模电课程设计报告-光控报警电路

1模拟电子技术课程设计光控报警电路班级：电0805-2班姓名：xxx学号：xxxxxxxx完成日期：2010.07.132摘要为培养运用基本知识进行简单电路设计的能力，扎实基础理论，我们现在初次进行模电课程设计。我所设计的是光控报警电路。设计的这个装置，平时会放在暗处灯光线暗的地方，当小偷打开你的抽屉＼书柜＼文件柜等或夜间有光亮照射你的暗锁等装置时，光控报警器会发出“嘟……”的报警声，定能使歹徒魂飞魄散。具有一定的实用性。设计这个电路的时候，我根据从稳定性＼可靠性＼实用性＼经济性选择电子线路和电子器件，找到适合的功能电路。我采用了ＮＥ５５５时基集成电路和ＭＧ４５型光敏电阻器和其它一些其他的元件来焊接了这个光控报警器的电路，从而实现了上述的报警的要求。关键词：光控报警器3目录１设计内容及要求……………………………………………………………４１．１设计目的及主要任务……………………………………………………………４１．２设计思想………………………………………………………………………４２光控报警电路的工作与设计原理……………………………………………４２．１光控报警电路的设计原理……………………………………………４２．２光控报警电路的工作原理……………………………………………５２．３５５５时基电路原理…………………………………………………６３电路的焊接………………………………………………………………………７４硬件调试…………………………………………………………………………………８５心得体会…………………………………………………………………………………９６课程设计评分标准………………………………………………………………………１０７参考文献…………………………………………………………………………………１０８附录………………………………………………………………………………………１０4１.设计内容及要求１.１设计目的及主要任务设计目的：设计的这个装置，平时会放在暗处灯光线暗的地方，当小偷打开你的抽屉＼书柜＼文件柜等或夜间有光亮照射你的暗锁等装置时，光控报警器会发出“嘟……”的报警声，定能使歹徒魂飞魄散。具有一定的实用性。设计任务：（1）根据从稳定性、可靠性、实用性、经济性选择电子线路和电子器件，找到适合的功能电路。（2）通过网络查阅和图书馆资料，培养独立分析问题和解决实际问题的能力。（3）了解常用电子器件的类型和特性。（4）学会电子电路的焊接、安装与调试技能。（5）进一步熟悉电子仪器的使用方法。（6）学会撰写课程设计总结报告。（7）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。１.２设计思想本次设计要求完成基于光控报警电路的设计、连接，选择适合电路元器件。而整个设计的核心部分就在采用了ＮＥ５５５控制其它电器进行工作的设计，当光控报警电路受到一定的光照时，光敏电阻值迅速下降，分压点电位升高，电路产生震荡，报警器就发声报警。随后运用Protel画出电路图待所有模块的功能正确之后，然后制作相应的PCB板。最后照着原理图进行整机电路的连接。２.光控报警电路的工作与设计原理２.１光控报警电路的设计原理5２.２光控报警电路的工作原理：光控报警器的电路原理图所示。电路中555时基集成电路接成典型无稳态工作方式，光敏电阻RL与可变电阻器RP构成光控触发回路。当RL无光照射时，呈高电阻状态，RL与RP的分压点即555型时基集成电路的4脚电位较低，若小于0．4V，555时基集成电路被强制复位，电路不振荡，BL无声，VL不发光。若打开抽屉、文件柜等，室内光线照射到RL上时，RL受光激发，电阻值迅速下降，分压点电位升高，当大于0.4V时（少数时基电路为大于1V)，强制复位被解除，电路立即产生振荡，BL就发声报警，同时VL发光。调节电位器RP阻值，可改变分压点即555时基集成电路4脚电位的高低，从而可以调节光控报警器的灵敏度。元器件选择IC选用NE555，μA555或SI555等时基集成电路。RL可采用MG45型光敏电阻器，要求亮阻与暗阻相差倍数愈大愈好。光敏电阻无光情况有光情况５５５被强制复位５５５强制复位解除电路不震荡电路震荡不发声报警发声报警6２.３５５５时基电路原理NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能（集成块图在下面）1地GND2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值）7放电8电源电压Vcc应用十分广泛，可装如下几种电路：1。单稳类电路作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。2。双稳类电路作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。3。无稳类电路作用：方波输出，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等ne555引脚排列图及功能7DATASHEETNE555内部电路方框图：内部含有两个电压比较器，一个分压器，一个RS触发器，一个放电晶体管和一个功率输出级。ＮＥ５５５内部结构8３．电路的焊接焊接一般分为五步：ａ准备ｂ加热ｃ加焊锡ｄ去焊锡ｅ去烙铁当焊锡完全润湿焊点后离开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是大概４５度的方向。焊接电路时对于电烙铁的使用需要注意许多问题：首次使用电烙铁时，烙铁头要上锡；对于表面已经氧化的焊盘和元器件的引脚，必须用细砂纸打磨干净，涂上助焊剂，然后搪上一层薄而均匀的焊料；导线焊接前要出去末端绝缘层；焊接时间不宜过长，否则容易烫坏元件，必要时可用镊子夹住管脚帮助散热；焊点应呈正弦波峰形状，表面应光亮圆滑，无锡刺，锡量适中；焊接完成后，要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净，以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作；集成电路应最后焊接，电烙铁要可靠接地，或断电后利用余热焊接。４．硬件调试组装注意事项由于本电路工作频率低，总增益又不是太大，不易发生自激或其他异常现象。对元器件的选择要求不高。调试注意事项在通电测试前，首先按照电路原理图认真核对，看是否有漏焊、虚焊、错接、短路的地方。焊接中出现的问题：（1）ＮＥ５５５的引脚焊倒了（2）发光二极管LED接反了（3）电路出现短路地方调试中出现的问题及处理方法：9（１）第一次调试时，电路没有反应，通过检查电路，发现５５５的引脚焊错了，后来又重新焊了。（2）第二次调试时，二极管不亮，设计失败。开始根据电路原理图进行检查，看看是否有漏焊、短接虚焊等常见的错误，发现很多地方有不正确，便把短接、漏焊的地方改正，又反复核对。５．心得体会时间流逝，五天的课程设计时间结束了，我已经成功完成课程设计，制作出一个光控报警器，此次课程设计让我收获到其中的制作调试的艰辛以及制作成功后的愉悦心情。首先进行电路图的选择，确定好想制作一个什么东西，于是便在网上搜索和去图书馆查询，最终确定制作光控报警电路，刚开始认为就是按照电路原理图焊接，没对其原理进行深入了解，便去准备元器件。接下来就是是元器件焊接阶段，要自己对焊板上元件进行布置和焊接电路元件连线。由于使用电路板，为了使布线美观、简洁，费了我不少的精力，经过不断的修改与讨论，最终布线结果还比较满意。焊接过程相对比较顺利，但焊接完成后，令我失望的事出现了----失败，不成功。便开始焦虑起来，冷静下来，按照电路原理图进行核对，检查电路，看看是否有漏焊、虚焊、短路、错焊的地方，检查第一遍后，发现错误真不少，开始发觉做事必须要细心，有些地方完全可以避免，由于自己粗心导致。便对着电路原理图反复检查了几遍，把一些显而易见的地方改正过来。改正了电路后，电路依然无法正常工作，原来是我忽略了一个很幼稚的问题，我忘记调滑动变阻器了。最后，我的光控报警器终于能够正常工作了。我当时的心情激动得难以形容。通过此次模电课程设计，让我收获了很多知识和经验。感谢老师给我们这次亲自动手，自行完成课程设计的机会，让我们受益匪浅。在很多能力上有了很大的提高：加深了对电路的分析能力；掌握了常用电子器件的类型和特征；学会电子电路的焊接、安装和调试；培养了自己解决问题的能力；提高了严肃认真的工作作风和严谨的科学作风。无论做任何事情都要具有良好的专业素质，以后遇事不要浮躁，做事要严肃认真细心，作为电气学生，我们要养成仔细严谨的工作与科学作风，容不得半点马虎，一个元10件的接错可能导致很大的失误。通过实习，我们能够更好的了解自己的不足，了解关于课程设计应注意的方方面面，能够为我们以后的继续学习积累一笔宝贵的财富。这次的实习，我得到了很多经验和教训，我会吸取实习得到的东西，运用在今后的学习和生活中。６．课程设计评分标准课程设计评分标准评定项目评分成绩1、选题合理、目的明确（5分）2、设计方案正确，具有可行性、创新性（15分）3、焊接良好、布线规划（10分）4、设计结果达到指标要求（25分）5、态度认真、学习刻苦、遵守纪律（15分）6、设计报告规范化、分析、仿真、计算正确（30分）总分（100分）备注：成绩等级：优（９０～１００）、良（８０～８９）、中（７０～７９）、及格（６０～６９）、６０分以下为不及格。有下列情况之一者，要酌情减分：１、选做内容难度小、未在规定的期限内独立完成任务２、有抄袭行为或有意给别人抄袭３、损坏或丢失实验室的物品，包括元器件、仪器设备和工具４、迟交总结报告11７．参考文献《模拟电子技术基础简明教程》杨素行《新编电子控制电路３００例》刘修文等８附录电路元器件明细表序号名称型号规格位号数量１ＩＣＮＥ５５５１２光敏电阻ＭＧ４５ＲＬ１３电阻２ｋＲ１１４电阻１００ｋＲ２１５电阻４７０Ｒ３１６滑动变阻器６.８ｋＲＰ１７电容０.０２２μＣ１１８电容０.０１μＣ２１９电容１０μＣ３１１０扬声器８Ω０.２５ＷＢＬ１１１发光二极管红ＶＬ１１２直流电源６ＶＧ１