项目六：红外倒车雷达实训教案

1、核工业成都机电学校实训教案班级授课时期授课时数实习课题红外倒车雷达课题内容红外倒车雷达教学目的1、了解红外对射的工作原理；2、学会识读红外电路原理图、安装图；3、掌握红外电路安装工艺；4、整机的调试与测试。教学重点1、红外倒车雷达的工作原理；2、运算放大器的使用。教学难点1、红外倒车雷达的工作原理；2、运算放大器的使用。其他（如课时分配、工件图、典型程序等）；1、讲解理论知识（80分钟）2、操作演示（80分钟）3、学生训练（360分钟）实习前准备材料：红外倒车雷达套件、电线工具：电烙铁、金子、剥线钳、斜口钳、万用表组织教学查穿戴，清点人数、发放工具讲解提要1、讲解接红外倒车雷达的原理图、分析它

2、的工作原理2、运算放大器的介绍演示内容1、原理图2、运算放大器3、焊接核工业成都机电学校实训教案巡回指导内容1、指导学生正确规范操作2、回答学生提出的各种问题结束指导1、总结本节课的实训重点2、操作时的注意事项3、回收工具教学环节教学内容复习旧课讲授新课1、焊接的重点；电路使用红外发射管和红外接收管作为传感器件，电路的核心元件包括NE555和运放LM324 NE555构成多谐振振荡电路发射红外波信号，LM324主要用来放大红外接收信号和构成电压比较器电路，发光二极管用来指示倒车距离范围。(1)标出元器件的名称1、画红外倒车雷达的原理图核工业成都机电学校实训教案2、电路核心元件介绍(1)红外发射

3、和接收管红外发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光 (不可见光)并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红 外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光 二极管通常使用神化钱(GaA9、神铝化钱(GaAlAs)等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色 的树脂封装。红外接收管就是将光信号(不可见光)转换成电信号一般是接收、放大、解调一体头，红外信号经接收管解调后，数据。”和1”的区别通常体现在高低电平的时间长短或信号周期上，单片机解码时，通常将接收头输出脚连接到单片机的外部中断，结合定时器判断外部中断间隔的时间

4、从而获取数据。重点是找到数据0”与1”间的波形差别。(2)集成电路NE555555集成电路是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需 外接元件就可组成施密特触发器。因此555集成块被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。GNDTRIGGEROUTPUTRESETVccDISCHARGETHRESHOLDCONTROL VOLTAGE图1-2 555集成电路引脚排列和实物图(1)接地GND地线，通常被连接到电路共同接地。(2)触发TRIGGER这个脚位是触发 NE555使其启动它的

5、时间周期。触发信号上缘电压 须大于2/3 Vcc ,下缘须低于 1/3 Vcc 。(3)输出OUTPUT当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高 电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位日的最大输出电流大约200mA。(4)重置RESET 一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电 位，它通常被接到正电源或忽略不用。(5)控制CONTROL VOLTAG这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器 在振荡的运作方式下，这输入能用来改变或调整输出频率。(6)重置锁定THRESHOLDM置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从 1/3Vcc

6、电压以下移至2/3Vcc以上时启动这个动作。(7)放电DISCHARGE和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW/对地为低阻抗，当输出为 OFF时为HIGH,对地为高阻抗。(8)电源Vcc:这是555个计日立器IC的正电源电压端。供应电压的范围是 +4.5+16。 555集成电路构成的多谐振荡器 ，电路的前半部分由 555组成的多揩振荡器，具体电路图 如图所示，为方便分析电路工作过程，图展示555集成块内部结构图。核工业成都机电学校实训教案图1-3 555多谐振荡电路图1-4 多谐振荡波形图用555定时器构成的多谐振荡器如图6-9-3所示，图6-9-4为工作波形图。图 6-

7、9-3首先将定日器2、6脚相接而构成施密特形式，再通过 7脚接入R1、R2、C1充放电回路。充电 回路为R1、R2、C,放电回路为C1、R2、放电管TD (集成块内部，充放电电压 uc的阀值电 平为2/3VCC和1/3VCC,在定时器的输出端 3脚得到矩形波振荡周期为：T= 0.7(R1+2R2)C。(3)集成运算放大器 LM324LM324系列器件带有差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置

8、元件的必要性。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有 5个引出脚，其中+、-”为两个信号输入端，V+”、 V-”为正、负电源端，Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-(-)为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+ (+)为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324具有以下特点：短路保护输出；真差动输入级；可单电源工作：3V-32V;低偏置电流： 最大100mA每封装含四个运算放大器；具有内部补偿的功能；共模范围扩展到负电源。1 出 埔aaIY-图 1-5 LM324内部结构图3、元器件清单元件序列参数元件序列参数元件序列参数C11u

9、FR41k QR14200 QC21uFR51k QR1530k QC310uFR61k QR1630kQC40.1uFR71k QR181k QC5100uFR81k QR1910k Q4核工业成都机电学校实训教案C647uFR9200 QD5发光二极管C720pFR101k5D6发光二极管D11N4148R12200 QD7发光二极管D21N4148R13200 QU1LM324NR11k QRP150k QU2NE555R210kQRP220k QD3红外发射管R310k QD4红外接收管4、电路安装工艺要求1）、电路安装、元件焊接请严格按照元件清单表2）、元件安装、焊接请遵照从小到大，

10、从低到高的原则来进行。3）、电阻插装焊接，电阻元件较多，要区别不同阻值的电阻，不要相互混淆，色环朝向保 持一致，紧贴电路板插装焊接。4）、有极性元件如电解电容，焊接前请先判断极性，确认无误后再焊接。5）、红外发射管、红外接收管在焊接前请先判断自身极性，确认无误后再焊接。6）、双列直插式集成块，先焊接底座，再安装集成块。三、5、电路调试测量二二 1.电路安装完成后,检查电路安装无误后，接通9V电源，观察电路有无异样（如元件发热等）。 示范如果正常,使用调试工具调整电路相关元件。操作 2.Rp1调节反射距离，Rp2调节灵敏度，可以尝试 30cm一盏灯亮，20cm二盏灯亮，10cm三 盏灯亮。传感器上方用白纸遮挡，对红外波的反射