1、目 录 1 课程设计的目的 . 1 2 课程设计的任务与要求 . 1 3 设计方案与论证 . 1 4 设计原理及功能说明 2 4.14.1 设计原理设计原理 . 2 4.24.2 功能说明功能说明 . 3 5 单元电路的设计 . 4 5.15.1 光敏电阻的结构与工作原理光敏电阻的结构与工作原理 4 5.25.2 光敏电阻的基本特性光敏电阻的基本特性 5 5.35.3 SD8917 工作原理与功能特性工作原理与功能特性 . 7 6 硬件的制作与调试 7 7 总结 8 参考文献 10 附录 1：总体电路原理图 11 附录 2：元器件清单 12 1 1 课程设计的目的 此次课程设计是完成感应门铃的
2、设计与实现，为此我们从网 上查阅了相关知识，利用自己所学的知识和老师的指导，完成了 此次设计。该设计包括设计的基本原理，感应门铃的硬件设计， 感应门铃的软件设计等。 设计可以发声的门铃电路，对光敏电阻的熟练掌握。 提高焊接技术，提高实践能力。 通过此次课程设计，能达到学以致用。 2 课程设计的任务与要求 (1)设计一种人体感应开关（语音门铃） ，它能够自动检测来 人，当人经过门铃时自发出清晰响亮。 (2)检测人的窗口很小，只要在其他物体上开 8 毫米左右的孔 伸出检测孔就能正常工作。 (3)检测窗口很隐蔽，不像红外透镜、微波传感器的天线一样 引人注意，可以让来人很难发现机关，增加趣味感和防破坏
3、。 (4)产品价格非常低廉便于普及和大量生产。 (5)产品的语音内容是固定不变的，无法定做或者更改内容。 当然如果换成可录放语音电路，或者和其他电路组合可以实现其 他用途。 (6)利用 Multisim 等软件仿真， 得出主要信号输入输出点的波 形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性。 (7)完成课程设计报告。 3 设计方案与论证 方案一：光感 2 原理：光感门铃是利用人体反射光线，光敏电阻得到足 够大变化的光线，电路产生变化电流触发电路，灵敏度跟物 体反射率有关。 注：光感门铃与环境光照度有关，黑暗情况下不能正常 使用。 方案二：红外感应 原理：门铃原理：红外热释电传感器；动
4、作方式：被动 式。本身不发射任何信号，故不产生有害电磁干扰，人体辐 射的红外线中心波长为 910um，而探测元件的波长灵敏度在 0.220um 范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装 有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为 710um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的 红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测 人体辐射的红外线传感器。 方案三：555 定时器 使当按下开关时，在两二极管导通的情况下，电路通过 对 555 定时器的 4 脚管充电，使 555 定时器在其内部的作用 基理下发生振荡，此时，外接喇叭就会发出同一频率的声音， 当松开开关时，使得二极
5、管不导通，电很快就被放完，此时， 没有电通过 555 定时器的 4 脚管，由于 555 定时器的内部结 构及原理，使得振荡器不再振荡，所以喇叭停止发声。 经过比较综合来说，最终选定方案一。 4 设计原理及功能说明 4.1 设计原理 3 首先有人经过时，人的身影照应到光敏电阻它的阻值发 生变化，电源稳压电路的电流得到提高，经过 IC 集 成 电 路，由内部运算处理电路得到稳定可靠的电压值来判断出人 的进出，然后报告给语音功放电路，并发出声音。 图 4-1 设计原理 4.2 功能说明 利用人走过门铃时会产生一个阴影的特点，通过光敏电阻对 光线变化信号的接收， 作为本制作的传感器。 制作采用电池供电
6、， 通电后系统进入等待状态。当有人经过感光器件时，由于人的身 体会挡住光线，若原来有一定的光线照射在光敏电阻 R 光上，则 R 光表现出一个电阻值，当人体挡住一部分照射于光敏电阻的光 线时， 光敏电阻接收到的光线强度发生变化， 这个变化经 C2耦合， 经 Q1等组成的高增益放大后，输入 IC 的反相输入端，这个信号 与同相输入端输入的信号在 IC 内部经运算放大处理后， 形成一个 控制信号，驱动 IC 内部的音频发生电路工作，产生“您好，欢迎 光临！”的音频信号，使人耳能听到这句问候语。 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增加了半导体材料中载流子的数 人的身影经 光敏电阻感应接 内部运算处理电路 判断人的进出 报告给语音电路 4 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，由光子激发产生的电子空穴对将逐 渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。 5 单元电路的设计 5.
