《光电技术》课程设计报告--广电报警系统设计与实现

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1、课程设计总结报告课程名称：《光电技术》课程设计学生姓名：汤备系别：物理与电子学院专业：电子科学与技术指导教师：徐代升2010年07月02日目录一、设计任务书31、课题32、目的33、设计要求3二、实验仪器3三、设计框图及整体概述4四、各单元电路的设计方案及原理说明41、用定时器构成多谐振荡器作调制电源5（1）电路结构5（2）由定时器组成的多谐振荡器5（3）发射端电路62、用放大器构成接收放大电路6（1）光放大器7（2）光比较放大器7五、调试过程及结果81、调试的过程及体会82、调试结果8六、设计

2、、安装及调试中的体会9七、对本次课程设计的意见及建议9八、参考文献10九、附录101、整体电路图102、课程设计实物图103、元器件清单11一、设计任务书1、课题光电报警系统设计与实现。2、目的本课程设计的基本目的在于巩固电子技术、光电技术、感测技术以及传感器原理等方面的理论知识，从系统角度出发，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力，并养成严谨务实的工作作风。通过个人收集资料，系统设计，电路设计、安装与调试，课程设计报告撰写等环节，初步掌握光电系统设计方法和研发流程，逐步熟悉开展工程实践的程序

3、和方法。3、设计要求（1）基本要求用构成占空比为0.5多谐振荡器作发光二极管的调制电源，并对参数选择进行分析说明；选用构成比较放大器进行报警电路设计；画出所做实验的全部电路图，并注明参数；记录调试完成后示波器输出的各测量点电压波形。（2）扩展要求（选做）分析影响作用距离的因素，提出提高作用距离的措施；设想光电报警系统的应用场合，并根据不同应用提出相应电路的设计方案。如需要闪烁报警，电路如何设计？二、实验仪器多功能面包板………………………………………………………………1块..双通道数字存储波示器…

4、……………………1台直流稳压电源…………………………………………………1台万用表………………………………………………………………………1台三、设计框图及整体概述光电报警系统是一种重要的监视系统。目前其种类日益增多。有对飞机、导弹等军事目标入侵进行的报警系统；也有对机场、重要设施或危禁区域防范进行报警的系统。红外报警系统是各种报警器中使用最多的一种，它是利用在红外波段的光电探测器制作的一种光电探测系统。常用的红外报警器，按其工作方式可分为被动式和主动式两种。被动式红外报警器只有接收部分，当有人和物

5、体进入其监视范围之内时，人或物体发出的红外辐射被相应的红外探测器接收后，经过信号放大和处理，就会发出报警。主动式红外报警器的原理框图如图1所示。由红外光源发出的红外辐射被红外探测器接收，红外辐射信号变为电信号，经信号放大和处理电路后送报警电路。这种报警器实际上分成发送和接收两部分，分开放置。当没有人和物体进入这两部分之间，红外辐射没有被阻挡时，报警处于一种状态，不报警。一旦有人或物体进入这两部分之间。红外辐射被阻挡，报警器立即翻转到另一种状态，即可报警。图1主动式红外报警器原理框图一般来说，被动

6、报警系统的保密性好，但是设备比较复杂；而主动报警系统可以利用特定的调制编码规律，达到一定的保密效果，设备比较简单。考虑到元器件及其他设备要求，本课程设计采用主动式红外报警器工作方式。四、各单元电路的设计方案及原理说明1、用定时器构成多谐振荡器作调制电源555定时器是一种应用方便的中规模集成电路,广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。（1）电路结构定时器的内部电路由分压器、电压比较器和、简单锁存器、放电三极管以及缓冲器组成，集成电路的内部结构如图2所示，管脚图如图4所示。图2NE555集成电路的内

7、部结构图87651234NE555图3NE555集成电路管脚图（2）由定时器组成的多谐振荡器NE555集成电路的内部结构可参看图2。用它构成占空比为0.5的多谐振荡器原题图如图4所示。下面对照电路图简述其工作原理及参数选择。当3脚为高电平（略低于Vc时），输出电压将通过R1对C1充电。A点电压按指数规律上升，时间常数为R1C1。当A点电压上升到上限阙值电压（约2Vc/3时），定时器输出翻转成低电平（略大于0V）。这时，A点电压将随C1放电而按指数规律下降。当A点下降到下限阙值电压（约Vc/3）时

8、，定时器输出变成高电平，调整R2的阻值得到严格的方波输出。用NE555组成振荡器来驱动发光管时，要注意发光管上串联一个限流电阻。使输出电流小于或等于发光管的最大正向电流。若振荡器输出电压为Vo，则限流电阻R取值为如果限流电阻低于上述公式所得值，或未加限流电阻，则会造成发光管和定时器烧毁。图4多谐振荡器（3）发射端电路如图4，当C1=,C2=,时，输出方波的占空比满足设计要求，即为50%。占空比为50%的方波发射电路如图5所示。图5发射端电路图2、用放大器构成接收放大电路（1）光放大器利用光敏二极