1、 第 页 1 1 视力保护器电路设计视力保护器电路设计 摘 要 本设计主要实现测距报警、测光报警以及定时报警功能。利用超声波发射接收器、 NE555、光敏电阻等元件组合成电路，来实现上述功能。通过超声波接收头对接受的超声 波信号进行调制输出，所采用的是纯硬件电路，且分别对超声波接受与发射、NE555 及光 敏电阻的特性及各个功能进行分析，通过这些元件的组合来实现设计所需要的报警功能。 该视力保护器实用、方便、功耗低、易于维护，并且具有保护使用者视力、预防近视的功 能。 关键词：视力保护器 多功能 超声波 光敏电阻 NE555 报警功能 第 页 2 2 目录 第 1 章 系统设计电路方案论述 .
2、3 1.1 方案一. 1 1.2 方案二 1 1.3 方案三. 1 第 2 章 电路设计分析 .5 2.1 电路原理框图 5 2.2 电路设计原理图 5 2.3 电路总体工作原理及过程 5 第 3 章 工作调试 14 3.1 调试 14 参考文献： .16 总结 17 致谢 .18 第 3 页 3 第一章系统设计电路方案论述系统设计电路方案论述 1.1方案一方案一 由超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器、一个超声波接收放大器、一个 光控电路和各功能的控制与指示电路组成。如图 1 为电路原理图 1.2 1.2 方案二方案二 本电路由两个定时器和晶振电路组成的多功能视力保护器电路。如图 2
3、 电路原理图 第 4 页 4 1.3方案三方案三 本电路由 CD4001.4 二 2 输入端或门集成电路、CD4011.4 一 2 输入端与门集成电路和 CD4060.4 异或门集成电路组成。通过 3 只门电路中的各个门的组合，组成一个具有光强保护、 光若保护和超时阅读保护为一体的多功能视力保护器电路。如图为电路原理图。 第 5 页 5 第二章第二章电路设计分析 2.1 2.1 电路原理框图电路原理框图 视力保护器由测光电路、显示电路、报警电路、定时电路 4 个部分组成，如图 4 所示。 2.2 2.2 电路设计原理图电路设计原理图 第 6 页 6 本电路主要包含：该电路包括 3 个振荡器：
4、（即 超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时 用振荡器） 、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示灯电路。 1、 测光电路 本电路主要由光敏电阻器 RG、电阻器 R4、电容器 C 和 IC2 内部的与非门 D8 组成。 （1）光敏电阻 RG 选用亮阻小于 2k、暗阻大于 2M的光敏电阻器。其工作原理是基于内光电效应。在 半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增 加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化 物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧 姆电极，接触
5、引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。在黑暗环境里， 它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子 吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生 的电子-空穴对了半导体材料中载流子的数目， 使其电阻率变小， 从而造成光敏电阻阻值下降。 光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，油光自己发产生的电子空穴对将复合，光敏电阻的阻 值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线 照射时，电流就会随光强而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器 件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数 目的多少。 第 7 页 7 （2）测光电路原理分析 本电路的工作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加，使加在电容 C 上的风压上升，进而 使可控硅
