电子技术课程设计报告红外线感应开关.doc

电子技术课程设计报告 设计课题：红外线感应开关 姓 名：******* 学 号:******** 专 业：电子信息科学与技术 班 级：****** 指导老师：***** 设计时间：****** 目录 课程背景······································3 方案设计·····································4 电路设计与原理分析···················4 参数分析·····································8 调试与结果·································9 心得体会·····································10 参考文献·····································11 课程背景 随着人们生活水平的提高和电子技术的进步，原有的“机械开关”已渐渐不能满足现在人们对于“节能”和“方便”的理解，红外线开关正是为了解决这些问题而研制出来的。 现在建筑楼宇使用声控、光控、触摸开关控制走廊照明越来越普遍，其好处就是消灭了长明灯的现象。但是，它们各有缺陷。当你两手提着重物上楼时，就不容易触摸到开关；声控开关当噪音够分贝量时，会误动作；雷达开关解决了声控开关的毛病，可是它本身发射的电波具有穿透性，同样会产生误动作。 红外线开关电路克服了上述缺陷，不但能应用于走廊、车库、仓库、地下室、消防通道等场合，还可以应用于家庭和宾馆卧室。针对以上开关的优、缺点，我们设计了人体红外线感应开关。此开关可以使我们的生活更加方便，能源消耗更少。它不再依赖传统的手动控制进行开关用电器，而是借助红外线传感器，以感应人体红外线的方法，自动控制开关，使我们不方便时也能随意控制电灯和用电器。 红外线感应开关是一种可以自动控制用电器的开关，它是基于红外线技术的自动控制产品，当有人进入感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，自动接通负载，人不离开感应范围，将持续接通；人离开后，延时自动关闭负载。 二、方案设计 根据设计任务的要求， 可按如下的流程图进行设计： 振荡电路 红外线感应电路 电源供电电路 控制开关电路 各单元电路设计 2、电源供电电路图如下所示： 1、振荡器电路 振荡器就是一个频率源，即一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻型两种。所谓“振荡”，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。其电路结构图如下： 3、主要由元件R10、C5组成，使红外线感应开关被启动后延时30秒后自动关闭，其电路图如下所示： 4、由振荡器、红外发射管以及红外接收管等元器件共同构成红外线感应电路图如下所示： 根据以上各单元设计的电路图可以设计出整体的电路图如下所示： 4、原理分析： 这种是通过红外线发射原理，当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由于人体或身体遮挡反射到红外线接收管，通过集成线路的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀，电磁阀接受信号后按指定的指令打开阀芯来控制开关；当人体的手或身体离开红外线感应范围，电磁阀没有接受信号，电磁阀阀芯则通过内部的弹簧进行复位来控制外接电路。 整体的电路内部工作由IC1B、R5、R6、VD2、C2组成振荡器，从IC1的4脚输出脉冲信号，经VT3放大后，驱动红外发光管发射红外线信号。发射的信号前面若没有东西挡住，红外接收管便无法接收信号，后续电路不工作，当前面有物体挡住时，如人手在前面晃动，发射的红外信号便被反射回来，经VD1接收后、VT1、VT2放大后，在R3端输了放大了的红外线信号，在IC1A与非门电路上进行选频放大，然后反相后从IC1的3脚输出，经IC1C、IC1D处理后，驱动继电器工作。 三、参数分析 元器件的具体参数如下： 序号 标注 元件名称 规格 数量 序号 标注 元件名称 规格 数量 1 R1 电阻 10M 1 13 C5 电解电容 10uF/16V 1 2 R2,R10 5.1M 2 14 VD1 光电二极管 Φ5黑 1 3 R3，R9 200K 2 15 VD2，VD3，VD44 二极管 1N4148 3 4 R4 100/1W 1 16 VD5，VD6 1N4007 2 5 R5，R16 82K 2 17 LED2，LED3 发光管 Φ5透明 2 6 R6 22K 1 18 CW1 稳压管 12V 1 7 R7 10K 1 19 VT1，VT2，VT3，VT4 三极管 9012 4 8 R8，R11 560 2 20 VT5 9013 1 9 R12 33/1W 1 21 K1