光控报警器课程设计报告.doc

光控报警器摘要为了培养运用基本电子技术来设计实用的电路元件或者装置，让我们的学习运用于实践，我们参加了课程设计。我所设计的是光控报警电路。我所设计的这个电路是放在暗处的，荡悠不明物体或者小偷之类的使用油光之类的照明的时候，会使其中的555电路振荡，从而使装置发出警报。这个装置的实用性还好。设计思路清晰，我根据实用性/稳定性/经济性来考虑和选择电路元件，在原理的基础上，设计最简单的电路花费最少的元件来设计最实用的电路。我采用了lm555以及Mg45等元件来设计。从而完成要求。关键词：光控、报警、实用、经济目录1设计目的及任务31.1设计任务31.2功能要求及说明32设计要求及工作原理42.1设计原理42.2工作原理.53.各类硬件的选择.5 3.1 555时基电路的原理.5 3.2光控报警器的参数选择7 3.3光控报警器的仿真测试及调试7 3.4光控报警器的元件清单.94设计心得体会115.参考文献1、设计目的及任务设计目的：设计的这个装置，平时会放在暗处灯光线暗的地方，当小偷打开你的抽屉书柜文件柜等或夜间有光亮照射你的暗锁等装置时，光控报警器会发出“嘟”的报警声，定能使歹徒魂飞魄散。具有一定的实用性。1.1设计任务：（1）根据从稳定性、可靠性、实用性、经济性选择电子线路和电子器件，找到适合的功能电路。（2）通过网络查阅和图书馆资料，培养独立分析问题和解决实际问题的能力。（3）了解常用电子器件的类型和特性。（4）学会电子电路的焊接、安装与调试技能。（5）进一步熟悉电子仪器的使用方法。（6）学会撰写课程设计总结报告。（7）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。1.2 功能要求说明本次设计要求完成基于光控报警电路的设计、连接，选择适合电路元器件。而整个设计的核心部分就在采用了控制其它电器进行工作的设计，当光控报警电路受到一定的光照时，光敏电阻值迅速下降，分压点电位升高，电路产生震荡，报警器就发声报警。随后运用Protel画出电路图待所有模块的功能正确之后，然后制作相应的PCB板。最后照着原理图进行整机电路的连接 2设计要求及工作原理本次的设计的光控报警器是基于555定时器而设计的，其操作步骤是先通过查找资料分析在protel、multisim中汇出光控的基本电路，然后通过分析其各个参数值。最后在制作PCB板，最终通过所需原件自己去收集再做成实物。2.1设计原理：光敏电阻无光情况有光情况555被强制复位555复位被解除电路发生振荡电路不振荡发出警报不发出警报2.2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RL与可变电阻器RP构成光控触发回路。当RL无光照射时，呈高电阻状态，RL与RP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，VL不发光。若打开抽屉、文件柜等，室内光线照射到RL上时，RL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VL发光。调节电位器RP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。3各类硬件的设计选择3.1 时基电路原理NE555为8脚时基集成电路， 各脚主要功能（集成块图在下面） 1地 GND 2触发 3输出 4复位 5控制电压 6门限(阈值） 7放电 8电源电压Vcc 应用十分广泛，可装如下几种电路： 1.单稳类电路 作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。 2.双稳类电路 作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。 3.无稳类电路 作用：方波输出 ，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等内部含有两个电压比较器，一个分压器，一个RS触发器，一个放电晶体管和一个功率输出级。其内部原理如下图所示3.2光控报警器的参数选择由于所用的multisim中的555原件只有555-virtual，则IC选用555-virtual。而RL光敏电阻由于在3.3光控报警器的仿真效果及调试通过multisim原件先将所需原件封装，然后通过其中的ultiboard原件原电路转化成PCB电路板，运用自动布线功能然后自己再按照合理最佳的布线格式稍加修改，使其变成最简单合理的布线图。接着就是进行调试，通过改变RP的滑动变阻器的值来控制555引脚的电压大小从而调节光控报警器的灵敏度。由于我所使用的multisim中没有光敏电阻Rl是光敏电阻光敏电阻由于我用的是mustisim11其中没有光敏电阻则利用等效替代法代替光敏电阻，用高频等效电阻代替在如图所示中，L为两个金属引脚的电感；电容C1为电阻内部的寄生电容；C2为两个金属引脚间的寄生电容（可忽略）。光控报警器的原理图和PCB图以及三维立体图如下Pcb图三维立体图3.4 光控报警器元器件清单序号名称型号规格位号数量光敏电阻电阻电阻电阻滑动变阻器10电容.电容.电容蜂鸣器6v、200hz发光二极管红设计心得体会在为期两周的课程设计学习中，我学到了好多东西，首先就是软件方面，以前的我 对protel和multisim等仿真软件 是一窍不通，只是听说和看到过，从没有自己去动手做，这次课程设计让我有机会去看和学习这个软件，从一个门外汉，变成一个初学者，和基本上入门了。对我们好多实际的理论的电路进行现实中的仿真分析。从而更好的了解了电路中的一些基本的知识。还有在操作过程当中遇到了不少问题，但都会自己去找资料，通过各种方法去解决。让我更加独立的去解决问题。还有我自己设计的东西也有好多让我学习的，首先就是我设计的是光控报警器，由于是受光控制，而我使用的软件中没有光控原件，所以只能去想办法去替代，通过查资料我了解到光敏电阻实际上就是高频等效电阻。所以可以用高频等效电阻来替代。而在我们的仿真模拟中我们也可以用手控的滑动变阻器来代替，从而实现仿真。我还学会了仿真，知道了仿真的=元件需要包装，而有些仿真的元件并没有包装，所以我们自己还要去做这些，自己学会包装。通过查资料我了解到怎么去包装，怎么去仿真。相信这会为我们以后的学习和使用这软件提供不少帮助。还有就是要感谢老师的指导，在我遇到问题的时候，老师为我们一一解答，让我们学到了更多，也让我们的学习变得更加的便捷。学习更加的有趣！总而言之这次的设计我遇到不少问题但是都会通过自己各方面的信息去解决，学会一种解决问题的能力。通过这次的课程设计让我收获了很多知识和经验。让我受益匪浅，在很多能力上有很大的提高，加深了对电路的分析能力，掌握了程永的电子器件的类型和特征，培养了自己解决问题的能力，提高了严肃认真的工作作风和严谨的科学作风。让我知道无论做任何事都要有良好的专业素质，以后遇事要不浮躁，做事要严肃细心，作为一名自动化学生，我要养成严谨的工作作风，容不得半点马虎，一个元件的安厝可能导致很大的失误。通过学习我们能更好的了解自己的不足，了解关于课程设计的方方面面，能够为我们以后的学习积累一定的财富。此次学习，我获得了很多的经验，当然也吸取了很多教训，我会将其中的精髓更好的运用到我以后的学习当中。参考文献：1、 吴运昌.模拟集成电路原理及运用.华南理工大学出版社.2003.82、 闫石.数字电子技术基础.高等教育出版社.2006.53、 胡奕涛.电子技术实践教程.高等教育出版社.2007.9课程设计报告课程名称： 题 目： 光控报警器 学 院： 信息工程学院 系： 自动化系 专业班级： 自动化102班 学 号： 学生姓名： 起讫日期： 2012.06.182012.06.29 指导教师： 职称： 学院审核（签名）： 审核日期：