人体接近自动控制照明灯电路Word下载.docx
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1.1.设计要求………………………………………………………………（3）
1.2.设计目的…………………………………………………………………（3）
2系统总体方案…………………………………………………………………（4）
2.1系统组成…………………………………………………………………（4）
2.2系统框图…………………………………………………………………（4）
3各部分功能模块设计…………………………………………………………（5）
3.1.交直流转换电路………………………………………………………（5）
3.2.光线采集与厚膜电路作用……………………………………………（5）
3.3.延时电路及其芯片……………………………………………………（6）
3.4.继电器控制电路………………………………………………………（9）
3.5.扬声器发声电路………………………………………………………（9）
4系统电路总图及原理…………………………………………………………（10）
5心得体会……………………………………………………………………（12）
参考文献………………………………………………………………………（12）
附录…………………………………………………………………………………………（14）
1概述
1.1.设计要求
利用555时基电路构成人体接近扬声器自动报警电路。
当光线较暗时人体接近红外感应装置时，电路自动控制继电器使扬声器发声电路接通，延时到一定时间电路自动断开。
1.2.设计目的
1了解此自动控制电路的构造及原理。
2熟悉此自动控制电路所用的电子器件。
3综合所学的《模拟电子技术》的知识完成课程设计。
4掌握电子电路一般的设计方法，并了解电子产品研制开发过程；
5培养独立分析问题和解决问题的能力以及创新能力和创新思维。
2系统总体方案
2.1系统组成
整个电路有六部分组成：
2.2系统框图
3各部分功能模块设计
3.1.交直流转换电路
其在工作中的各元器件功能如下：
C1、稳压器7805、D1、C3、TR1和整流桥共同构成了控制电路的供电电路。
220V交流电压经电源变压器TR1变压后，从其次级输出交流低压。
该电压经整流桥堆整流、C3滤波，得到的直流电压经D1加到稳压器的输入端，由三端固定稳压集成电路7805净输入的电压稳压为5V后，为传感器和控制电路的工作电源。
继电器KA的供电区自整流、滤波后的12V电压，D1用于隔离作用。
如图1：
图1交直流转换电路
3.2光线采集与厚膜电路作用
RG为光敏电阻，其电阻值与照射到上面的光的强度成反比：
照射的光线愈强，RG的电阻值越小；
所处的环境越暗，电阻值越大。
电路中，由RG与R2组成的分压电路，正是利用光敏电阻这一特性将5V电压分压后来控制555的工作状态。
白天，RG的电阻值约为1KΩ，与R1分压后的电压较高，这一信号使555的6脚为高电平，3脚为输出为低电平，使三极管处于截止状态，扬声器发声电路不会通电，此时扬声器也不会鸣叫。
傍晚环境光暗到一定程度时，RG的电阻值变大，与R1分压后的电压变低，555的6脚为低电平，3脚输出为高电平，三极管饱和导通，继电器KA线圈得电吸合器常开触点闭合后使扬声器发声电路通电鸣叫。
CK-7是一种红外传感控制的厚膜电路，内含热释电红外传感器064、运算放大器温度补偿电路及驱动电路等，采用环氧树脂固化工艺全密封方式。
CK-7在夜晚开始工作，当有人在其所检测的区域内走动时，人体辐射出的7-9μm红外线被菲涅耳镜检测到后，经红外传感器接收到转换成电信号，从CK-7的2脚输出加到555的4脚，由555去间断地控制扬声器发出声音。
如图2：
图2光线采集与厚膜电路
3.3芯片及延时电路
555单时基集成电路引脚排列方式和引脚说明
如图3：
图3555芯片及管脚
引脚
字母代号
功能说明
1
GND
公共地线端
5
Vc
控制信号输入端
2
触发信号输入端
6
TH
阀值信号输入端
3
Vo
信号复位端
7
DIS
放电控制器
4
主复位信号输入端
8
Vcc
工作电源输入端
555时基电路逻辑功能表
复位端4脚
高电平触发端6脚
低电平触发端2脚
比较输出
A1（
）A2（
）
输出端
3脚
三极管VTD
×
导通
＞2\3Vcc
＜1\3Vcc
截止
＜2\3Vcc
＞1\3Vcc
不变
单稳态延时电路的工作原理：
555及其周围元器件组成了单稳态延时电路。
当晚上555的6管脚为低电平，且4脚有检测信号（即CK-7检测到有人在监测区域内走动时）输入时，555的3管脚输出高电平，使三极管导通，扬声器发声电路发出声音，幷开始延时，延时时间t=R4.C4。
在延时期间，扬声器B一直处于发声状态状态；
一旦延时时间到达后，555单稳态电路就会反转，其3脚由高电平反转为低电平，这一信号使三极管的基极为低电平而截至，继电器KA线圈得电释放，切断扬声器发声电路的供电而停止鸣叫。
如图4
图4延时控制电路
3.4继电器控制电路
当电路中的芯片555处于延时状态时，三极管基极得到高电平使其处于导通状态，延时时间到达时555单稳态延时电路状态就会反转，此时3脚输出为低电平，使三极管处于截止状态，从而继电器KA线圈得电释放，扬声器发声电路被断开，扬声器停止鸣叫。
如图5
图5继电器控制电路
3.5扬声器发声电路
当继电器K动作时，其使受控开关闭合，+5V电源对IC3和IC4供电。
两个555芯片及其周围元器件组成音频振荡器，其振荡频率约1K赫兹，用锯齿波信号调节音频信号，视音频信号频率由高到低变化，推动扬声器B发出报警声，指示灯LED同步闪烁以提醒主人采取防范措施。
调节RP电位器可以改变报警声音调。
如图6
图6扬声器发声电路
4.系统电路总图及原理
4.1系统电路总图
如图7
图7系统电路总图
4.2系统原理：
系统以7805稳压提供的5V电压来为厚膜电路和555芯片提供电源，12V电源为继电器供电。
电源部分，220V电压经变压器变压后过整流桥变为单相电压，又经过C3滤波，得到的直流电压经D1加到稳压器的输入端，由三端固定稳压集成电路7805净输入的电压稳压为5V后，为传感器和控制电路的工作电源。
感光及传感器控制电路，在光敏电阻感受到弱光时RG的电阻值变大，与R1分压后的电压变低，555的6脚为低电平，3脚输出为高电平，此时若当红外传感器检测到周围有人体发出的红外线时就会将信号传给厚膜电路，又经过厚膜电路的作用加到555的4脚，3脚输出为高电平，三极管饱和导通，继电器KA线圈得电吸合器常开触点闭合后使扬声器发声电路通电，发出警报声。
单稳态延时电路，在电路处于555的延时时间内，灯泡会一直被点亮，当延时时间到达时555内部电路就会翻转此时，3脚将低电平输出给三极管的基极，此时三极管的将处于截止状态使继电器KA线圈得电释放，切断受控开关，使扬声器停止发出声音。
此时即达到通过检测人体发出的红外线来控制扬声器B发出报警声，指示灯LED同步闪烁以提醒主人采取防范措施
5.心得体会
模电课程设计心得修改与讨论，最终结果还比较令人满意。
经过这一个星期的课程设计，我发现从刚开始的Matlab到现在的Proteal，不管是学习哪种软件，都给我留下了很深的印象。
由于没有接触，开始学得很费力，但到后来就好了。
在每次的课程设计中，遇到问题，最好的办法就是问别人，因为每个人掌握情况不一样，不可能做到处处都懂，发挥群众的力量，复杂的事情就会变得很简单。
这一点我深有体会，在很多时候，我遇到的困难或许别人之前就已遇到，向他们请教远比自己在那冥思苦想来得快。
虽然最终实物做出来了，但这并不是我一个人做出来的。
通过这次课程设计，我明白了一个团队精神的重要性，因为从头到尾，都是大家集体出主意，来解决中间出现的各种问题。
比如在遇到将传感器信号输出时自己如果不去问同学，可能不会知道可以利用CK-7厚膜电路来控制电平去输给555电路的4脚。
在这次课程设计中自己学会了很多东西，也得到了很多平时得不到的东西，同样认识到自己学习时模式的单一性，在以后的学习中，我会努力利用各种渠道去学习。
参考文献
1、艾永乐付子义主编：
《模拟电子技术基础》，北京，中国电力出版社，2008年
2、何希才编著：
《新型集成电路应用实例》，北京，电子工业出版社，2001年
3、凌肇元编著：
《集成电路应用实例集锦》，北京，人民邮电出版社，1983年
4、吴鸣山等编著：
《轻松解读数字实用电路》，北京，电子工业出版社，2007年
附录：
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