1个)、104(3个)、100uF/16V(1个)。二极管:1N4148(3个)、稳压二极管(1个)、发光二极管(1个)。

三极管:9013(6个)、9012(2个)。

其它:红外对管(2个)、集成电路4011(1个)、三端稳压7805(1个)、音乐集成电路9561(1个)、轻触按键(1个)、扬声器(1个)、接线柱(4个)、导线(1个)、接收线路板(1个)、发射线路板(1个)。

3.实习时间安排:

第十三周

星期一:上午指导教师开课,辅导报告

下午查阅资料,方案设计

星期二:全天设计方案并仿真

星期三:上午电路设计

下午报警器焊接与制作

星期四上午报警器焊接与制作

下午报警器调试与测试

星期五上午报警器调试与测试抢答器的仿真

下午总结报告

4.报警器及抢答器的原理及主要内容

1.)红外线对射报警器的工作原理

红外对射报警器主要由电源电路、发射电路接收电路报警电路4部分组成。当红外线发射器,发射出红外线,如果有物体遮挡住线束的路径,那么接收器接受不到线束,然后控制器发出信号,后连接报警装置,发出报警信号。

2.)用multisim绘制红外线对射警报器原理图如图(1)所示:

当接通15V电压时,LED3出现闪烁,当LED1接收不到红外线信号,LED2亮灯(由于multisim没有扬声器,所以用发光二极管LED2代替)。

3)、使用protel仿真红外线对射警报器如图(2)所示:

4).电路调试

(1)标准原理图上的R19采用的是2.2K欧的电阻,但是在仿真过程中我们发现次电阻过大会使电流过小导致它下面的LED4不发光,在老师的建议下改成100欧的小电阻,经测试运行良好;

(2)所有元件安装好后接上电源,电源指示灯点亮,用万用表测量C1两端电压,正常应在5V

左右,若不正常,应仔细检查看IC2是否反装,四个整流二极管是否反装;

(3)用一导线将IC1的8,9脚与地短接,接通电源,此时报警电路应不工作,将VT3的C,E 极短接,此时可听到喇叭中发出的报警声,若没有声音,应仔细检查音乐电路是否装错,喇叭是否接线正确等;

(4)所有元件安装好后,用直流5V供电进行调试,用万用表测量VT7或VT8的基极对地电压,若出现负压,表示电路已起振,发射电路工作正常;

(5)8,9脚对地的短接线先不要去掉,接上发射器电源,将红外线对管对齐,距离可以近些,接通电源测量C7两端电压,正常在红外线没有被挡住时,电压大于0.6V,当将红外线挡住时,电压小于0.3V,若符合这个规律,表示红外线接收部分电路工作正常,否则就要仔细查看这部分电路元件是否有反装,焊接时是否有虚焊或搭锡等情况;

(6)将所有电路恢复,然后上电,若报警,按下复位键,报警停,逐渐拉开红外对射管的距离,注意一定要对齐,为了调试方便,这里所配连接线为50CM,然后红外线挡住,此时报警,将物体移开,报警依旧,按下复位键后报警解除,若功能正常,整个调试工作完成。

2.四路抢答器

1)、四路抢答器原理

抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示译码电路用;二是要使其它选手按键操作无效。

2.)用multisim绘制红外线对射警报器原理图如图(3)所示:

二、实习取得的经验及收获

通过这次电子实习,我掌握了常用元器件及材料的类别、型号、规格、符号、性能及一般选用知识,;掌握了手工焊接技术,能够独立的焊接电子产品,掌握了电子产品的一般调试原理,能够独立的完成制作产品的调试工作;自己的动手能力得到了很大的锻炼,培养了面对困难解决困难的勇气,提高了解决问题的能力,而且团队意识和集体主义精神也得到了提高。同时也认识到了一点就是一个电子产品从它设计到变成产品是要经过一系列步骤的。更重要的是通过本次实习,我明白了一个道理就是有的时候看起来很难的东西要去做了才知道它并不是很难做到,只有自己亲自去经历才会明白的。还有就是在自己弄不懂某些问题的时候首先要自己多思考几遍,在实在不明白的时候再去问老师或同学,要有意识的去培养自己的独立思考的意识,同时不要不懂装懂,只有自己真正掌握了的东西才是属于自己的。

三、存在的不足及建议

在本次的实习当中,我也发现了自己在某些方面还存在的不足。比如在最开始焊接流一个电阻的时候我没有仔细看说明书上的注意事项,差一点就把它焊接错了,这是我不够细心的体现。还有一个就是这次实习之前我很少接触电烙铁,对焊接不熟悉,这是我的动手能力不强的的体现。所以我希望能在这次电子工艺实习之后有所改进,希望自己能够在实习之后有所进步。我希望自己能按照以下几点去做:

1.在做任何事之前都应该先查看这件事情的相关要求再去做。

2.在学习相关知识的时候,多去动手,尽力做到理论与实践相结合。3.作任何事情都应该要坚持到底,并且要对自己有信心。

4.在任何时候都要具有与他人合作的团队精神。

5.不懂就要多与他人学习,多思考。

热释电传感器报警电路

课程设计说明书 课程设计名称:模拟电路课程设计 课程设计题目:热释电传感器报警电路 学院名称:南昌航空大学信息工程学院专业:通信工程班级: 学号:姓名: 评分:教师: 2016 年 4 月29 日

模拟电路课程设计任务书 2015-2016学年第 2学期第 7 周- 9 周 注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要 随着近几年我国电子技术的不断发展,许多原先的高端电子产品也逐渐步入人们的生活。现在低廉的价格热释电红外传感器得到了很大的普及。原本用于感应门的热释电红外传感器也进入了人们的生活安全保障中。 本次实验模拟设计了热释电传感器报警器。传感器采用的型号为re200b,并配上其专用的芯片biss0001进行调试。Re200b在感受到周围有人体红外的移动的同时会输出一个高电平到biss0001,同时由于9号引脚接入了大电阻固定输入高电平,biss0001检测到信号会输出高电平触发蜂鸣器。 经过分析,准备,调试后,本次的电路设计达到了课程设计的要求。 关键字:re200b、biss0001、报警、蜂鸣器

目录 第一章系统组成及工作原理 (1) 1.1系统设计方案选择 (1) 1.1.1方案一 (1) 1.1.1方案二 (2) 第二章电路设计 (3) 2.1热释电传感器 (3) 2.2BISS0001 (4) 2.3报警电路 (5) 第三章实验原理图及实验调试 (6) 3.1实验原理图 (6) 3.2实验调试 (7) 第四章结论 (8) 参考文献 (9)

数字电子钟课程设计实验报告

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 课程设计题目:数字电子钟的设计 起迄日期:2017年1月4日~2017年7月10日 课程设计地点:科学楼 指导教师:姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号:

指导教师:姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 指导教师:姚爱琴 2017 年月日

目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高,因此,需要进行分频,使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1Hz)。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是:60秒=1分,60分=1小时,24小时=1天,就需要分别设计60进制,24进制计数器,并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器,是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是:任何记时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。校时电路一般

模电课程设计报告

模电课程设计实验报告课题:函数信号发生器 指导老师:________________ 学院:___________________ 班级:___________________ 姓名:___________________ 学号:___________________

日期:__________________ 一.设计目的与要求 1.1设计目的 1.设计电路产生RC桥式正弦波产生电路,占空比可调的矩形波电路,占空比可调的三角波电路,多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波 2.通过设计,可以将所学的电子技术应用到实际当中,加深对信号产生电路的理解,锻炼自己的动手能力与查阅资料的能力。使自己的对模电的理解更为透彻。 1.2设计内容及要求 1)RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。 (2)占空比可调的矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。

(3)占空比可调的三角波电路,频率1KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。 (4)多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波,频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。 软件仿真部分元器件不限,只要元器件库中有即可,但需要注意合理选取。 二.单信号发生电路 2、1 RC桥式正弦波产生电路 参数计算:

器件选择: 2、2占空比可调的矩形波产生电路 参数计算: 器件选择:

2、3占空比可调的三角波产生电路 参数计算: 器件选择:

热释电人体感应红外报警器设计制作报告

热释电人体感应红外报警器设计制作报告 1 绪论 随着科技的提高,电子电器飞速发展,人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵,使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉,性能可靠、智能化的报警系统,必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光,隐蔽性能良好,因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分,整个系统电路可划分为:电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路,而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说,单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统,软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 2 设计任务分析 1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键设定、报警等。 2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。 3.系统可实现功能。当人员外出时,可把报警系统设置在外出布防状态,探测器工作起来,当有人闯入时,热释电红外传感器将探测到动作,设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号,红外热释电模块送出TTL 电平至STC89C52单片机,经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。 3技术方案的详细设计 3.1本系统的设计方案 3.1.1系统概述 1.系统设计简介 本系统采用了热释电红外线传感器,它的制作简单、成本低,安装比较方便,而且防盗性能比较稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,便于多用户统一管理和用户操作。

数电课程设计-温度计实验报告(提交版)

一、设计项目名称 温度采集显示系统硬件与软件设计 二、设计内容及要求 1,根据设计要求,完成对单路温度进行测量,并用数码管显示当前温度值系统硬件设计,并用电子CAD软件绘制出原理图,编辑、绘制出PCB印制版。 要求: (1)原理图中元件电气图形符号符合国家标准; (2)整体布局合理,注标规范、明确、美观,不产生歧义。 (3)列出完整的元件清单(标号、型号及大小、封装形式、数量) (4) 图纸幅面为A4。 (4)布局、布线规范合理,满足电磁兼容性要求。 (5)在元件面的丝印层上,给出标号、型号或大小。所有注释信息(包括标号、型号及说明性文字)要规范、明确,不产生歧义。 2.编写并调试驱动程序。 功能要求: (1)温度范围0-100℃。 (2)温度分辨率±1℃。 (3)选择合适的温度传感器。 3.撰写设计报告。 提示:可借助“单片机实验电路板”实现或验证软件、硬件系统的可靠性。 温度传感器 摘要:温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型单总线式数字温度传感器 实现对温度的测试与控制得到更快的开发,随着时代的进步和发展,单 片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域。一种数字式温 度计以数字温度传感器DS18B20作感温元件,它以单总线的连接方式, 使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器,这类传 感器可靠性差,测量温度准确率低且电路复杂。因此,本温度计摆脱了 传统的温度测量方法,利用单片机STC89C52对传感器进行控制。这样

易于智能化控制。 关键词:数字测温;温度传感器DS18B20;单片机STC89C52; 一.概述 传感器从功能上可分为雷达传感器、电阻式传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、温度传感器、光敏传感器、湿度传感器、生物传感器、位移传感器、压力传感器、超声波测距离传感器等,本文所研究的是温度传感器。 温度传感器是最早开发,应用最广泛的一类传感器。温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有半导体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。 随着科学技术的发展,测温系统已经被广泛应用于社会生产、生活的各个领域,在工业、环境监测、医疗、家庭多方面均有应用。从而使得现代温度传感器的发展。微型化、集成化、数字化正成为发展的一个重要方向。 二.硬件设计 1.DS18B20 DS1820 单线数字温度计特性 ? 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 ? 简单的多点分布应用 ? 无需外部器件 ? 可通过数据线供电 ? 零待机功耗 ? 测温范围-55~+125℃,以 0.5℃递增 ? 温度以 9 位数字量读出 ? 温度数字量转换时间 200ms (典型值) ? 用户可定义的非易失性温度报警设置 ? 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件 ? 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统 DS1820温度传感器外观图(a )和引脚图(b ) ①引脚1接地 ②引脚2数字信号输入/输出 ③引脚3接高电平5V 高电平

热释电传感器检测电路(答案)

热释电传感器检测电路 工位号:成绩: 工作任务: 一、《热释电传感器检测电路》元器件检测、焊接与装配 1.《热释电传感器检测电路》焊接 根据给出的《热释电传感器检测电路》电路原理图(附图1)和元器件(附表1),正确选取元器件准确地焊接在赛场提供的印制电路板上。 要求:在印制电路板上所焊接的元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净,无毛刺;无漏、假、虚、连焊,引脚加工尺寸及成形符合工艺要求;导线长度、剥线长度符合工艺要求,芯线完好,捻线头镀锡。其中包括: (1)贴片焊接 (2)非贴片焊接 2.《热释电传感器检测电路》装配 根据给出的附图1《热释电传感器检测电路》电路原理图和元器件(附表1),正确选取电子元器件及功能部件准确地装配在赛场提供的印制电路板上。 要求:元器件焊接安装无错漏,元器件、导线安装及元器件上字符标示方向均应符合工艺要求;电路板上插件位置正确,接插件、紧固件安装可靠牢固地;线路板和元器件无烫伤和划伤处,整机清洁无污物。

二、装配工艺卡片编制 根据下表《装配工艺过程卡片》指定的《热释电传感器检测电路》电路元器件,完成下面装配工艺卡片的编制。 1.请把下表《装配工艺过程卡片》中的“序号(位号)”列出的各元器件,在“以上各元器件插装顺序是:”一栏中编制插装顺序(可归类处理)。 2.根据《装配工艺过程卡片》中的“图样”,在“工艺要求”一列其中的空格中填写工艺要求。 装配工艺过程卡片

三、《热释电传感器检测电路》电路工作正常 在你已经装好的《热释电传感器检测电路》,应能实现电路工作正常。 1.接上12V电源后,按下电源开关S1,电容器C8两端电压为6V,LED2电源指示灯亮,电源电路工作正常。 2.手靠近远红外传感器PIR时,经一段时间后,报警发光二极管LED1由微亮转光亮,LS1慢慢变大声。延时及检测电路工作正常。 3.手离开远红外传感器PIR时,发光二极管LED1延时亮1分钟后熄灭,LS1也延时响1分钟后不响。延时电路工作正常。 4.手离开远红外传感器PIR时再开机或结束停电后来电时不应出现LED1亮和LS1响。 四、《热释电传感器检测电路》电路检修 1. 要求:在给出的《热释电传感器检测电路》线路板上,已经设置了两个故障。请你根据《热释电传感器检测电路》电路原理图和电路功能(电路功能看提供的《热释电传感器检测电路》)加以排除,故障排除后电路才能正常工作。并请完成以下的检修报告。 故障一检修报告

模电实验报告

模拟电子电路课程设计报告书 题目名称:直流稳压电源 姓名:刘海东潘天德 班级:15电科2 学号:23 26 日期:2017.6.11

目录 绪论 (2) 一设计目的 (3) 二设计要求与指标 (3) 三理论分析 (4) 四器件选择及计算 (9) 五具体制作步骤 (12) 六测试方法 (13) 七问题及总结 (15) 八心得体会 (17) 绪论 直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的+/- 5v直流电,并实现电压可在8-15V连续可调。电源在生活中是非常常见的一种电器,任何电子电路都离不开电源,就像我们下学期即将学到的单片机一样,需要5V的直流电源,没有电源就不能进行正常的工作,如果用干电池进行供电,则有供电功率低,持续供电能力差,成本高等缺点。而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点,发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送,如果我们对市电提供的电压进行降压整流等,把交流电转换成直流电,以获得我们所

需要的电压。 一设计目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2.学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 二设计要求与指标 2.1设计要求 (1)分析电路组成及工作原理; (2)单元电路设计计算; (3)采用分立元件电路; (4)画出完整电路图; (5)调试方法; (6)小结与讨论。 2.2设计指标 (1)输出电压:8~15V可调 (2)输出电流:I O=1A (3)输入电压:交流 220V+/-10%

热释电红外报警器报告

课程设计说明书(2010/2011学年第二学期) 课程名称:单片机原理 题目:红外热释电报警系统设计 专业班级: 学生: 学号: 指导教师: 设计周数: 2周 设计成绩: 2011年 6 月 15日

目录 一课题概述 (2) 二设计目的 (2) 三设计正文 3.1 系统分析 (3) 3.2 设计方案 (3) 3.3 硬件模块设计 3.3.1.热释电传感器 (8) 3.3.2.电平转换电路 (9) 3.3.3.数码管显示电路 (10) 3.3.4.功放电路 (10) 3.3.5.串口电路 (11) 3.4软件设计 3.4.1程序设计思想 (12) 3.4.2重要程序设计 (13) 四课程设计总结 (17)

一、课题概述 目前,随着科技的不断进步,电子技术的快速发展,人们的生活水平得到了很大的改善,、手机、空调等高科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律。但是,除了环境因素外,科学技术的发展也给人们的生活、财产带来不安定因素,利用社会进步创造出来的技术产品达到个人犯罪目的的事情时有发生。这就为监控设备在居家安全、政府文件等领域的研究提供了必要的前提,当然,纯粹用于自然环境所带来的一些必要的监控处理方面的设计也是很广泛的。如何进行安全监控成了一个热点。 本学期我们学习了单片机原理及应用这门课程。在此基础之上我们又开展了关于单片机的课程设计,我们小组设计的是基于单片机控制的红外热释电报警系统。基于对课题的理解,本次设计要求我们完成一个基于单片机控制的红外热释电报警的完整系统,即当有人闯入时,热释电便会采集到红外信号,并对信号进行放大,然后通过调理电路,有LED亮对信号输入进行提示并将其转化为适合单片机处理的低电平;通过单片机的处理,判断当某一路有信号输入时,相应的LED数码管会显示房间号同时启动报警器,以实现报警的效果。二、设计目的 理论学习固然重要,但仅仅止于纸上谈兵是没有意义的,只有实践才是检验真理的唯一标准。因此为了进一步深入地学习单片机技术,将实践动手能力与课堂上学习的理论知识有机的结合起来,从而开展了此次单片机的课程设计。 我们小组设计的课题为基于单片机控制的红外热释电报警系统。这从硬件和软件两个方面锻炼了我们的实际动手能力和编程能力,目的是为了考查: 1.能够读懂并分析技术资料 2.巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决实际应用的能力 3.了解红外热释电传感器的组成及其工作原理 4.如何将采集到的信号送入单片机处理 5.定时程序、延时程序、显示程序、功放、循环、串口程序的编写 6.学会设计热释电红外报警系统的电路 7.学会课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、容及步骤。

热释电传感器报警电路设计

模拟电子技术课程设计报告 题目名称:热释电传感器报警电路 姓名:胜利 学号:150712163 班级:15电本六班 指导教师:王爱乐 成绩:

工程技术学院 信息工程与自动化系 模拟电子技术基础课程设计任务书 一、设计题目 热释电传感器报警电路 二、设计任务: 1.有人接近时,热释电传感器报警电路发出报警,无人接近时不报警。 2.白天不起作用,晚上自动工作。 三、设计报告: 1、格式要求 ⑴页面:A4,上下左右页边距2.0厘米。 ⑵题目:小二黑体加粗;大标题:三号黑体加粗;小标题:小四黑体加粗;正文:五号宋体。 ⑶页码:底部居中。 2、报告容: 1.封面 2.容提要 3.正文 1)原理概述; 2)电路设计; 3)元器件及参数选择; 4)仿真结果分析; 5)电路仿真软件介绍。

6)参考文献四、进度安排

摘要 报警器作为防盗的一种手段一直广受人们的欢迎。本次设计的报警电路为红外传感报警电路,达到在夜晚自动工作且有人靠近时自动报警,无人靠近时不报警的功能。根据实际操作所遇到的问题,也做了相应的修改。 本次实验模拟设计了热释电传感器报警器。热敏电阻感受到的温度越高其电阻越小,光敏电阻感受到了光亮越少电阻越大。在设计的电路过分压使热敏电阻阻值小到一定程度,光敏电阻阻值大到一定程度时,都往CD4011与非门芯片输入高电平,此时CD4011芯片输出低电平触发555定时器,使输出一个高电平,点亮LED灯。 经过分析,准备,调试后,本次的电路设计达到了课程设计的要求。 关键词:报警器红外信号处理

目录 前言3 第一章设计要求与容 (4) 1.1 热释电传感器报警器设计要求: (4) 1.2 系统设计方案选择 (4) 1.2.1 方案一 (4) 1.2.2 方案二 (5) 1.2.3 方案三 (6) 第二章系统组成及工作原理 (7) 2.1 系统组成 (7) 2.1.1 光敏电阻与热敏电阻 (7) 2.1.2 与非门电路 (7) 2.1.3 LED报警电路 (8) 2.2 工作原理 (8) 第三章元件选择与参数计算 (9) 3.1 相关原理及计算 (9) 3.1.1 光敏电阻 (9) 3.1.2热敏电阻 (10) 3.1.3 CD4011与非门芯片12 第四章实验、调试与分析 (14) 4.1 焊万用板14 4.2 系统调试 (14) 4.2.1仿真调试 (14) 4.2.2焊接问题 (15) 4.2.3 电路调试 (15) 第五章结论 (17) 参考文献 (18) 附录一 (19) 附录二 (20) 附录三 (21)

模电课程设计实验报告分析

模电课程设计实验报告 实验内容:一、设计并制作一个能输出+5V 电压的直流稳压电源,输入电压为直流9V。二、利用课程设计(一)制作的电源、电压比较器、电压跟随器设计,驱动三 极管,通过可调电阻,控制LED灯的点亮和熄灭。 实验要求:(1)设计出+5V 直流稳压电源的电路原理图; (2)在万用板上焊接组装给定的元器件并进行调试,输入电压没有极性之分, 输出电压+5V,并点亮电源指示灯(红色); (3)设计一款电压比较器A,参考电压2.5V; (4)设计一款电压跟随器B,跟随电压比较器A 的电压; (5)驱动三极管,通过可调电阻,实现对LED(绿色)灯的控制; (6)完成课程设计报告的撰写。 实验原理: 一、制作稳定电压源 采用二极管、集成运放、电阻、稳压管、电容、二极管、LED发光二极管等元件器件。 输入电压为9V 的直流电源经桥式整流电路和滤波电路形成稳定的直流电源,稳压部分采用 串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压;同时,为了扩大输出大电流,集 成运放输出端加晶体管,并保持射极输出形式,就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。整体功能结构如图 直流9V 1、单相桥式整流电路 直流5V 为了将电压转换为单一方向的电压,通过整流电路实现。查阅资料可知单相整流电路有单相桥式整流电路(全波整流电路)。桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器次级电压的极性分别导通,将变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。单相桥式整流电路,具有输出电压高,变压器利用率高、脉动系数小等优点。所以在电路中采用单相桥式整流电路。 2、滤波电路 整流电路滤波电路稳压电路

热释电红外传感器及其报警电路

自动控制 文章编号:1009-9441(2007)10-0016-02 热释电红外传感器及其报警电路□□程素平 (山西建筑职业技术学院,山西太原 030006) 摘 要:概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。热释电红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。关键词:热释电红外传感器;被动式红外报警电路;菲涅尔透镜中图分类号:TP732.2;X924 文献标识码:B 引言 随着社会的进步,人们对家居生活安全性的要求也越来越高,各种防盗探测器应运而生。由于红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因而在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外,随着半导体技术和新型材料的发展,热释电红外探测器的防误报能力、控制范围与可靠性都有了很大程度的提高,可以满足多数环境下的使用要求,因此,在防盗、报警、安全、自动控制等方面,热释电红外传感器比其他类型的传感器应用更为广泛。 1 热释电红外探测器的分析 1.1 红外辐射概述 在自然界中,任何高于绝对温度(-273℃)的物体都能够产生红外光谱,红外光的波长范围在0.76~1000μm,红外光谱学中将1~15μm称为近红外波段;15~50μm为中红外波段;50~1000μm 为远红外波段。温度不同的物体,其释放的红外光的波长就不同,因此,红外光的波长与物体温度的高低是相关的。由于红外辐射与物质相互作用时产生了热效应,能将肉眼看不见的红外辐射转变为可测量的物理量,依据这一原理,可做成红外辐射探测器。 1.2 热释电红外探测器的结构 热释电红外传感器的结构如图1所示,通常由热释电晶体、氧化膜、滤光镜片、结型场效应管FET 和电阻等部分组成。热释电晶体一般采用PZT或其他压电晶体材料,将敏感材料PZT的上、下表面做成电极,并在其上表面上加1层黑色氧化膜,以提高转换效率。在管壳顶端装有滤光镜片,它可以阻止不需要的红外线或其他光线进入传感器。防盗报警系统中的热释电传感器采用的滤光片厚度为8~14μm,而人体辐射的红外线波长在10μm左右,因此,该传感器能敏锐地探测到是否有人进入了禁区。由于热释电传感器的输出阻抗极高,而输出电信号微弱,故在其内部装设场效应管(FET)及偏置电阻,以进行信号放大及阻抗匹配 。 图1 热释电传感器的结构 1.3 热释电红外探测器的工作原理 热释电红外传感器内部的热释电晶体具有极化现象,并且随温度的变化而变化。当恒定的红外辐射照射在探测器上时,热释电晶体温度不变,晶体对外呈电中性,探测器没有电信号输出,因而恒定的红外辐射不能被检测到。当交变的红外线照射到晶体表面时,晶体温度迅速变化,这时才发生电荷的变化,从而形成一个明显的外电场,这种现象称为热释电效应。由于热释电晶体输出的是电荷信号,不能直接使用,需要用电阻将其转换为电压形式,该电阻阻抗高达104MΩ,故引入N沟道结型场效应管接成共漏形式(即源极跟随器)来完成阻抗变换。 报警电路中通常采用双探测元热释电红外传感器,其结构示意图如图2所示。该传感器将两个特性相同的热释电晶体逆向串联,用来防止其他红外光引起传感器误动作。另外,当环境温度改变时,两个晶体的参数会同时发生变化,这样可以相互抵消,避免出现检测误差。该传感器使用时,D端接电源正极,G端接电源负极,S端为信号输出。

数电课程设计

一、数字电子钟 1.设计目得 (1)培养数字电路得设计能力。 (2)掌握数字电子钟得设计、组装与调试方法。 2.设计内容及要求 (1)设计一个数字电子钟电路。要求: ①按24小时制直接显示“时”、“分”、“秒”。 ②当电路发生走时误差时具有校时功能。 ③具有整点报时功能,报时音响为4低1高,即在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz信号,在59分59秒时输出1000 Hz信号,音响持续时间为1秒,最后一响结束时刻正好为整点。 (2)用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验仪上进行组装、调试。 (3)画出各单元电路图、整机逻辑框图与逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。 (4)选作部分:①闹钟系统。②日历系统。 3.数字电子钟基本原理及设计方法 数字电子钟得逻辑框图如图1411所示。它由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路与整点报时电路组成。振荡器产生得脉冲信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。有得数字电子钟还加有定时响铃、日历显示等其它功能,需增加相应得辅助电路。 图1411 数字电子钟得基本逻辑框图 (1)振荡分频电路 振荡器就是数字电子钟内部用来产生时间标准“秒”信号得电路。构成振荡器得电路很多,图1412(a)就是RC环形多谐振荡器,其振荡周期T≈2、2RC。作为时钟,最主要得就是走时准确,这就要求振荡器得频率稳定。要得到频率稳定得信号,需要采用石英晶体振荡器。石英晶体振荡器电路如图1412(b)所示,这种电路得振荡频率只取决于石英晶体本身得固有频率。 图1412 振荡器

(a)RC环形多谐振荡器 (b)石英晶体多谐振荡器 由于石英晶体振荡器产生得频率很高,要得到秒信号,需采用分频电路。例如,振荡器输出4 MHz信号,先经过4分频变成1 MHz,再经过6次10分频计数器,便可得到1Hz得方波信号作为秒脉冲。 (2)计数器 把秒脉冲信号送入秒计数器个位得CP输入端,经过6级计数器,分别得到“秒”个位、十位,“分”个位、十位,以及“时”个位、十位得计时。“秒”、“分”计数器为60进制,“时”计数器为24进制。 24进制计数器如图1413所示。当“时”个位计数器输入端CP来到第10个触发脉冲时,该计数器归零,进位端Q D5向“时”十位计数器输出进位信号。当第24个“时”脉冲(来自“分”计数器输出得进位信号)到来时,十位计数器得状态为0010,个位计数器得状态位0100,此时“时”十位计数器得Q B6与“时”个位计数器得Q C5输出为1。两者相与后送到两计数器得清零端R0A与R0B,通过74LS90内部得R0A与R0B与非后清零,完成24进制计数。同理可构成60进制计数器。 CP 来自分计数器 的进位信号 图1413 24进制计数器 (3)译码显示电路 译码驱动器采用8421 BCD码七段译码驱动器74LS48,显示器采用共阴极数七段数码显示器,有关74LS48与七段显示器得使用方法前面已经作了介绍,这里不再赘述。 (4)校时电路 当数字电子钟出现走时误差时,需要对时间进行校准。实现校时电路得方法很多,如图1414所示电路即可作为时计数器或分计数器得校时电路。 图1414 校时电路 现设用该电路作为分计数器得校时电路,图中采用RS触发器作为无抖动开关。通过开关K得接入位置,可以选择就是将“1 Hz信号”还就是将“来自秒计数器得进位信号”送至分计数器得CP端。当开关K置于B端时,RS触发器得输出、,“来自秒计数器得进位信号”被送至分计数器得CP端,分计数器正常工作;需要校正分计数器时,将开关K置于A端,这时RS触发器得输出、,“1 Hz信号”被送至分计数器得CP端,分计数器在“1Hz信号”得作用下快速计数,直至正确得时间,再将开关K置于B端,达到了校准时间得目得。 (5)整点报时电路 电路得设计要求在差10 s为整点时开始每隔1 s鸣叫一次,每次持续时间为1 s,共鸣叫5次,前4次为低音500 Hz,最后一次为高音1 kHz。因为分计数器与秒计数器从59分51秒计数到59分59秒得过程中,只有秒个位计数器计数,分十位、分个位、秒十位计数器得状态不变,分别为Q D4Q C4Q B4Q A4=0101,Q D3Q C3Q B3Q A3=1001,Q D2Q C2Q B2Q A2=0101,所以Q C4=Q A4=Q D3=Q A3=Q C2=Q A2=1不变。设Y1=Q C4Q A4Q D3Q A3Q C2Q A2,又因为在51、53、55、57秒时Q A1=1,Q D1=0,输出500Hz信号f2;59秒时Q A1=1,Q D1=1,输出1kHz信号f1,由此可写出整点报时电路得逻辑表达式为:

模电课设实验报告

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名:xxx学号:120701103 专业班级:xxx 课程名称:模拟电子技术基础 学年学期:2 013 —2 014 学年第一学期指导教师:王彦朋蔡明伟 2 0 1 3 年12 月

课程设计成绩评定表

目录 一任务.................................................................................................................. - 1 - 二电路原理图...................................................................................................... - 1 - 三单元电路设计.................................................................................................. - 1 - 1.稳压电源单元电路设计............................................................................... - 1 - 2.正弦波单元电路设计................................................................................... - 2 - 3.方波单元电路设计....................................................................................... - 3 - (1)过零比较器及限幅电路.................................................................. - 3 - (2)反相比例运算放大电路.................................................................. - 4 - 4.三角波单元电路设计................................................................................... - 5 - 四元件明细表...................................................................................................... - 6 - 五安装与调试...................................................................................................... - 7 - 六收获体会.......................................................................................................... - 7 - 七附录.................................................................................................................. - 8 - 八参考文献.......................................................................................................... - 8 -

基于51单片机的家庭热释红外防盗报警系统..

齐齐哈尔大学 综合实践(论文) 题目基于51单片机的家庭热释红外防盗报警系统 学院通信与电子工程学院 专业班级电子121班 学生姓名车贵平 学生学号2012131076 指导教师题原

随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的提高,人们对住宅的要求也越来越高,表现在不仅希望拥有舒适、安逸的住所,而且对安全性、智能性等方面也提出了要求。相反地,经济的快速增长也带来了相当大的负面社会效应,城乡、区域收入差距进一步拉大,流动人口也开始迅速增加,盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出了增长趋势,人们也越来越渴望有一个安全的空间。人们迫切需要一种智能型的家庭防盗报警系统,能可靠的进行日常安全防范工作,即时发现各种险情并通知户主,以便将险情消灭在萌芽状态,这样人们便可安心工作,同时也保证了居民的生命财产不受损失。于是有关家庭、办公室和仓库等处的安全防范和自动报警系统的开发研制日益被科研单位和生产厂家所重视,现在市场上也出现了各种名目繁多的报警装置,但多由于可靠性较差、功能单一或造价高而难于普及。本文着重阐述热释红外防盗报警器的设计过程,了解防盗报警器的实际情况,最后提出了一些现阶段防盗报警器应用发展可采用的策略和应用前景。 关键词:传感器单片机防盗报警器

摘要 0 第1章绪论 (1) 1.1概述 (1) 1.2研究的目的与意义 (1) 1.3研究现状 (3) 第2章硬件介绍 (4) 2.1系统功能的要求 (4) 2.2总体的设计方案 (4) 2.3系统的传感器技术及单片机技术 (5) 第3章报警器硬件设计 (11) 3.1蜂鸣器电路 (11) 3.2电热释红外探测器电路设计 (11) 3.3清单及实物图 (12) 第4章报警器软件设计 (15) 4.1程序语言的分类 (15) 4.2单片机汇编语言程序设计的基本步骤 (15) 4.3汇编语言程序设计方法 (16) 总结 (17) 致谢 (17) 参考文献 (18) 附录1 电路原理图 (19) 附录2 源程序 (20)

基于热释电传感器的防盗报警器的设计

目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章绪论 (2) 1.1 设计背景 (2) 1.2 设计概述 (3) 第二章方案设计与确定 (4) 2.1 方案设计 (4) 2.2 确定方案 (4) 第三章热释电传感器概述 (6) 3.1 热释电红外传感器 (6) 3.2 菲涅尔透镜 (6) 3.3 HN911 (8) 第四章核心元器件简介 (10) 4.1 三端稳压集成电路lm7805 (10) 4.2 CX20106简介 (10) 4.3 555时基电路 (11) 4.4 KD9561四声模拟声电路 (12) 第五章系统硬件电路模块设计 (13) 5.1 系统总电路图 (13) 5.2 电源电路 (13) 5.3 主动式红外监控电路 (13) 5.4 三极管反相电路 (15)

5.5 被动式红外监测模块 (15) 5.6 延时控制电路 (16) 5.7 报警发声电路 (17) 结论 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)

摘要 在本文中,介绍一种利用热释电红外传感器进行监控,并进行报警的系统的设计。该报警器主要由热释电红外传感器及其检测电路,报警电路组成。热释电红外传感器是报警器设计中的核心器件,它可把人体的红外信号转换为电信号以供信号处理部分使用。检测电路主要是把传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟、比较,从而实现报警功能。 关键词:热释电红外传感器;报警电路; Abstract In this article, this paper introduces a design that using the pyroelectric infrared sensor to monitor and alarm.The alarm system is mainly composed of pyroelectric infrared sensor, detection circuit and alarm circuit.Pyroelectric infrared sensor is the core device in the design of alarm, it can convert the human body infrared signals to electrical signals which used for signal processing part.The detection circuit is mainly for weak electrical signals that the sensor outputs to be compared, and amplification, filtering, delay, so as to realize the alarm function. Keywords: The Pyroelectric Infrared Sensor;Alarm Circuit.

数字电压表课程设计实验报告

自动化与电气工程学院 电子技术课程设计报告 题目数字电压表的制作 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 二○一三年七月

一、课程设计的目的与意义 1.课程设计的主要目的,是通过电子技术综合设计,熟悉一般电子电路综合设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法。 2.同时了解双积分式A/D转换器ICL7107的性能及其引脚功能,熟悉集成电路ICL7107构成直流数字电压表的使用方法,并掌握其在电路中的工作原理。 3.通过设计也有助于复习和巩固以往的模电、数电内容,达到灵活应用的目的。在完成设计后还要将设计的电路进行安、调试以加强学生的动手能力。在此过过程中培养从事设计工作的整体观念。 4.利用双积分式A/D转换器ICL7107设计一数字电压表,量程为-1.99—+1.99,通过七段数码管显示。 二、电路原理图 数字电压表原理图

三、课程设计的元器件 1.课程设计所使用的元器件清单: 2.主要元器件介绍 (1)芯片ICL7107: ICL7107的工作原理 双积分型A/D转换器ICL7107是一种间接A/D转换器。它通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分,将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔,然后利用脉冲时间间隔,进而得出相应的数字性输出。 它的原理性框图如图所示,它包括积分器、比较器、计数器,控制逻辑和时钟信号源。积分器是A/D转换器的心脏,在一个测量周期内,积分器先后对输入信号电压和基

准电压进行两次积分。比较器将积分器的输出信号与零电平进行比较,比较的结果作为数字电路的控制信一号。时钟信号源的标准周期Tc 作为测量时间间隔的标准时间。它是由内部的两个反向器以及外部的RC组成的。其振荡周期Tc=2RCIn1.5=2.2RC 。 ICL7106A/D转换器原理图 计数器对反向积分过程的时钟脉冲进行计数。控制逻辑包括分频器、译码器、相位驱动器、控制器和锁存器。 分频器用来对时钟脉冲逐渐分频,得到所需的计数脉冲fc和共阳极LED数码管公共电极所需的方波信号fc。 译码器为BCD-7段译码器,将计数器的BCD码译成LED数码管七段笔画组成数字的相应编码。 驱动器是将译码器输出对应于共阳极数码管七段笔画的逻辑电平变成驱动相应笔画的方波。 控制器的作用有三个:第一,识别积分器的工作状态,适时发出控制信号,使各模拟开关接通或断开,A/D转换器能循环进行。第二,识别输入电压极性,控制LED 数码管的负号显示。第二,当输入电压超量限时发出溢出信号,使千位显示“1" ,其余码全部熄灭。 钓锁存器用来存放A/D转换的结果,锁存器的输出经译码器后驱动LED 。它的每个测量周期自动调零(AZ)、信号积分(INT)和反向积分(DE)三个阶段。

模电实验报告

模拟电子技术基础实验报告 姓名:蒋钊哲 学号:2014300446 日期:2015、12、21 实验1:单极共射放大器 实验目的: 对于单极共射放大电路,进行静态工作点与输入电阻输出电阻的测量。 实验原理: 静态工作点的测量就是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号(通过隔直电容 将输入端接地)时,测量晶体管集电极电流I CQ 与管压降V CEQ 。其中集电极电流有两种测量 方法。 直接法:将万用表传到集电极回路中。 间接法:用万用表先测出R C 两端的电压,再求出R C 两端的压降,根据已知的R E 的阻值,计 算I CQ 。 输出波底失真为饱与失真,输出波顶失真为截止失真。 电压放大倍数即输出电压与输入电压之比。 输入电阻就是从输入端瞧进去的等效电阻,输入电阻一般用间接法进行测量。 输出电阻就是从输出端瞧进去的等效电阻,输出电阻也用间接法进行测量。实验电路:

实验仪器: (1)双路直流稳压电源一台。 (2)函数信号发生器一台。 (3)示波器一台。 (4)毫伏表一台。 (5)万用表一台。 (6)三极管一个。 (7)电阻各种组织若干。 (8)电解电容10uF两个,100uF一个。 (9)模拟电路试验箱一个。 实验结果: 经软件模拟与实验测试,在误差允许范围内,结果基本一致。 实验2:共射放大器的幅频相频 实验目的: 测量放大电路的频率特性。 实验原理: 放大器的实际信号就是由许多频率不同的谐波组成的,只有当放大器对不同频率的放大能力相同时,放大的信号才不失真。但实际上,放大器的交流放大电路含有耦合电容、旁路电容、分布电容与晶体管极间电容等电抗原件,即使得放大倍数与信号的频率有关,此关系为频率特性。 放大器的幅频特性就是指放大器的电压放大倍数与输入信号的频率之间的关系。在一端频率范围内,曲线平坦,放大倍数基本不变,叫作中频区。在中频段以外的频率放大倍数都会变化,放大倍数左右下降到0、707倍时,对应的低频与高频频率分别对应下限频率与上限频率。 通频带为: f BW=f H-f L 实验电路:

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