光电课程设计报告.doc

课程设计总结报告课程名称：《光电技术》课程设计学生姓名：汤备系别：物理与电子学院专业：电子科学与技术指导教师：徐代升2023年07月02日目录
TOC\o"1-3"\u一、设计任务书 3
1、课题 3
2、目的 3
3、设计规定 3
二、实验仪器 3
三、设计框图及整体概述 4
四、各单元电路的设计方案及原理说明 4
1、用定期器构成多谐振荡器作调制电源 5
（1）电路结构 5
（2）由定期器组成的多谐振荡器 5
（3）发射端电路 6
2、用放大器构成接受放大电路 PAGEREF_Toc\h6
（1）光放大器 7
（2）光比较放大器 7
五、调试过程及结果 PAGEREF_Toc\h8
1、调试的过程及体会 PAGEREF_Toc\h8
2、调试结果 PAGEREF_Toc\h8
六、设计、安装及调试中的体会 9
七、对本次课程设计的意见及建议 9
八、参考文献 10
九、附录 10
1、整体电路图 10
2、课程设计实物图 10
3、元器件清单 11


一、设计任务书
1、课题
光电报警系统设计与实现。
2、目的
本课程设计的基本目的在于巩固电子技术、光电技术、感测技术以及传感器原理等方面的理论知识，从系统角度出发，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力，并养成严谨务实的工作作风。通过个人收集资料，系统设计，电路设计、安装与调试，课程设计报告撰写等环节，初步掌握光电系统设计方法和研发流程，逐步熟悉开展工程实践的程序和方法。
3、设计规定
（1）基本规定
用构成占空比为0.5多谐振荡器作发光二极管的调制电源，并对参数选择进行分析说明；选用构成比较放大器进行报警电路设计；画出所做实验的所有电路图，并注明参数；记录调试完毕后示波器输出的各测量点电压波形。
（2）扩展规定（选做）
分析影响作用距离的因素，提出提高作用距离的措施；设想光电报警系统的应用场合，并根据不同应用提出相应电路的设计方案。如需要闪烁报警，电路如何设计？
二、实验仪器
多功能面包板………………………………………………………………1块
..双通道数字存储波示器………………………1台
直流稳压电源…………………………………………………1台
万用表………………………………………………………………………1台
三、设计框图及整体概述
光电报警系统是一种重要的监视系统。目前其种类日益增多。有对飞机、导弹等军事目的入侵进行的报警系统；也有对机场、重要设施或危禁区域防范进行报警的系统。红外报警系统是各种报警器中使用最多的一种，它是运用在红外波段的光电探测器制作的一种光电探测系统。常用的红外报警器，按其工作方式可分为被动式和积极式两种。
被动式红外报警器只有接受部分，当有人和物体进入其监视范围之内时，人或物体发出的红外辐射被相应的红外探测器接受后，通过信号放大和解决，就会发出报警。
积极式红外报警器的原理框图如图1所示。由红外光源发出的红外辐射被红外探测器接受，红外辐射信号变为电信号，经信号放大和解决电路后送报警电路。这种报警器事实上提成发送和接受两部分，分开放置。当没有人和物体进入这两部分之间，红外辐射没有被阻挡时，报警处在一种状态，不报警。一旦有人或物体进入这两部分之间。红外辐射被阻挡，报警器立即翻转到另一种状态，即可报警。

图1积极式红外报警器原理框图
一般来说，被动报警系统的保密性好，但是设备比较复杂；而积极报警系统可以运用特定的调制编码规律，达成一定的保密效果，设备比较简朴。考虑到元器件及其他设备规定，本课程设计采用积极式红外报警器工作方式。
四、各单元电路的设计方案及原理说明
1、用定期器构成多谐振荡器作调制电源
555定期器是一种应用方便的中规模集成电路,广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
（1）电路结构
定期器的内部电路由分压器、电压比较器和、简朴锁存器、放电三极管以及缓冲器组成，集成电路的内部结构如图2所示，管脚图如图4所示。

图2NE555集成电路的内部结构图
8
7
6
5
1
2
3
4
NE555

图3NE555集成电路管脚图
（2）由定期器组成的多谐振荡器
NE555集成电路的内部结构可参看图2。用它构成占空比为0.5的多谐振荡器原题图如图4所示。下面对照电路图简述其工作原理及参数选择。
当3脚为高电平（略低于Vc时），输出电压将通过R1对C1充电。A点电压按指数规律上升，时间常数为R1C1。
当A点电压上升到上限阙值电压（约2Vc/3时），定期器输出翻转成低电平（略大于0V）。这时，A点电压将随C1放电而按指数规律下降。当A点下降到下限阙值电压（约Vc/3）时，定期器输出变成高电平，调整R2的阻值得到严格的方波输出。
用NE555组成振荡器来驱动发光管时，要注意发光管上串联一个