光电电路课程设计.doc

课程设计报告 课程 光电电路课程设计 题目 光线遥控开关 系 别 物理与电子工程学院 年 级 2010级 专 业 光电信息工程 班 级 光电101 学 号 050310129 学生姓名 指导教师 职 称 设计时间 2013/4/15~2013/4/26 目 录 引言 1 一 题目要求与方案论证 2 1.1设计题题目 2 1.1.1题目要求 2 1.1.2 方案论证 2 二 电子线路设计与实现 5 2.1Multisim仿真电路设计图 5 2.1.1 电路设计 5 2.1.2电路分析 5 三 结果与分析 6 3.1 光控的实现 6 3.2两种状态各引脚电平变化 6 四 总结与体会 8 参考文献 9 引言 传统的机械式手动开关已经越来越满足不了现代人追求完美生活空间的需要。随着人们生活水平的不断提高，科学技术的不断进步，数码无线遥控技术取代传统手动开关已成为现代人追逐的潮流。 1.1设计题题目 光线遥控开关设计 1.1.1题目要求 性能要求:使用时只要用手电筒或玩具激光笔照射一下开关上的光敏管就能控制被控电器电源的通断。电路中采用电源电路，光线接受电路和双稳态触发器等部分组成。电源电路可输出12V左右的直流电压供整机用电。光线接收由光敏三极管来构成，受光线的照射，光敏三极管内阻降低，无光照时，光敏三极管内阻增大。 1.1.2 方案论证 系统框图 芯片介绍 555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。 555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3 图? 555定时器内部方框图555电路的内部电路方框图如图所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。 继 图3继电器电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。 只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作电路。自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。输入低于，触发器置位，555的3脚输出高电平，输入信号超过，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平， 图6 2脚电平变化 图8 6脚电平变化 图7 3脚电平变化 四 总结与体会 在为期两周课程设计实验中，完成了“光线遥控开关”的设计。本系统可以控制路灯、楼梯、库房等灯光的智能照明，即在有光是灯始终不亮；在无光时灯亮并且会延时一定的时间。从而实现节能节电的效果。本设计主要通过模块化思想，逐步实现设计所需达到的功能要求。但在设计