微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)

1、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目：微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)電學(xué)院班級(jí)：自動(dòng)化（）班學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)老師：曹景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)班級(jí)：自動(dòng)化（）班姓名：指導(dǎo)教師：1年月日設(shè)計(jì)題目：感應(yīng)開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求用途：可用在走廊或樓梯的路燈，以及家用的燈具上。功能要求：做到人來(lái)等就自動(dòng)亮，人一離開(kāi)，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間延遲，燈才熄滅。設(shè)計(jì)成果設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份電路圖一份參考資料李萬(wàn)臣模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)哈爾濱工程大學(xué)出版社，黃繼昌實(shí)驗(yàn)單元電路及其應(yīng)用人民郵電出版社，楊邦文新型實(shí)用電路制作例人民郵電出版社，閻石數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第五版北京：?jiǎn)J等教育出版社，童詩(shī)白模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四

2、版高等教育出版社，實(shí)用電子電路例張慶雙等編著北京：機(jī)械工業(yè)出版社，教研室主任簽字：年月日TOC o 1-5 h z1引言3. HYPERLINK l bookmark102元件芯片選擇及整體電路工作原理分析3 HYPERLINK l bookmark122.1方案論證32.1.電1源32.1.檢2測(cè)器32.1.單3穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器42.1.自4鎖器4 HYPERLINK l bookmark143元電路設(shè)計(jì)：元器件選擇及電路圖5 HYPERLINK l bookmark163.電1源電路53.檢2測(cè)電路5 HYPERLINK l bookmark243.光3控電路634.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路6 HYPE

3、RLINK l bookmark2635.自鎖電路7 HYPERLINK l bookmark2836.電路整體電路圖與工作原理介紹7小結(jié)9 HYPERLINK l bookmark32參考文獻(xiàn)9 HYPERLINK l bookmark34附錄10引言隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷的涌現(xiàn)。電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也豐富了人們的物質(zhì)生活。現(xiàn)代社會(huì)生活數(shù)字化越開(kāi)越顯著，促使了數(shù)字電子技術(shù)的飛躍發(fā)展。對(duì)數(shù)字電子技術(shù)的學(xué)習(xí)與認(rèn)知的需求也開(kāi)始明顯，為了鞏固對(duì)課本數(shù)字電子技術(shù)知識(shí)到生活實(shí)踐應(yīng)用。本文選取數(shù)字電子技術(shù)一個(gè)生活中常用且比較簡(jiǎn)單的數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用原理與電路元件進(jìn)行簡(jiǎn)

4、略的講解。2元件芯片選擇及整體電路工作原理分析2.1方案論證根據(jù)微波感應(yīng)自動(dòng)燈的原理，該設(shè)計(jì)電路由電源電路、檢測(cè)電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路、自鎖電路和雙向晶閘管，其流程圖如圖所示。該電路由電源、檢測(cè)、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、自鎖電路和雙向晶閘管的組成其具體選擇如下文。電源因?yàn)槲覀內(nèi)粘Ｉ钫５碾妷菏堑慕涣麟妷?所以要經(jīng)過(guò)壓降電容、電阻器1整流二極管、穩(wěn)壓二極管和濾波電容器整流整壓處理（圖見(jiàn)于下文電源電路圖）。檢測(cè)器檢測(cè)器由環(huán)形天線、微波檢測(cè)專用集成電路組成。之所以選擇環(huán)形天線與芯片，因?yàn)闄z測(cè)控制器使用直徑厘米的微型環(huán)形天線作微波探測(cè)，其天線在軸線方向產(chǎn)生一個(gè)橢圓形半徑（可調(diào)）空間微波戒備區(qū),當(dāng)人體活動(dòng)時(shí)其反

5、應(yīng)的回波和微波感應(yīng)控制出發(fā)的原微波場(chǎng)（或頻率）相互干涉而發(fā)生變化，這一變化量經(jīng)進(jìn)行檢測(cè)、放大、整形、多重比較以及延時(shí)處理后由導(dǎo)線輸出電壓控制信號(hào)。微波專用微處理器首先去除幅度大小的干擾信號(hào)只將一定強(qiáng)度的探測(cè)頻移信號(hào)轉(zhuǎn)化成寬度不同的等幅脈沖，電路指識(shí)別脈沖足夠?qū)挼膯误w信號(hào)，如人體、車(chē)輛其鑒別電路才被觸發(fā)，或者兩秒內(nèi)23，鑒寬電路也被觸發(fā)。人體微波感應(yīng)器，微波感應(yīng)器是以微波多普勒原理為基礎(chǔ)，平面型天線作感應(yīng)系統(tǒng)，以微處理器作控制的一種感應(yīng)器。微波探測(cè)器是以微波頻率發(fā)射、接收，整機(jī)關(guān)鍵元器件均為進(jìn)口器件，方案設(shè)計(jì)、選擇器件均確保了產(chǎn)品可靠性。微波感應(yīng)器，人體微波感應(yīng)器產(chǎn)品功能特點(diǎn)：非接觸探測(cè)。傳感器

6、不受溫度、濕度、噪聲、氣流、塵埃、光線等影響適合惡劣環(huán)境。3.抗射頻干擾能力強(qiáng)。探測(cè)范圍一，可根據(jù)客戶要求調(diào)節(jié)。微波人體傳感器性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)。上電燈常亮延時(shí)，后正式進(jìn)入工作狀態(tài)。7傳調(diào)指示燈下的電位器，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)靈敏度減弱，距離縮小，扭到底為關(guān)掉。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)靈敏度增加，距離增大，扭到底為桎機(jī)，靈敏度高。調(diào)板面上的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，可調(diào)正輸出脈沖的長(zhǎng)度。（檢測(cè)電路圖見(jiàn)下文圖）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由晶體管和時(shí)基集成電路芯片組成。因?yàn)闀r(shí)基集成電路能準(zhǔn)確快速的對(duì)檢測(cè)芯片的傳來(lái)的信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)。其特點(diǎn)上文檢測(cè)器中簡(jiǎn)略說(shuō)明（圖見(jiàn)于下文圖）。自鎖器自鎖器由晶體管及其外圍元件組成（其圖見(jiàn)于下文圖）。3單元電路

7、設(shè)計(jì)：元器件選擇及電路圖3.1電源電路電源電路由壓降電容器D穩(wěn)壓二極管和濾波電容器、電阻器、整流二極管2等組成。電路連接見(jiàn)下圖3.2檢測(cè)電路檢測(cè)電路選用環(huán)形天線與芯片，如圖所示。檢測(cè)控制器使用直徑厘米的微型環(huán)形天線作微波探測(cè)，其天線在軸線方向產(chǎn)生一個(gè)橢圓形半徑（可調(diào)）空間微波戒備區(qū)，當(dāng)人體活動(dòng)時(shí)其反應(yīng)的回波和微波感應(yīng)控制出發(fā)的原微波場(chǎng)（或頻率）相互干涉而發(fā)生變化，這一變化量經(jīng)進(jìn)行檢測(cè)、放大、整形、多重比較以及延時(shí)處理后由導(dǎo)線輸出電壓控制信號(hào)圖3微波感應(yīng)控制器內(nèi)部環(huán)形天線和芯片組成一個(gè)工作頻率的微波振蕩器，環(huán)形天線既做發(fā)射天線也可接收有人體移動(dòng)而反射的回波。內(nèi)部微波三極管的半導(dǎo)體結(jié)混頻后差拍檢出

8、微弱的頻移信號(hào)（既檢測(cè)到人體的移動(dòng)信號(hào)），微波專用微處理器首先去除幅度大小的干擾信號(hào)只將一定強(qiáng)度的探測(cè)頻移信號(hào)轉(zhuǎn)化成寬度不同的等幅脈沖，電路指識(shí)別脈沖足夠?qū)挼膯误w信號(hào)，如人體、車(chē)輛其鑒別電路才被觸發(fā)，或者兩秒內(nèi)23，鑒寬電路也被觸發(fā)。人體微波感應(yīng)器，微波感應(yīng)器是以微波多普勒原理為基礎(chǔ)，環(huán)形型天線作感應(yīng)系統(tǒng)，以微處理器作控制的一種感應(yīng)器。微波探測(cè)器是以微波頻率發(fā)射、接收,整機(jī)關(guān)鍵元器件均為進(jìn)口器件，方案設(shè)計(jì)、選擇器件均確保了產(chǎn)品可靠性。3.3光控電路單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路由晶體管和時(shí)基集成電路芯片組成，如圖所示。微波通過(guò)天線發(fā)射與接收信號(hào)經(jīng)過(guò)微波處理器芯片處理過(guò)的脈沖信號(hào)在經(jīng)過(guò)三級(jí)管放大后傳達(dá)個(gè)基時(shí)芯

9、片觸發(fā)。了作定時(shí)延時(shí)控制外，還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控制及計(jì)量檢測(cè)。此外，還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路，用于交流信號(hào)源、電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等。由于它工作可靠、使用方便、價(jià)格低廉，目前被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中，55集成電路內(nèi)部有幾十個(gè)元器件，有分壓器、比較器、基本觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等, 電路比較復(fù)雜，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體，如圖3所示。TH(&謝圖6 # #3.5自鎖電路自鎖電路有晶體管及其外圍元件組成，如圖所示。R310K4IC21K300KR4C3lu在夜晚，若有人進(jìn)入該信號(hào)經(jīng)處理后，使ELR510K圖7微波傳感監(jiān)控范圍內(nèi)時(shí)，則環(huán)形天線的四輸

10、出高電平，其內(nèi)部的單穩(wěn)態(tài)電路受觸發(fā)而翻將接收到微波反射信號(hào)，截止, 點(diǎn)亮。同時(shí)葉導(dǎo)有由穩(wěn)態(tài)變暫穩(wěn)一的變?yōu)楦唠娖?，使?dǎo)通，照明燈使的腳為低電平。當(dāng)人離開(kāi)監(jiān)控范圍后，導(dǎo)通，由暫穩(wěn)態(tài)恢復(fù)為穩(wěn)態(tài)，其腳輸出低電平，使均截止，照明燈熄滅。3.6電路整體電路圖與工作原理介紹電路的工作原理：該微波傳感自動(dòng)燈由電源電路、檢測(cè)電路、光控電路單穩(wěn)態(tài)電路、自鎖電路和雙向晶閘管等組成，如圖所示。電源電路由壓降電容1電阻器組成。檢測(cè)電路由環(huán)形天線、微波檢測(cè)專用組成。光控電路由光敏電阻、分壓電阻及內(nèi)電路組成。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由和時(shí)基集成電路組成。自鎖電路由晶體管及其外圍元件組成。左右的直流電壓,交流電壓經(jīng)降壓、穩(wěn)壓、整流及濾波

11、后，產(chǎn)生供給、和等。在無(wú)人進(jìn)走廊或門(mén)廳額微波監(jiān)控范圍內(nèi)時(shí)，環(huán)形天線向外發(fā)射微波信號(hào)，此時(shí)因基極有高電平輸入而導(dǎo)通，使的腳變?yōu)榈碗娖?，?nèi)部的單穩(wěn)態(tài)電路為穩(wěn)態(tài)，其腳輸出低電平，和均截止，照明燈不亮。，在夜晚，若有人進(jìn)入微波傳感監(jiān)控范圍內(nèi)時(shí)，則環(huán)形天線、講將接收到微波反射信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)處理后，使截止，的四輸出高電平，其內(nèi)部的單穩(wěn)態(tài)電路受觸發(fā)而翻轉(zhuǎn)，有由穩(wěn)態(tài)變暫穩(wěn)態(tài)，的變?yōu)楦唠娖?，使?dǎo)通，照明燈點(diǎn)亮。同時(shí)葉導(dǎo)通，使的腳為低電平。當(dāng)人離開(kāi)監(jiān)控范圍后，導(dǎo)通，由暫穩(wěn)態(tài)恢復(fù)為穩(wěn)態(tài)，其腳輸出低電平，使和均截止，照明燈熄滅。在白天，光敏電阻器的阻值變小，使的腳為高電平（高于閾值），處于恒穩(wěn)態(tài)。此時(shí)不管是否導(dǎo)通，的

12、腳均輸出恒定的低電平。元器件選擇選用微波檢測(cè)專用集成電路；選用時(shí)基集成電路。1均選用硅型晶體管。選用雙向晶閘管。選用硅整流二極管；選用、穩(wěn)壓二極管，例如等型號(hào)。選用耐壓值碳膜電阻器選用、碳膜電阻器。選用耐壓值的滌綸電容器；選用耐壓值為的電解電容器；選用耐壓值為的電解電容器。心得小結(jié)：通過(guò)這次對(duì)微波自動(dòng)燈設(shè)計(jì)，了解設(shè)計(jì)電路的程序。在運(yùn)用的過(guò)程中讓我深度的了解到了自己的很多的不足，對(duì)課本知識(shí)的掌握與應(yīng)用很是勉強(qiáng)，有些甚至“一塌糊涂”來(lái)形容也不為過(guò)。當(dāng)然收獲也頗多讓自己對(duì)元器件如何更合理的運(yùn)用到實(shí)踐中，更能節(jié)省能源與經(jīng)濟(jì)。課本的知識(shí)有很多的不足，因?yàn)槊總€(gè)作者都有自己不足的地方，多查找相關(guān)的資料找出更

13、合理適合的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。雖然自己的不一定很好但是一定適合自己，在設(shè)計(jì)與找資料與設(shè)計(jì)課題的過(guò)程中我不得不對(duì)那些造出元器件的發(fā)明家崇敬，當(dāng)然巧妙的運(yùn)用元器件的人同樣令人敬佩，比如二級(jí)管，晶體管等，一個(gè)小小器件有令人贊嘆用途，我們生活已與它們分不開(kāi)了。在查找資料的過(guò)程中整流，濾波的電路連接不斷的改進(jìn)，讓我深刻明白的沒(méi)有最好的只更好。由于本人的知識(shí)很大不足，設(shè)計(jì)課題簡(jiǎn)單可能有好多的疏漏謝謝觀看，謝謝諒解。也讓我了解了關(guān)于微波自動(dòng)燈設(shè)計(jì)的原理及設(shè)計(jì)理念。通過(guò)這次學(xué)習(xí)，讓我對(duì)各種電路都有了大概的了解。通過(guò)大量的翻閱資料及廣泛的調(diào)查研究，廣開(kāi)思路，反復(fù)思考，作出了合理的設(shè)計(jì)并在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)課本相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí)做到了學(xué)以致用，通過(guò)團(tuán)體合作，加深了我們同學(xué)間的友誼，共同提高了我們發(fā)現(xiàn)提出分析解決問(wèn)題的能力，并通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算作了合理的推理論證，在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們綜合利用所學(xué)理論知識(shí)，不斷的完善提高了我們主動(dòng)學(xué)習(xí)，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，探索分析解決問(wèn)題的能力，為進(jìn)行良好的獨(dú)立工作習(xí)慣，科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，以及以后參加科學(xué)研究工作打下了良好的基礎(chǔ)。研究工作打下了良好的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)李萬(wàn)臣模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)哈爾濱工程大學(xué)出版社,黃繼