1、 I 课程设计报告课程设计报告 课程 光电电路课程设计 题目 光线遥控开关 系 别 物理与电子工程学院 年 级 2010 级 专 业 光电信息工程 班 级 光电 101 学 号 学生姓名 指导教师 职 称 设计时间 II 目 录 引言 .3 一 题目要求与方案论证4 1.1 设计题题目 4 1.1.1 题目要求 4 1.1.2 方案论证 . 4 二 电子线路设计与实现7 2.1Multisim 仿真电路设计图 . 7 2.1.1 电路设计 . 7 2.1.2 电路分析 7 三 结果与分析 8 3.1 光控的实现 . 8 3.2 两种状态各引脚电平变化 8 四 总结与体会 10 参考文献 10
2、3 引言引言 传统的机械式手动开关已经越来越满足不了现代人追求完美生活空间的需要。随着人 们生活水平的不断提高，科学技术的不断进步，数码无线遥控技术取代传统手动开关已成 为现代人追逐的潮流。其中光线遥控开关的发展于应用越来越受到人们的关注，因为只要 有光照射作为条件来实现用电器的开关断开或闭合十分方便。而光敏三极管做为光线接受 器具有较强的灵敏度，可以根据光强变化来改变内阻阻值，所以如今被广泛应用于电路的 设计中。光线遥控开关因其方便简单，广被人所接受运用在实际生活中 4 一 题目要求与方案论证 1.11.1 设计题题目设计题题目 光线遥控开关设计 1.1.11.1.1 题目要求题目要求 性能
3、要求:使用时只要用手电筒或玩具激光笔照射一下开关上的光敏管就能控制被控 电器电源的通断。电路中采用电源电路，光线接受电路和双稳态触发器等部分组成。电源 电路可输出 12V 左右的直流电压供整机用电。光线接收由光敏三极管来构成，受光线的照 射，光敏三极管内阻降低，无光照时，光敏三极管内阻增大。 1.1.2 1.1.2 方案论证方案论证 系统框图 芯片介绍 555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作 的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V16V 工
4、作，7555 可在 318V 工作， 输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。 555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单 稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪 表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图 分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一 个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压 VCC /3 和 2VCC /3 。 电 源 电 路 光 线 接
5、 受 电 路 双 稳 态 触 发 器 图 1 系统整体模块图 5 图 2 555 定时器内部方框图 555 电路的内部电路方框图如图 2 所示。 它含有两个电压比较器， 一个基本 RS 触发器， 一个放电开关 T，比较器的参考电压由三只 5K 的电阻器构成分压，它们分别使高电平比 较器 A1 同相比较端和低电平比较器 A2 的反相输入端的参考电平为和。A1 和 A2 的输出端控制 RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时， 触发器复位，555 的输出端 3 脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自 2 脚 输入并低于时，触发器置位，555 的 3 脚输出高电平，同时放电
6、，开关管截止。 继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、 机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。 图 3 继电器 电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。 只要在线圈两端加上一 定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作 用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。 6 当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使 动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、 切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处 于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器 一般有两股电路， 为低压控制电路和高压工作电路。 自动装置上的继
