电子技术课程设计报告红外线感应开关

1、电子技术课程设计报告设计课题：红外线感应开关姓 名：*学 号:*专 业：电子信息科学与技术班 级：*指导老师：*设计时间：*目录一、 课程背景······································3

2、二、 方案设计·····································4三、 电路设计与原理分析·········

3、3;·········4四、 参数分析·····································8五、 调试与结果·

4、;································9六、 心得体会················

5、83;····················10七、 参考文献····························

6、·········11一、 课程背景随着人们生活水平的提高和电子技术的进步，原有的“机械开关已渐渐不能满足现在人们对于“节能和“方便的理解，红外线开关正是为了解决这些问题而研制出来的。现在建筑楼宇使用声控、光控、触摸开关控制走廊照明越来越普遍，其好处就是消灭了长明灯的现象。但是，它们各有缺陷。当你两手提着重物上楼时，就不容易触摸到开关；声控开关当噪音够分贝量时，会误动作；雷达开关解决了声控开关的毛病，可是它本身发射的电波具有穿透性，同样会产生误动作。红外线开关电路克服了上述缺陷，不但能应用于走廊、车库、仓

7、库、地下室、消防通道等场合，还可以应用于家庭和宾馆卧室。针对以上开关的优、缺点，我们设计了人体红外线感应开关。此开关可以使我们的生活更加方便，能源消耗更少。它不再依赖传统的手动控制进行开关用电器，而是借助红外线传感器，以感应人体红外线的方法，自动控制开关，使我们不方便时也能随意控制电灯和用电器。红外线感应开关是一种可以自动控制用电器的开关，它是基于红外线技术的自动控制产品，当有人进入感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，自动接通负载，人不离开感应范围，将持续接通；人离开后，延时自动关闭负载。二、方案设计 根据设计任务的要求， 可按如下的流程图进行设计：振荡电路红外线感应电路电源供电电

8、路控制开关电路二、 各单元电路设计2、电源供电电路图如下所示：1、振荡器电路振荡器就是一个频率源，即一个不需要外信号鼓励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反应和负阻型两种。所谓“振荡，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。其电路结构图如下： 3、主要由元件R10、C5组成，使红外线感应开关被启动后延时30秒后自动关闭，其电路图如下所示：4、由振荡器、红外发射管以及红外接收管等元器件共同构成红外线感应电路图如下所示：根据以上各单元设计的电路图可以设计出整体的电路图如下所示：4、原理分析：这种是通过红外线发射原理，当人体的手或身体的某一局部在红外线区域内

9、，红外线发射管发出的红外线由于人体或身体遮挡反射到红外线接收管，通过集成线路的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀，电磁阀接受信号后按指定的指令翻开阀芯来控制开关；当人体的手或身体离开红外线感应范围，电磁阀没有接受信号，电磁阀阀芯那么通过内部的弹簧进行复位来控制外接电路。整体的电路内部工作由IC1B、R5、R6、VD2、C2组成振荡器，从IC1的4脚输出脉冲信号，经VT3放大后，驱动红外发光管发射红外线信号。发射的信号前面假设没有东西挡住，红外接收管便无法接收信号，后续电路不工作，当前面有物体挡住时，如人手在前面晃动，发射的红外信号便被反射回来，经VD1接收后、VT1、VT2放大后，在R3端输了

10、放大了的红外线信号，在IC1A与非门电路上进行选频放大，然后反相后从IC1的3脚输出，经IC1C、IC1D处理后，驱动继电器工作。三、参数分析元器件的具体参数如下：序号标注元件名称规格数量序号标注元件名称规格数量1R1电阻10M113C5电解电容10uF/16V12R2,R10214VD1光电二极管5黑13R3，R9200K215VD2，VD3，VD44二极管1N414834R4100/1W116VD5，VD61N400725R5，R1682K217LED2，LED3发光管5透明26R622K118CW1稳压管12V17R710K119VT1，VT2，VT3，VT4三极管901248R8，R1

11、1560220VT5901319R1233/1W121K1继电管T73/12V110R13，R14，R15322IC1集成电路CD4093111C1，C2，C4瓷片电容104323CZ1，CZ2接线柱301-2T212C3电解电容220uF/25V124LED1红外管5透明1安装时还需要注意如下几项：1、二极管安装时注意极性，在对极性标注不明确的情况下，可用万用表电阻档进行测量，然后根据原理图确定安装方向；2、安装红外线发射与接收管时注意不要装反，透明色的为发射管，黑色的为接收管；3、二只发光二极管和红外对管安装前先折弯，发光局部要伸出线路板，使其发光面朝向线路板的焊接面方向，焊接时引脚要留有

12、足够的长度，先焊上一个脚，然后装入盒子中，红外对管安装时一定要整个发光面全部伸出外壳，否那么外壳会将信号短路，造成开关无法断开，发光管那么与外壳面平，高度确定后，便可将这四只元件全部焊上锡进行固定。四、调试与结果调试从CZ2接入直流12V电源进行供电，电路进入工作状态，假设电路正常工作，那么可以听到继电器吸合的声音，看到LED3电源指示灯、LED2工作指示灯同时点亮，由于延时电路的作用，30秒后LED2工作指示灯自动熄灭。当人手在LED2工作指示灯前面晃动时，工作指示灯又被点亮，30后又自动熄灭。六、心得体会经过这次的电子技术课程的设计，在设计“红外线感应开关“的过程中，我知道了在做 这样的一

13、个课程设计的时候，应该从什么地方着手，应该怎样构造自己的思路，怎样利用已学的知识来实现自己的设计方案，并通过不断地查找资料来实现它的功能。在此过程中，不但让我体会到设计的繁琐与艰辛，同时也让我更好地稳固了以前所学的知识。以前我一直这样认为：我们只要学好课本的专业知识就行，但我们并不一定要知道如何利用课本知识来完成某些设计，并实现它的功能。而通过这次的课程设计让我大大改变了自己以前错误的想法。学以致用，这句话就是说为了实际应用而学习。脱离了实际，学习再多的东西，也不用武之地，在今后的学习过程中要特别注意这点。通过这次的电子设计，使我对电子工艺的理论有了更深的了解。了解到了怎么去完成焊接的工作，怎么选用适宜的元件。这些知识不仅在课堂上有效，而且在我们的现实生活中