传感器课程设计--光控报警指示器.doc

河北科技大学 课程设计报告 姓名： 学号： 专业班级： 课程名称： 传感器原理及应用 指导教师： 学年学期： 2012-2013学年第一学期 2013年1月 课程设计成绩评定表 学生姓名 学 号 成绩 专业班级 起止时间 2012.12.31—2013.1.6 设计题目 光控报警指示器 指 导 教 师 评 语 指导教师： 年 月 日 目录 设计目的………………………………………. 3 设计要求………………………………………..5 应用场合……………………………………….. 6 元器件选择…………………………………….. 6 电路的设计与仿真……………………………... 9 检验与试光………………………………………10 焊接实物………………………………………....10 心得与体会……………………………………….11 一、课程设计目的 1.通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。 2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。 4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师指导下，完成课题任务。 5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。 6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 了解与课程有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，编写设计说明书。提高自己的动手能力，培养严肃、认真的工作作风和科学态度。 二、设计要求 根据光敏电阻遇光电阻值减小的特性，用一个光敏电阻所受光照程度不同产生的电压差来控制电路的通与断。该电路可以经过适当的扩展、变形或组合等，构成各种的自动光控电路，适用于各种需要进行的自动光控开关的场合。 光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。　　通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。 用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。 　　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—空穴对增加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，由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。 当该装置受到一定的光照时，LED闪烁，报警器发出警报声。 三、应用场合 平时将这个装置放于暗处光线暗的地方，例如你的抽屉、文件柜中，当小偷打开抽屉或柜子时，装置就会发出“嘟……”的报警声同时LED灯闪烁，一定能使歹徒魂飞魄散。 四、元器件选择 9041 NPN三极管 　　9014是非常常见的晶体三极管，在收音机以及各种放大电路中经常看到它，应用范围很广,它是NPN型小功率三极管， 　　 9014三极管管脚图 　　1、发射极　2、基极　3、集电极 　 9014三极管参数 　　集电极最大耗散功率PCM=0.4W（Tamb=25℃） 　　集电极最大允许电流ICM=0.1A 　　集电极基极击穿电压BVCBO=50V 　　集电极发射极击穿电压BVCEO=45V 　　发射极基极击穿电压BVEBO=5V 　　集电极发射极饱和压降VCE(sat)=0.3V (IC=100mA; IB=5mA) 　　基极发射极饱和压降VBE(sat)=1V (IC=100mA; IB=5mA) 　　特征频率f