毕业设计（论文）--视力保护器电路设计

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1、18内蒙古化工职业学院毕业设计（论文）用纸视力保护器电路设计摘要本设计主要实现测距报警、测光报警以及定时报警功能。利用超声波发射接收器、NE555、光敏电阻等元件组合成电路，来实现上述功能。通过超声波接收头对接受的超声波信号进行调制输出，所采用的是纯硬件电路，且分别对超声波接受与发射、NE555及光敏电阻的特性及各个功能进行分析，通过这些元件的组合来实现设计所需要的报警功能。该视力保护器实用、方便、功耗低、易于维护，并且具有保护使用者视力、预防近视的功能。关键词：视力保护器多功能超声波光敏电阻NE555报警功能2第页18内

2、蒙古化工职业学院毕业设计（论文）用纸目录第1章系统设计电路方案论述11.1方案一11.2方案二11.3方案三1第2章电路设计分析52.1电路原理框图52.2电路设计原理图52.3电路总体工作原理及过程5第3章工作调试143.1调试14参考文献：16总结17致谢182第页18内蒙古化工职业学院毕业设计（论文）用纸第一章系统设计电路方案论述1.1方案一由超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示电路组成。如图1为电路原理图1.2方案二本电路由两个定时器和晶振电路组成的多

3、功能视力保护器电路。如图2电路原理图第18页18内蒙古化工职业学院毕业设计（论文）用纸1.3方案三本电路由CD4001.4二2输入端或门集成电路、CD4011.4一2输入端与门集成电路和CD4060.4异或门集成电路组成。通过3只门电路中的各个门的组合，组成一个具有光强保护、光若保护和超时阅读保护为一体的多功能视力保护器电路。如图为电路原理图。第18页18内蒙古化工职业学院毕业设计（论文）用纸第二章电路设计分析2.1电路原理框图视力保护器由测光电路、显示电路、报警电路、定时电路4个部分组成，如图4所示。2.2电路设计原理图

4、第18页18内蒙古化工职业学院毕业设计（论文）用纸本电路主要包含：该电路包括3个振荡器：（即超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器）、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示灯电路。1、测光电路本电路主要由光敏电阻器RG、电阻器R4、电容器C和IC2内部的与非门D8组成。（1）光敏电阻RG选用亮阻小于2kΩ、暗阻大于2MΩ的光敏电阻器。其工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金

5、属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接触引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子---空穴对了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，油光自己发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也

6、就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。第18页18内蒙古化工职业学院毕业设计（论文）用纸（2）测光电路原理分析本电路的工作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加，使加在电容C上的风压上升，进而使可控硅的导通角增大，达到增大照明灯两端电压的目的。反之，若周围的光线变亮，则RG的阻值下降，导致可控制硅的导通角

7、变小，照明灯两端电压也同时下降，使灯光变暗，从而实现对光照度的控制。如图7所示2.定时电路本电路主要有：定时控制电路由定时器集成电路NE555、电阻器R13、R14、电容器C9、C10。电位器RP和IC2内部的与非门D9组成NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同：而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。第18页18内蒙古化工职业

8、学院毕业设计（论文）用纸NE555的特点有：只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，且其输出端的供给电流大，可直接推动各种自动控制的负载。它的操作电源范围极广，可与TTL，CMOC等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。NE555引