【2017年整理】模电课程设计.doc

郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题 目 光敏报警器 学生姓名 某某 某 专业班级 电气工程及其自动化1班 学 号 院 （系） 电气工程学院 指导教师 完成时间 2015年 6 月 5 日  目 录 摘 要 1 1 课程设计的目的 2 2 课程设计的任务与要求 2 2.1 课程设计的任务 2 2.2课程设计的要求 2 3 设计方案与论证 2 3.1设计方案 2 3.2 方案论证 3 4 设计原理及功能说明 4 4.1电路工作原理 4 4.2功能说明 5 5 单元电路的设计 5 5.1 光敏二极管 5 5.2 继电器 6 5.3 报警器 7 6 硬件的制作与调试 8 6.1硬件电路的制作 8 6.2 硬件电路的调试 9 7 总结 10 参考文献 12 附录1 总体电路原理图 13 附录2 实物图 14 附录3 元器件清单 15 摘 要 报警器的应用非常广泛。在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了报警器电路。随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点。而且安全性能也不是很好。光电报警就很好的改善了这点。如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用。? 与传统的报警器相比较，光电报警器可应用的范围更加地广泛,它可应用于传统报警器不能应用的范围，如防盗报警、火灾探测、煤气泄露报警、交流电流越限报警、玻璃破碎探测等。由于盗窃率的不断提高，故设计了一个用于防盗光敏报警器，但它有一些缺点，本文接下来先介绍这种用于防盗的光电报警电路及系统。1 课程设计的目的 根据所学内容设计电路，将理论和实践相结合，更加熟练地理解和掌握三极管的工作原理，通过独立地设计设计出比较复杂的电子线路，并且经过调试和仿真，初步掌握电子线路单元的分析和设计方法。巩固学习知识，提高动手能力和创造能力，为今后的工作和学习奠定坚实的基础。 2 课程设计的任务与要求 2.1 课程设计的任务 根据所学知识，将光敏二极管、三极管、继电器、蜂鸣器，设计成为一个光敏报警器。 2.2课程设计的要求 （1）采用光路控制结构，2）当光敏二极管被遮挡时，电路处于断路状态，无电流，蜂鸣器不响当光敏二极管一定强度的光照时，电路导通，有电流，蜂鸣器报警。（）（）（） 3 设计方案与论证 3.1设计方案 本课程设计就是用继电器、三极管、二极管和光敏二极管组成防盗电路。继电器和光敏二极管组成一类似开关作用的装置，再通过蜂鸣器来发出警告。电路又包括：光照采集电路，放大电路和报警电路。 原理框图如下： 信号转换电路 报警电路 光敏电阻 图3-1 原理框图 3.2 方案论证 （1）光照强度的信号采集部分? 采用光敏电阻作为信号采集器件。光敏电阻是基于光电导效应的一种光电器件，无光照时,?光敏电阻值（暗电阻）很大,?电路中电流（暗电流）很小；?当受到光照时，半导体材料电导率增加，电阻减小。其阻值随光照增强而减小。光敏电阻作为光电式传感器的一种，它具有灵敏度高、光谱响应范围宽；体积小、重量轻、机械强度高、耐冲击、耐震动、抗过载能力强和寿命长等特点。所以选择光敏电阻采集光照信号，并把不同的光照强度转化为不同的电阻值。把光敏电阻串联在直流电路中即可把不同的电阻值转化为不同的电压值，电路如原理图所示。于是，就把对光照信号的处理转化为对电压信号V的处理。 （2）信号处理部分 当没有光照射光敏二极管时，光敏二极管电阻很大，相当于开关断开。此时三极管不工作，无电流通过，所以继电器不工作，蜂鸣器不响；当有光照射光敏二极管时，光敏二极管电阻迅速变小，相当于开关导通，此时三极管工作，继电器回路导通工作，蜂鸣器导通开始蜂鸣报警。 （3）报警器部分? 采用有源蜂鸣器作为报警器件。电路连接如原理图所示，三极管在某种程度上可以作为开关使用，所以用两个NPN型BJT三极管的导通来控制报警电路的导通，一个作为光控开关，另一个作为继电器开关。这样光强就可以控制报警器了。设计方案采用了当光照较强时报警。工作过程分析如下：当光照较强时，三极管被导通，报警电路被导通，蜂鸣器报警。 4 设计原理及功能说明 4.1电路工作原理 蜂鸣报警器 继