自动检测实训报告_温度检测实训报告

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目录

第一章 绪论..............................................................................................................................1 1.1 双色闪光灯.......................................................................................................................1

1.1.1 双色闪光灯的作用.......................................................................................................................1 1.1.2双色闪光灯的工作原理及电路图................................................................................................1

1.2光敏蜂鸣器........................................................................................................................2

1.2.1光敏蜂鸣器的作用........................................................................................................................2 1.2.2光敏蜂鸣器的工作原理及电路图................................................................................................2

第二章 元器件介绍..................................................................................................................4 2.1 555定时器......................................................................................................................4

2.2.1 555定时器的内部结构..............................................................................................................4 2.2.2 555定时器的功能......................................................................................................................5 2.2.3 555定时器的应用......................................................................................................................5

2.2 光敏电阻...........................................................................................................................6 2.3 蜂鸣器...............................................................................................................................7 第三章 制作、调试与仿真......................................................................................................8 3.1 双色闪灯的制作、调试与仿真.......................................................................................8

3.1.1 操作步骤.......................................................................................................................................8 3.1.2 调试...............................................................................................................................................9 3.1.3 仿真...........................................................................................................................................10

3.2 光敏蜂鸣器的制作、调试与仿真.................................................................................11

3.2.1操作步骤......................................................................................................................................11 3.2.2调试..............................................................................................................................................12 3.2.3 仿真.............................................................................................................................................15

第四章 总结............................................................................................................................16 第五章 参考文献....................................................................................................................17

第一章 绪论

1.1 双色闪光灯

1.1.1 双色闪光灯的作用

本电路可以有很多变通应用,例如LED可以是串,并联的多只发光二极管,适当减小R4,R5的阻值,就可以组成闪与彩灯链.还可以自制成青少年假性近视预防治疗仪:将两管放置在一个长0.5m长的纸筒里,LED1放置在纸筒最里面,LED2放置在纸筒中间,单眼从纸筒端向里看,眼睛注视着灯的闪与,可以有效调节眼肌,每天使用10分钟,可以预防和治疗青少年的假性近视.1.1.2双色闪光灯的工作原理及电路图

电路如图1所示.本电路可以实现红、绿两只发光二极管交替闪烁，电路刚接通瞬间，由于电容C1还不及充电，因此555的2脚为低电平，输出端的3脚为高电平，发光二极管LED1截止，不点亮，LED2两端加有正向电压点亮。随着电源VCC经过R1、R3对C1充电，C1两端电压逐渐升高，当达到2/3VCC的阀值电平时，555的3 脚翻转,输出低电平，从而使LED1点亮、LED2熄灭。此时，C1通过R3和555内部的放电管放电，当C1放电至1/3Vcc触发电平时，555的3脚再次翻转，LED1熄灭，LED2重新点亮。因此，红绿两只发光二极管就这样轮流导通与截止，闪烁不停。改变R1和C1可以改变LED 的频率。

图1 双色闪光灯电路图

1.2光敏蜂鸣器

1.2.1光敏蜂鸣器的作用

如果手拿实验板移动，扬声器就会随着移动时光照强弱的变化，发出多边的鸣叫声。如果将本电路放置在电视机屏幕前，则扬声器会随着图像的变化发出变换无穷的音色。

1.2.2光敏蜂鸣器的工作原理及电路图

电路如图2所示.本电路可以在不同光照下，发出忽高忽低，变幻莫测的鸣叫声，非常有趣。电路中，555和R1、RG1、C1等组成多谐振荡器，光敏电阻RG1是利用光致导电的特性，它的阻值会随照射光的强度而变化，当光照射时阻值小，光照弱时阻值大。本电路利用这一光敏特性，来改变振荡器的充放电的时间的常数，从而改变多谐振荡器的频率，本电路的振 荡频率为：

f=1.44(R1+RG1)C1 555输出的可变频率信号经过R2限流后，驱动三极管VT1带动扬声器发出多变的鸣叫声。

图2 光敏蜂鸣器电路图

第二章 元器件介绍

2.1 555定时器

2.2.1 555定时器的内部结构

555定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图3和图4所示。

.VCCRd.8VCCRVcoC1Vi1(TH)RVi2G2(TR)C2SR5KQR1T1.GND2TR5KRQG1G3Vo726Rd4Dis555TRTHQ3GNDVco55K(a)555的逻辑符号DisVo'VCC8Dis7TH6Vco55553Vo4Rd.(b)555的引脚排列图4 555定时器逻辑符号图3 555定时器内部结构 和引脚 1

555集成定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路，有TTL和CMOS等型号之分，但外引线排列和功能完全相同。其组成电路框图如图1所示。555定时器有二个比较器A1和A2，有一个RS触发器，R和S高电平有效。三极管TD是放电管(有时有另一三极管，是对清零起跟随作用，起缓冲作用)，将对外电路的元件提供放电通路。比较器的输入端有一个由三个5kW电阻组成的分压器，由此可以获得 2/3VCC和1/3VCC 两个基准分压值，一般称为阈值。2.2.2 555定时器的功能

1脚是接地端GND，2脚是低触发端TL，3脚是输出端OUT，4脚是清除端Rd，5脚是电压控制端CV，6脚是高触发端TH，7脚是放电端DIS，8脚是电源端VCC。①为接地端。

②（TR）为低电平触发端。该端输入电压高于1/3UCC时，比较器C2输出为“1”，当输入电压低于1/3UCC时，比较器C2输出为“0”。

③（u0）为输出端。输出为“1”时的电压比电源电压UCC低2V左右。输出最大电流为200mA。

④（）为复位端。在此端输入负脉冲（“0”电平，低于0.7V）可使触发器直接置“0”，正常工作时，应将它接“1”（接+UCC）。

⑤（CO）为电压控制端。静态时，此端电位为2/3UCC。若在此端外加直流电压，可改变分压器各点电位值。在没有其他外部联线时，应在该端与地之间接入0.01µF的电容，以防干扰引入比较器C1的同相端。

⑥（TH）为高电平触发端。该输入端电压低于2/3UCC时，比较器C1输出为“1”，当输入电压高于2/3UCC时，比较器C1输出为“0”。

⑦（D）为放电端，当输出U0=“0”，即触发器= 1时，放电晶体管T导通，相当7端对地短接。当u0 为“1”，即= 0，T截止，7端与地隔离。⑧为电源端。

2.2.3 555定时器的应用

1）用555电路构成施密特触发器； 2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路；

3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。

2.2 光敏电阻

光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。

通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。一般光敏电阻器结构如图6所示。

图6 光敏电阻外观及电路符号

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。

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。

光敏电阻的主要参数有亮电阻，暗电阻，光电特性 光谱特性，频率特性，温度特性。在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。没有极性，纯粹是个电阻器件，使用时可加直流也可以加交流。

2.3 蜂鸣器

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。

它主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

蜂鸣器的电路图形符号如图7蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。

图7蜂鸣器的图形符号 第三章 制作、调试与仿真

3.1 双色闪灯的制作、调试与仿真

3.1.1 操作步骤

1、配齐元件和其他附件，并对元件进行检测。

2、根据电路图合理安排元件安装位置和走线。工艺要求

3、安装元件，检查无误后下焊。工艺要求

4、按图8,9接线。

图8

图9 3.1.2 调试

当自己检查过一遍后，接通电源，然后观察两个二极管的闪烁情况，如果没有看到两个二极管交替闪烁，说明出错。自己要回过头来认真检查错误，只到达到预期的效果。如果两个二极管交替闪烁，证明达到了实验设计要求。

调试结果如图10,11所示，两个二极管交替闪烁。

图10

图11 3.1.3 仿真

仿真结果如图12所示:

图12 3.2 光敏蜂鸣器的制作、调试与仿真

3.2.1操作步骤

1、配齐元件和其他附件，并对元件进行检测。

2、根据电路图合理安排元件安装位置和走线。工艺要求

3、安装元件，检查无误后下焊。工艺要求

4、按图13,14接线。

图12

图13 3.2.2调试

当用手或用其他不透光物体遮挡光敏电阻，随着光敏电阻所受光多少，蜂鸣器发出不同频率的声音，像鸟的叫声，即达到了设计要求。如果没有出现预期的效果，那就要回过头仔细检查错误。一直到达到设计要求为止。

连接到6V直流电源上，发出声音且当用手遮挡光敏电阻，随着光敏电阻所受光多少，蜂鸣器发出不同频率的声音，达到了设计要求。输入，输出波形如图14,15,16,17所示：

图14 当用手遮挡光敏电阻是周期变化，图15

图16 当用手遮挡光敏电阻，周期变化，图16 3.2.3 仿真

第四章 总结

本次实训的主要内容是光敏蜂鸣器和双色闪光灯设计。在焊接电路之前，我们主要是了解该电路的工作原理，并熟悉各元器件在电路中的作用。本次实训要求我们自主设计线路的走向并焊接电板，由于之前设计好原理图，省去了跳线的麻烦，因此在焊接电路时显得比较容易。对于元件位置摆放的恰当与否，直接关系到电路板的美观与走线是否容易。由于是先焊的双色闪光灯，线路有点复杂，有点不熟练，所以焊点有点不美观。之后是光敏蜂鸣器的焊接就很顺利了，我也比较满意。

第五章 参考文献

1、王元庆 新型传感器原理及应用 北京 机械工业出版社 20022、王庆友 图像传感器应用技术 北京 电子工业出版社 20033、梁森 王侃夫 黄杭美 自动检测与转换技术

北京 机械工业出版社 20054、杨志忠 数字电子技术 北京 高等教育出版社 20035、张福学 传感器应用及其电路精选（上、下册）北京 电子工业出版社 2000