何佳郡-倒车雷达综合实验

1、光电子技术综合实验实验报告姓名：何佳郡学号：1410407008日期 2016/5/21 简易倒车雷达的安装与调试一、 实验目的1. 了解红外对射的工作原理。2. 学会识读红外对射电路原理图、安装图。3. 掌握红外对射电路安装工艺。4. 掌握红外对射测量和调试技能。二、 实验原理1、 电路功能简介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2、 电路主要元件简介（1）红外发射和接收管红外发射管也称红外线发射二极管，属于二

2、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 “0”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

3、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。 图1-2 555集成电路引脚排列和实物图 （1）接地GND （2）触发TRIGGER（3）输出OUTPUT（4）重置RESET （5）控制CONTROL VOLTAGE （6）重置锁定THRESHOLD （7）放电DISCHARGE （8）电源Vcc555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。图1-3 555多谐振荡电路 图1-4 多谐振荡波

4、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6-9-3首先将定时器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：T0.7(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。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“+”、“-”

5、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。 图1-5 LM324内部结构图 图1-6 元器件装配图3、电路图及分析电路分析：电路使用红外发射管和红外接收管作为传感器件，电路的核心元件为括NE555和运放LM324，其中NE555构成多谐

6、振振荡电路发射红外波信号，产生的信号通过D3红外发射管发射红外光，当D3光发射出去以后通过障碍物的遮挡反射红外光通过D4接收，由于距离不同D4接收到的光强不同再通过LM324用来放大和比较接收到的红外信号同时输出到D5 D6 D7，通过LED的亮灭以及亮灭程度来表示距离的远近从而达到“测距”的目的.三、 调试过程及结果元件焊接完毕后，检查有误元件焊接错误以及引脚松动，接通7-9V直流电源，同时观察电路板有无异常如冒烟以及发热等等如有异常应立即断电检查有误元件焊接错误。确保电路无异后如果电路板上有LED亮起可通过适当调节电源电压直至D7熄灭，如果正常则可调试电路的相关功能观察LED的状态从而确定

7、电路板是否能达到预期的效果。最开始的测试不能达到预期的效果原因是实验室同时测试的板子太多电压输出不稳定以及外界环境的变化影响到了测试结果，第二天通过单独的测试能达到距离越近灯亮的越多距离越远灯可以到达全灭的效果但是当距离太过接近时反而灯会灭原因是太过近时反射光到不了接收端.图1-7 焊接成品图四、 心得体会通过本次综合，锻炼了我们的动手能力以及考验了我们的焊接技术同时也学习到了焊接时候的一些小技巧，比如焊接时元器件的先后顺序等。此次焊接只要细心按照操作步骤来并不难，主要在于元件的正负引脚以及个元器件因为参数不同不要焊错地方注意识别电阻的阻值等等。电阻阻值的测量建议直接使用万用表打到电阻档方便快捷就可以测出阻值，色环法太过麻烦而且不一定准确；LED的正负识别：长引脚的是正，短的是负；也可以通过观察灯内部，宽脚是负，窄脚是正；电容正负判别：