热释电红外自动节能灯课程设计

1、目录1引言22整体设计22.1设计理念22.2完整设计块图表23设计原则分析23.1元件简介23.2电路图43.3原理分析53.4电路原理54总结和经验7工具书8附录电路线路图9超导红外自动节约能源灯摘要：本过程旨在制作热导红外自动节约能源灯。有人的时候灯亮，人的时候灯灭。该电路主要是热导红外传感器、运算放大器电路、双电压比较器、基于555点的电路、光电开关、硅控制等操作电路。关键词：超导红外传感器晶闸管1引言在本课程设计中，选择了热电红外自动节约能源灯设计。由牙齿电路控制的电灯在白天光线强的时候不亮。黄昏相对较暗的时候，如果有人进入红外感应作用区域，电灯会自动打开行人的灯，如果行人离开，电灯

2、会自动关闭。其功能充分反映了节能的特点和生活中的实用性。本延迟节约能源灯适用于走廊、卫生间等公共场所。2整体设计2.1设计理念红外探测装置以传记信号检测人体发出的红外线，以放大的信号控制电灯电路的通断。移动的人体发出红外线，Q74可以将移动的人体发出的红外线转换为0.3 3Hz的传记信号。然后使用电晶体和集成运算放大器电路进行放大。将放大的信号输入电压比较器的输入部分，使用双向晶闸管控制电灯的幻灭，使用由555组成的稳态触发器控制晶闸管的阻塞。2.2完整设计块图表完整的设计方块图如图1所示。图1整体设计块图表3设计原则分析3.1组件简介3.1.1超导红外传感器超导红外传感器是20世纪90年代出

3、现的新型传感器。用于检测人体辐射的红外能量，可以创建主动(静止或运动非常缓慢的人体检测)和被动(运动人体检测)的人体传感器，并与各种电路一起广泛应用于生活。牙齿电路中使用的热导红外传感器封装在氨环境中，由敏感元件、场效应电晶体、阻抗转换器和过滤器窗口组成。牙齿中敏感的部件通常用热电材料钛酸铅(PZT)制成，牙齿材料在电场去除后仍保持极化状态。也就是说，自发极化存在，自发极化强度PS随温度上升而减少。制造敏感装置时，首先将热导物质制成小薄片，然后在薄片的两侧镀上电极，形成两个连接的极性小电容器，因此温度变化输出的热导信号也具有极性。牙齿传感器的特点是，当外部辐射引起自身温度变化时，仅提供相应的传

4、记信号，温度变化稳定后，就不再有信号输出，热传导信号与自身的温度变化率成正比。也就是说，热导传感器仅对移动的人体敏感。该探测器的热/传记效果的工作波长为9 10微米，要增加探测距离，可以在传感器前贴上相应的菲涅尔镜头。而且在实际应用中，传感器通常需要预热，这由传感器本身决定，手动红外探测器通常需要1分钟左右的预热时间。3.1.2高阻抗运算放大器IC1使用高增益低噪声运算放大器CA3140。这主要用于冻伤及反放大、相减、代数处理等。输入级别是PMOS结构格式，CA3140针脚中间级别、输出级别、偏置、保护等是双结构流程格式。3.1.3双电压比较器IC2使用低功耗低不平衡双电压比较器LM393，其

5、内部结构如图3所示。具有工作电压范围、单电源供应设备2 36v、双电源供应设备1 18v、电路电流减少、一般0.6mA、共模输入电压范围宽度、集电极开路输出等特点。图3 LM393部分内部结构3.1.4 555计时器555定时器是多用途数字模拟混合集成电路，非常容易配置施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。灵活使用，由于方便，555定时器在波形生成和转换、测量和控制、家用电器、电子玩具等许多领域都有应用。由于牙齿，Signetics于1972年推出牙齿产品后，国际主要电子设备公司也相继生产了555定时器产品。产品型号不同，但所有双极产品型号的最后3位数字为555，所有CMOS产品型号的最后4

6、位数字为7555。此外，它们的功能与外销的排列完全相同。为了提高集成度，接着生产了双计时器产品556(阳极型)和7556(CMOS型)。图4是555的内部电路图。比较器C1和C2、基本RS触发器和集电极由打开放电三极管TD三部分组成。VI1是比较器C1的输入端(阈值端，也称为TH标注)，VI2是比较器C2的输入端(触发器端，也称为TR标注)。C1和C2的基准电压(基于电压比较)VR1和VR2由VCC通过三个5K电阻分压提供。控制电压输入VCO悬空时，VR1=2/3VCC，VR2=1/3VCC。VCO外部固定电压为VR1=VCO，VR2=1/2VCO。图4 555内部结构RD是零输入端。RD侧加

7、上低电平，输出VO立即设置为低电平，不受其他输入状态的影响。正常工作时，应将RD放在较高的级别。3.1.5光敏电阻牙齿电路可以选择硫化镉(Cds)光敏电阻，该电阻可在0.4到0.76m可见光频谱范围内选择MG41、MG42或MG45系列电阻。其中MG45是未密封的结构，如果在潮湿的环境中使用，将渡边杏。3.1.6晶闸管晶闸管，简称晶闸管。由三个PN结四层结构硅芯片和三个电极组成的半导体零件。晶闸管起到控制电灯的作用，得到555英尺3输出的高平后，就能立即通，电灯亮了。3.2电路线路图图5电路原理图电路图如图5所示。3.3原理分析超导红外自动节约能源灯的电路包括热导红外传感器、运算放大器电路、双

8、电压比较器、基于555点的电路、光电开关、硅控制和6部分工作功率公路配置。热导红外开关包括热导红外传感器(由于条件限制，测试时用信号源代替)、VT1、计算IC1、计算IC1和比较电路IC2。当有人接近时，传感器检测行人发出的热红外辐射光谱，将移动的红外线转换为频率(0.33Hz)的传记信号，通过耦合器电容器C1添加到VT1放大，字典放置的信号添加到IC1的东向端。IC1使用高增益低噪声运算放大器CA3140，将构成R8、C4和R7、C3等低频(0.2至8Hz)的传记信号与IC2 5英尺的基准电压(来自R10、D1和R11、RP1分压)进行比较。白天光线强，RG低电阻(明亮的电阻几K到几十K)R

9、15、RP1、分压后的VT2饱和率，饱和管压力降只有0.3V，将555的4脚牢牢地钉在低水平，可以在白天不亮的情况下节省能源。到了晚上，光电开关关闭，RG以高电阻(几米到几十米)与R15，RP2的分压高度协调，调节RP2，以确保VT2的B极电位不超过0.6V。9013牙齿截止日期时也是如此。555的4发是高平的。牙齿时，如果人接近，红外传感器引起的信号就会放大控制555电路的3通信端口输出高电平操作双向晶闸管SCR，电灯亮。一段时间后，由555组成的单稳定触发器恢复正常状态。灯灭了。Td=1.1R13C6可调整R13、C6的大小，以调整灯泡时间。电路电源供应器使用9V DC电源供应器。3.4电

10、路原理3.4.1全面放大信号输出前放大电路如图6所示。在设计中，VT1选择9014。信号输入图6前放大器电路3.4.2高阻抗集成运算放大器电路高阻抗集成运算放大器电路如图7所示，得到了同侧脚3牙齿VT1的放大IC1和C4、R8、C3、R7等构成低频(0.2至8HZ)放大极，处理传记信号，然后将信号放大到足够大，从脚6输出。图7高阻抗集成运算放大器电路3.4.3双电压比较电路在双电压比较器电路中，R10、D1和R11、RP1分压获得LM393针5的基准电压，如图8所示。在IC1上放大的信号在IC2的脚6上输入相同，并与基准电压进行比较。如果信号足够强，比较后从IC2英尺7输出低跳脉冲，设置555

11、点默认电路触发器的触发位置。图8电压比较电路图9电压比较电路3.4.4基于555小时的电路和光电开关图9基于555小时的电路和光电开关基于555小时的电路和光电开关，如图9所示。光敏电阻(替换为RP3)与R15、RP2、R14和VT2一起构成光电开关。光敏电阻在白天照明时电阻很小(手动降低RP3)。这与R15、RP1分压一起通过VT2饱和，饱和管压力降只有0.3V，因此555的脚4牢牢固定在低水平，使555处于强制复位状态。基于555小时的电路和R13、C6等构成了单稳定触发延迟电路。天黑后光电开关关闭，555的脚4具有高电位，处于触发待命状态。该脚2触发低跳(1/3Vcc)脉冲时，555触发

12、反转，脚3输出高电平，打开双向硅触发传导，电灯。电灯亮的时间，即单稳态电路触发后的暂定稳定时间为td=1.1R13C6。3.4.5电源供应器段落电路直流电源供应单元部分由9伏直流电源供应单元组成。电灯电源是220V 50Hz的交流电源。4总结和经验在本课程设计中，选择了热电红外自动节约能源灯设计。个人对热红外节约能源灯这个话题感兴趣。(David aser，Northern Exposure(美国电视电视剧)，我希望通过这次课程设计，可以更深入地理解理论，将理论与实际应用相结合，同时更好地了解集成电路的功能和作用。电路的工作状态是白天不亮。当天夜幕降临后，如果有人进入红外感应区，电灯会自动打开

13、，为行人照明，人走后灯会自动关闭。在这次实验中，通过设计和调试实验，我对电路设计有了更深的认识，发现电子产品的制作离我们真的很近。同时，我切实发现我的学习能力和实践能力有所提高，理论知识和实际应用相结合的能力也有了很大提高。在这次设计中，我的导师给了我很好的指导，我的同事给了我很大的帮助，另一个室友无偿为我提供了电脑(如果他们自己的设计还没有完成的话)。没有他们的帮助，可以说这次设计没有完成。在这里，我真心想对他们说“谢谢”。工具书南辛集，柳继勋数字电路实验教程M。山东3360山东大学出版社1996。【2】江光华，秋秀彬。电子技术的基础数字部分(第五板块)M。北京：高等教育出版社2006。【3

14、】江光华，秋秀彬。电子技术基础模拟部分(第五板块)M。北京：高等教育出版社2006。4方大川，朱利安电子控制装置制作入门M。北京：国防工业出版社，20035柳水闸实用电子电路设计制作300例M。北京：中国电力出版社，2004。6褐指基础电气控制应用电路M。北京：电子工业出版社，2005。7芳胺，方大川。家用电子小作品M。北京：新一代出版社，2007年。附录电路线路图河南科技大学传记机械学院电子课程设计报告标题：超导红外自动节约能源灯设计专业课：传记工程学科和自动化061名称：she bubvin时间：2008.06.16至2008.06.27讲师：发票员全熙妍墓清林完成日期：2008年六月二十七日超导红外自动节约能源灯设计任务书1.设计目的