光电检测设计报告new

《光电检测设计报告new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、题目:简单光电报警电路组长:组员:专业:班级:指导教师:2014年4月19日目录第1章概述1.1光电报警器的实用价值.1.2光电报警器的前景第2章光电报警器报警原理与总体设计2.1设计原理及说明2.2光敏三极管的原理及二极管的原理2.3继电器及D触发器的原理2.4给出整体框图第3章各部分电路设计3.1发射电路设计3.2接收电路设计3.3放大电路设计3.4光电防盗报警电路设计3.5总原理图第4章仿真4.1元器件的替代4.2仿真结果及说明第5章设计心得及不足之处第一章概述1.1光电报警器报警的实用价值随着社会的不断进步，

2、电子技术的不断发展，人们生活水平得到了很大的改善，许多高科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律，因此人们对自己所处环境的安全需求就越来越高，特别是家居安全，不得不时刻留意不速之客的光顾。为此许多小区、家庭都安装了报警系统，这有效的保证了居民的人身财产安全。在本文中，介绍一种利用光敏三极管传感器进行安全检测监控，并进行报警的系统的设计。1.2光电报警器的前景目前，市场上的光电管种类很多，许多是以对管的形式出售，对管的发射管和接收管工作在相同的光波波段，接收管只对发射管发出的光波敏感，在本实验中我们选择一对工作在“不可

3、见光”波段的对管。除了避免灯光和日光的干扰外，即使在黑暗中入侵者也看不到探测光束，具有很强的隐蔽性，而且此电路思路简洁，成本较低。第2章光电报警器报警原理与总体设计2.1设计原理及说明常见的光敏器件有光敏电阻、光电二极管、光电三极管、光耦等。本实验中使用了光电二极管和光电三极管。光电二极管和光电三极管都是两条引脚的元件，光电三极管没有基极引出脚，它们的外形与LED相似。光电二极管分为发射管和接收管;光电三极管一般用于接收，但它的接收灵敏度比光电二极管高得多。2.2光敏三极管的原理及特性光敏三极管和普通三极管相似，也有

4、电流放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同时也受光辐射的控制。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分为三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种从三个区引出相应的电极，分别为基极b，发射极e和集电极c。发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结集电极。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区“发射”的是空穴，其移动方向

5、与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区“发射”的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。当光源照=照射到光敏三极管表面上，使光敏三极管产生集电极电流，该电流的大小与光照的强弱，亦即流过二极管的正向电流的大小成正比。2.3继电器及D触发器的原理电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动

6、触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。边沿D触发器：负跳沿触发的主从触发器工作时，必须在正跳沿前加入输入信号。如果在CP高电平期间输入端出现干扰信号，那么就有可能使触发器的状态出错。而边沿触发器允许在CP触发沿来到前一瞬间加入输入信号。这样，输入端受到干扰的时间大大缩短，受干扰的可能性就降低了。边沿D触发器也称为维持—阻塞边沿D触发器。电路结构：该触发器由六

7、个与非门组成，其中G1和G2构成基本RS触发器。工作原理：SD和RD接至基本RS触发器的输入端，它们分别是预置和清零端，低电平有效。当SD=且RD=1时，不论输入端D为何种状态，都会使Q=1，Q=0，即触发器置1；当SD=1且RD=0时，触发器的状态为0，SD和RD通常又称为直接置1和置0端。我们设它们已加入高电平，不影响电路的工作。工作过程如下：1、CP=0时，与非门G3和G4封锁，其输出Q3=Q4=1，触发器的状态不变。同时，由于Q3至Q5和Q4至Q6的反馈信号将这两个门打开，因此可接收输入信号D，Q5=D,Q6

8、=Q5=D。2、当CP由0变1时触发器翻转。这时G3和G4打开，它们的输入Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。Q3=Q5=D，Q4=Q6=D。由于基本RS触发器的逻辑功能可知，Q=D.。触发器翻转后，在CP=1时输入信号被封锁。2.4给出整体框图该系统的设计思路如下图所示第3章各部分电路设计3.1发射电路设计电路如下图所示。电路是发射管