光電控制系統技術及應用
課程設計報告書
紅外線感應開關
學生姓名
學號指導教師
完成時間
、一課程設計概述
本課程利用紅外線反射原理作為感測器，通過檢測發射的紅外線編碼訊號是否被反射來判斷是否有物體在開關前面，從而控制繼電器的開關動作，可以有效模擬自動幹手機等控制裝置的工作。由於電路設計中對紅外線訊號進行編碼，同時在接收端又加入了同相信號濾波處理，使得開關工作非常可靠，無誤動作。
二設計原理電路圖
本製作電路原理如圖1所示：
1、整體電路如下：
三程式設計
總體電路模板設計：
四：各部分設計以及原理分析
電源供電電路圖（部分）如下開關電路（部分）
感應電路
紅外線感應電路
1.功能分析
電源供電電路：接入12v直流電進行供電。
開關控制電路：可接入工作裝置，由開關電路控制。
紅外線感應電路：ic1b、r5、r6、vd2、c2組成振盪器，從ic1的4腳輸出脈衝訊號，經vt3放大後，驅動紅外發光管發射紅外線訊號。發射的訊號前面若沒有東西擋住，紅外置收管便無法接收訊號，後續電路不工作，當前面有物體擋住時，如人手在前面晃動，發射的紅外訊號便被反射回來，經vd1接收後、vt1、vt2放大後，在r3端輸了放大了的紅外線訊號，在ic1a與非門電路上進行選頻放大，然後反相後從ic1的3腳輸出，經ic1c、ic1d處理後，驅動繼電器工作。
延時電路：r10、c5組成延時電路，調節這二個元件的引數，可以調節很次動作後自動延時的時間，本電路設計的延時時間為30秒，具體由於阻容元件均有一定的誤差，實際延時可能會略有差別；
五：檢測與除錯
1、全部電路裝好後，串入電流錶，接上直流12v電源，若電流大於100毫安，說明電路中有故障，應仔細檢查，積體電路有沒有裝反，焊接時是否有搭錫短路等情況；
2、用鑷子短接vt5的c、e極，正常可聽到繼電器吸合的聲音，同時可看到工作指示燈點亮，若短接時電流較大，且沒聽到繼電器吸合聲，應檢視vd5是否裝反；
3、在對紅外線電路除錯時，最好配一台雙蹤示波器，以便更好地學習同相濾波抗干擾電路的原理；
4、通電後測量ic1第4腳波形，正常時可以看到方波訊號，若不正常，應仔細檢視相關元件是否裝錯，是否有虛焊等；
5、測量ic1第2腳波形，可以看到幅值為電源電壓的方波訊號，若不正常，應檢查vt3是否裝反；
6、測量ic1第1腳波形，在紅外對管前面沒有物體時，此腳電壓基本為0，當有物體擋住時，可以看到接收並被放大的訊號波形，物體離紅外管越近，幅值越大，如果看不到以上所述的電壓波形，應仔細檢查vt1、vt2是否反裝，紅外置收管vd1是否有搭錫現象，只要元件安裝無誤，都能看到正常波形；
將ic1第1腳和第2腳電壓波形同時顯示在示波器螢幕上，用物體（可直接用手）靠近紅外管，注意檢視兩處波形，當物體離紅外管遠時，1腳電壓幅度小，同時為三角波，而當足夠近（10cm以內）時，幅值為電源電壓值，同時為梯形波，且與2腳電壓波形具有相同的相位，當ic1的1腳和2腳都為高電平時，其3腳就輸出低電平訊號，只有與發射端相位相同，且頻率相同的訊號，才能被有效放大，這也是同相濾波抗干擾電路設計的原理所在，學生實訓時因重點掌握。
六：安裝注意事項：
1、二極體安裝時注意極性，在對極性標註不明確的情況下，可用萬用表電阻檔進行測量，然後根據原理圖確定安裝方向；
2、安裝紅外線發射與接收管時注意不要裝反，透明色的為發射管，黑色的為接收管；
3、二只發光二極體和紅外對管安裝前先折彎，發光部分要伸出線路板，使其發光面朝向線路板的焊接面方向，焊接時引腳要留有足夠的長度，先焊上乙個腳，然後裝入盒子中，紅外對管安裝時一定要整個發光面全部伸出外殼，否則外殼會將訊號短路，造成開關無法斷開，發光管則與外殼面平，高度確定後，便可將這四隻元件全部焊上錫進行固定，全部元件安裝完成後的電路板見圖2、3：
七：總結與體會
經過一周的努力，終於順利完成了課程設計。我們的學習是乙個知識的積累過程，那麼現在的課程設計就是對過去所學知識的綜合運用，是對理論進行深化和重新認識的時間活動。我們有艱辛的付出，當然更多的是豐收的喜悅。
知識固然得到了鞏固和提高，但我相信在實踐中的切身體會將會使我在以後的工作和學習中終身受用。
通過這次課程設計，我不僅對理論有了更深一步的認識，增強了和外界技術的溝通，還培養了自學能力和分析解決問題的能力，更重要的是，培養了克服困難的勇氣和信心。
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