基于伪激光器的对射式多功能开关申报书

1、序号： 编码： 第十二届“挑战杯”山东理工大学课外学术科技作品竞赛作品申报书 作品名称： 基于伪激光的对射式多功能开关 学院全称： 电气与电子工程学院 申报者姓名 （集体名称）： 开拓者 作品类别： 自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技发明制作A类科技发明制作B类 A2申报者情况（集体项目）申报者代表情况姓 名张静斌性别男出生年月87/11/25学院全称电气与电子工程学院专业、年级电信4班学 历本科学制4入学时间2008/09/05作品名称基于伪激光器的对射式多功能开关毕业论文题目宿 舍1#214宿舍宿舍电话移动电术科研情况及奖励情况其他作者

2、情况姓 名性别年龄学历所在单位武 龙 男22岁本科资源与环境工程学院朱由智男21岁 本科农业工程与食品科学学院王铁柱男22岁本科电气与电子工程学院付时翔男18岁本科化工工程学院郭亚会男20岁本科建筑工程学院资格认定学院学籍管理部门意见以上作者是否为2011年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。是 否 （学院签章）2010年11月16日院（部）负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果是 否负责人签名：2010年11月16日A3指导教师情况指导教师情况姓 名杨自栋性别男年龄40岁学院（单位）全称农业工程与食品科学学院学

3、历博士研究领域农业机械化职 务职 称副教授固定电话办 宅：05332788982移动电导工作描 述指导研究报告的撰写，以及对小车性能的测试。指导教师情况姓 名性别年龄学院（单位）全称学历研究领域职务职称固定电话办： 宅：移动电话指导工作描 述B3申报作品情况（科技发明制作）作品全称基于伪为激光器的对射式多功能开关作品分类（ A ）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、生态、药学、医学、健康、卫生、食品等） E能源化工（包

4、括能源、材料、石油、化学、化 工、环保等）作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标目的： 起初是想为一个自动图像采集装置设计一个非接触型开关，当有人经过时光通路断开，设备自动采集并储存现场静态图像，人经过后，开关自动复位，而且要求这个开关尽量简单、实用、低成本。这里的非接触型开关就是伪激光对射式多功能开关（以后简称开关）的雏形，后来几经改进终于成型。这个开关适用于自动控制、防盗报警、监测保护等多方面。尤其是多个开关联合使用便可组成一张激光监测网，可对局部区域进行警戒，具有很高的实用价值。基本思路：开关预先形成一条光通路，当光通路因被阻挡处于断路状态，开关自动闭合；当断路状

5、态结束，开关自动复位。整个开关分为两个部分：光源附件开关电路附件。两部分相互独立，中间可以形成距离可调的光通路。光源附件的作用是发出足够照度的光线。可选用的光源附件有激光器、各种LED、小电珠、自然光等。但考虑到应用对象和简单、实用、低成本的原则，我们选用了两种适合的光源充当光源附件。根据开关的用途不同，我们把发光附件分成两个类型。A型：红外光源附件，主要部件为红外LED（形成的光通路距离较小）。B型：伪激光光源附件，主要部件为打点激光头（光束扩散率极小，亮度高，形成的光通路远大于A型。）开关电路附件部分的作用是检测光线的通断，从而决定开关的状态。（电路图详见附件）创新点： 这是一个多功能开关

6、，可用于自动控制、防盗报警、监测保护等多方面。开关采用555时基芯片处理检测信号，同时输出动作信号到微型电磁继电器，从而决定开关的状态，整个电路稳定可靠。由于用打点激光器大大延伸了开关的监测距离，使开关应用范围扩大。采用了简单实用的光敏电阻作为光路通断检测传感器。监测保护等多方面。开关采用555时基芯片处理检测信号，同时输出动作信号到微型电磁继电器，从而决定开关的状态，整个电路稳定可靠。由于用打点激光器大大延伸了开关的监测距离，使开关应用范围扩大。采用了简单实用的光敏电阻作为光路通断检测传感器。技术关键： 555时基芯片外围电路的选型、设计和布置，以及用555时基芯片驱动继电器。光源附件的功率

7、和光通路的形成。主要技术指标：开关附件尺寸：10.3cm2.6cm1.7cm开关附件电压：512V（DC）开关附件电流：I=9.97mA伪激光器尺寸：1cm0.5cm0.5cm（圆柱体）伪激光器电压：3V伪激光器电流：I=14.67mA作品的科学性先进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料）与现有的非接触类开关相比，我们设计的这种开关的电路很简单由555时基芯片、微型电磁继电器、光敏电阻等8个基本电子元件组成。以555时基芯片为电路核心，微型电磁继电器为开关载体，555时基芯片处理光敏电阻发出的检测信号，驱动电磁继电器的开启

8、或者闭合。尤其是采用伪激光光源附件，大大扩展了开关的监测范围。本产品的多用途也是其他非接触类开关无法比拟的。参考文献： 陈有卿 555时基电路原理、设计与应用 赵健 实用声光及无线电遥控电路300例 无线电作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果无作品所处阶 段（A ）A实验室阶段 B中试阶段 C生产阶段D （自填）技术转让方式无作品可展示的形 式实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示 图片 录像 样品使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围及推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测本产品采用了简单实用的电路设计，整体性能稳定可靠而且成本低

9、廉，使用方法简单，适用于自动控制、安全防御、防盗报警等。如图像自动采集系统，当有物体经过光通路时，光通路断开，开关状态翻转，与之相连的图像采集器启动采集并储存图像数据，当光通路闭合时，开关状态再次翻转图像采集器关闭。也可用于电子门或者电子门迎装置，当有人经过时开关状态翻转，驱动与开关相连的的装置启动，电子门会自动开启，电子门迎会说“欢迎光临”等之类的话。本品在防盗报警和自动语音提示等多方面也有不小用处，这里就不一一举例了。总之，本产品应用范围很广，由于采用了简单实用的电路设计，安全可靠程度高，开关简单易用，成本在两元左右，完全可以取代同类产品。由于非接触类开关适用范围广，所以我们的产品市场潜力极大。专利申报情况提出专利申报 申报号 申报日期 年 月 日已获专利权批准 批准号 批准日期 年 月 日 未提出专利申请学院学术委员会意见C.当前国内外同类课题研究水平概述 现行的同类别产品主要存在以下不足：监控距离近价格偏高；例如某种红外线对射感应开，监测最大距离只有5米，价格为五元。如果要提高监测距离，陈本会大幅度增加。其电路组成如下：发射电路：用555电路做一个35KHZ脉冲电路（调制后发射距离较远，不用555调制的话也可以，但是距离较近几十厘米），负载为红外LED（可以多并联几个以增加效果），总价格不超过5元钱。接收电路：一个红外一体接收头，由于只是做开关电路，中心频率为