红外感应开关.doc

红外感应开关实训报告一 实训目的通过本次实习，让我们小组成员都对电子产品有一个感性的认识并得到电子产品方面的工艺、组装和调试的联系，掌握一定的生产技能。通过深入了解生产过程中的工艺控制、质量控制以及生产技术文件、工艺文件等获得组织和管理的初步知识。通过实践巩固已经学习过的知识和技能，提高综合的专业能力，加强发现问题、观察问题、分析问题以及解决问题的能力.二 实训任务通过对红外感应开关的安装、焊接、调试，了解红外感应开关的全过程，掌握元器件的识别、测试及整机装配和调试工艺。三 实训内容1. 红外感应开关性能指标1)电源供电：DC12V2)额定电流：1A3)静态电流:50uA4)延时时间：10300秒可调，默认10秒5)感应距离：1米内6)感应角度：140圆锥角7)产品结构尺寸：主板：45*30mm，探头直径:12mm2.安装使用说明a.安装时不得带电接线，严禁负载短路，控制日光灯、节能灯的产品，第一次加电使用，可能需要3060秒内部电压建立时间，开关才可正常工作。b.由于日光灯、节能灯启动电流较大，推荐一只开关控制2个以下负载。c.不要把产品安装在有热气流通过的地方，如果控制负载为发热应大于1米。d.无零线无应急控制的2线产品不必考虑接线极性，有应急控制或有零线产品必须按图接线（无应急控制产品 EM 端不接线）。e.调节光控照度、延时时间旋钮时，应当用力适度，用力过大会对产品造成损坏。3.红外感应开关流程图 项目启动市场调研项目规划阶段项目详细设计原理图设计布线前EMI分析布线前SI仿真NO通过PCB布局、布线可靠性预测分析布线后热辐射仿真三维EMI分析布线后SI仿真NO通过YESPCB制板、焊接环境（热）测试EMC测试功能性能测试YESNO评审通过中试生产取证测试YESNO设计结束评审通过4.红外感应开关原理图5.红外接近开关电路说明该模块由电源电路、红外发射电路、红外接收电路、脉冲放大与整形电路、延时电路、驱动电路、继电器输出控制电路。(1)电源电路：模块工作电压5.012.0V均可，一般采用外部5V电源供电。LED1为电源指示灯，C1、C2为滤波电容。R12与C7及R6和C4构成退偶滤波电路，为红外接收放大电路供电。(2)红外发射电路：U1E、U1F、R1、R3、C3组成多谐振荡器，产生的振荡脉冲经R4驱动VT1，使红外发射二极管HT1不断发射红外脉冲。(3)红外接收电路：HR1和R8构成红外接收电路，HR1为红外接收二极管，它的反向电阻随红外光照的增加而减小，从而使R8的分压发生相应的变化，将接收到的红外光信号转变为电信号，通过C5送到红外放大电路进行放大。(4)红外信号放大电路：VT2和VT3组成二级红外放大电路，把接收到的微弱红外信号进行放大，其中VT2的偏置可调电阻RP1可以调节接收灵敏度。(5)脉冲整形电路：经放大后的信号送入U1A和U1B进行整形，把不规则的信号转变为矩形脉冲，便于延时触发电路能够稳定工作。(6)延时电路：当接收到足够强度的红外信号时，整形电路便会输出矩形脉冲，矩形脉冲的高电平将使开关二极管D1导通，使C8两端的电压迅速上升变为高电平，C8的放电电阻为R13和RP2，即便接收到的红外信号过去了，C8依然会保持一段时间的高电平，调节RP2可以调节保持高电平的时间的长短，即调节触发延时时间。（7）驱动电路：U1C和U1D并联组成驱动电路，驱动指示灯电路和继电器工作。 （8）继电器输出控制电路：当C8两端因有信号的到来而成为高电平时，驱动电路便输出低电平，工作指示灯LED2点亮，VT4导通，继电器得电吸合，控制端J2连通。 （9）工作电压：输入电压原则比输出电压高5-12V均能工作，以5V供电最佳。6.调试（1）全部电路装好后，串入电流表，接上直流12V电源，若电流大于100毫安，说明电路中有故障，应仔细检查，集成电路有没有装反，焊接时是否有搭锡短路等情况；（2）用镊子短接VT5的C、E极，正常可听到继电器吸合的声音，同时可看到工作指示灯点亮，若短接时电流较大，且没听到继电器吸合声，应查看VD5是否装反；（3）在对红外线电路调试时，最好配一台双踪示波器，以便更好地学习同相滤波抗干扰电路的原理；（4）通电后测量IC1第4脚波形，正常时可以看到方波信号，若不正常，应仔细查看相关元件是否装错，是否有虚焊等；（5）测量IC1第2脚波形，可以看到幅值为电源电压的方波信号，若不正常，应检查VT3是否装反；（6）测量IC1第1脚波形，在红外对管前面没有物体时，此脚电压基本为0，当有物体挡住时，可以看到接收并被放大的信号波形，物体离红外管越近，幅值越大，如果看不到以上所述的电压波形，应仔细检查VT1、VT2是否反装，红外接收管VD1是否有搭锡现象，只要元件安装无误，都能看到正常波形；将IC1第1脚和第2脚电压波形同时显示在示波器屏幕上，用物体（可直接用手）靠近红外管，注意查看两处波形，当物体离红外管远时，1脚电压幅度小，同时为三角波，而当足够近（10cm以内）时，幅值为电源电压值，同时为梯形波，且与2脚电压波形具有相同的相位，当IC1的1脚和2脚都为高电平时，其3脚就输出低电平信号，只有与发射端相位相同，且频率相同的信号，才能被有效放大，这也是同相滤波抗干扰电路设计的原理所在，我们实训时因重点掌握。四 实训总结（1）开发流程：不同类型的产品，不同的开发平台，设计思路有非常大的区别，根据我们小组的实际情况，我们确定了制作红外感应开关，然后收集大量的信息，调查市场行情，收集有关厂家的资料等，在分析、权衡、综合评价质量、价格、交货时间、售后服务等因素的基础上与供应商议定最终的价格。在此过程我们熟悉电子产品的安装工艺的生产流程，熟悉了常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。（2）产品原理图设计，PCB布局、布线：.PCB布线时尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。留出PCB定位孔及固定支架所占用的位置。在此过程我们熟悉印制电路板设计的步骤和方法，手工制作印制电板的工艺流程，能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板（3）产品的焊接：熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理，基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接，能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。（4）产品调试：了解电子产品的焊接、调试与维修方法。尽量把思维放宽，从多个角度去思考可能出现问题地方芯片的供电情况，芯片的工作范围，怎样是干扰减小，是否可以采用多片芯片的串联使用，是否有更优的电路，根据参数要求去进行芯片的选择时，怎样找到重点的地方，怎样测试芯片是否已坏。本次实习强化了我们的问题意识。发现问题，对于任何一个学科和学者都是最为重要的