闪烁警示灯电路的设计

发布 2019-09-05 07:25:00 阅读 6100

东北石油大学。

课程设计。2023年3月1日。

大庆石油学院课程设计任务书。

课程光电检测技术。

题目闪烁警示灯电路的设计。

专业姓名学号 0主要内容:

应用y976报警专用集成电路,光敏电阻等电子原器件,设计一当夜幕来临时,它能驱动红色警示灯闪闪发光,以起到告警指示作用。

基本要求:1) 研究y976报警专用集成电路,光敏电阻的功能特性。

2) 设计闪烁警示灯电路的功能框图。

3) 设计光电检测电路、音频电路、信号控制电路。

4) 设计5伏直流电源电路。

5) 调试安装。

6) 完成课程设计总结报告。

主要参考资料:

1)陈有卿编著。 新颖集成电路制作精选[m].人民邮电出版社, 2005.4.

2) 陈振官,陈宏威等编著。光电子电路制作实例[m]. 2006.4.

3) 黄继昌等编著。检测专用集成电路及应用[m]. 2006.10.

完成期限 2013.3.1

指导教师王立刚

专业负责人。

2023年2月25日。

在科技日益发达,我们的自动化精确控制意识不断增强的今天,高科技的控制措施不断涌现在各行各业。闪烁警示灯当然也在其列,警示灯可以说在安全控制等领域随处可见,如工厂里的作业区当光线不足时警示灯会闪烁,用以提醒工作人员应该补光等。随着科技的进步闪烁警示灯也将更加广泛的应用与推广。

夜间通常要在现场设置并开启红色警示灯具,用来提醒过往的人员,以防止夜晚过往人员、车辆发生事故。为了提高警示效果、节省电能和方便使用,警示灯最好工作在闪烁状态,并采用自动控制方式。本文介绍的警示灯控制的电路就具备了闪烁和光控两种功能,即天黑后能控制警示灯自动开启并工作在闪烁状态,天亮后又能将警示灯自动关闭。

伴随这经济的发展,各种警示灯已经为人们所认识。从居民区里的防火防盗系统到建设工地上的各种告警指示,它具有光控自动功能,白天灯灭,当夜幕来临的时候,它能驱动红色警示灯闪闪发光,以起到告警作用,从而节省了大量的人力资源,在不安全的地方可以避免危险事故的发生。对我们的安全生产的人们的财产安全有着非常重要的地位。

人们日常生活中的应用和建设应用的广泛使得人们再不能离开警示灯的作用,所以警示灯的用量也越来越大,市场的需求很大,研究它的生产和工作原理对以后的工作,生产很重要。

由于人们越来越重视警示灯的作用,对它工作原理的掌握也变的越来越重要,所以本文主要介绍闪烁警示灯的主要原理,它的主要组成的部件的原理。

电路的主要由报警集成电路y976和光敏电阻器rg组成:

2.1.1 光敏电阻。

光敏电阻是一种由具有光电效应的半导体材料构成的无极性电阻器件。它的作用机理就是基于半导体的光电效应。当无光照时,电阻值很大,当受到一定波长范围的光照后,其阻值会急剧变小。

光敏电阻的符号如图2.1,其特征曲线如图2.2所示。

图2.1 光敏电阻图2.2 光敏电阻特性。

2.1.2 报警集成电路y976

y976有三种告警信号输出模式,如图2.3所示,s0和s1输入端内置上拉电阻。s0和s1置为逻辑高电平,即s1=s0=”1”时,电路输出在1秒范围内四个高电平;当s1合上接逻辑低电平时,一秒范围内输出两个高电平;当s0合上接逻辑低电平时,输出一秒钟的间断高电平。

y976电路的工作电压为1.2v~9.0v,静态电流为10a,输出电流在3.

0v时为80ma,5v时可达300ma。电路最大功耗为0.3w。

图2.3 信号输出模式。

闪烁报警等电路整体框图如图2.4所示,主要由交直流转换电路、光检测电路、信号转换及控制电路、终端电路组成。

交直流转换电路是由二极管和电容器组合而成,其功能是吧交流点转换为直流电,从而为下一步工作做好准备。信号转换及控制电路主要是报警集成电路y976,它是根据光检测端的电平高低做出相应的输出信号,该信号来控制终端电。

路,可以说是整个电路的核心。

vd1与vd2采用in4007型普通硅整流二极管,vd3用5.1v稳压二极管,如uz-5.1b型灯。

vs可用mac94a4型灯小型塑封双向可控硅。h为100w以下的红色白炽灯泡。

rp1、rp2用wh5型合成碳膜电位器,rg为mg5型光敏电阻器,r1采用rj-1/2w型金属膜电位器,其余电阻均可用rtx-1/8w型碳膜电位器。c1要求采用cbb-630v型聚丙烯电容器,c2为cd11-16v型电解电容器。

3.1 警示灯的电路设计。

闪烁警示灯的电路图如图2.5所示,电路主要由报警集成电路y976和光敏电阻组成rg等元件组成。

3.2 警示灯的工作原理。

图中,vd1~vd3、c1和c2等组成简单的电容降压半波整流稳压线路,输出约5v左右的直流电压供集成块y976用电。电位器r1于光敏电阻rg及集成块的5脚组成光控电路,白天rg受自然光照射呈低电阻,所以y976的使能端en即5脚为低电平,y976不工作,vs关断,警示灯h不亮。当夜色来临时,rg无光照射,y976的5脚为高电平,1脚就输出方波脉冲形成报警音响信号通过r5加至vs控制极,使vs间隙开通与截止,所以h灯就闪烁发光。

4.1 电路焊接的注意事项。

在连接电路的过程中要注意各个点的相互关系,各个引脚的位置,以免连错。在焊接的过程中还要注意焊点的质量,避免过焊和稀焊的现象出现。另外,在连接光电跟踪传感接收头电路时应注意电阻间的关系以及两个晶体管之间的关系,要尽量选的对称,否则将会对实验结果造成影响。

在连接好电路后,要先进行检查,确认无误后再接通电源,以免烧坏元件。在进行试验的过程中要防止外界光源的干扰影响试验效果。

在实验条件下,对电路进行性能测试,所得结果基本符合实验要求。在性能上也有所改进,然而仍然存在不足。在具体调试过程中应注意操作,严格按实验流程进行,以免对结果产生误差或者破坏试验,烧坏元件。

调节电位器rp1可以改变电路的光控灵敏度,在需要告警的光照度下,h闪烁发光。调节电位器rp2的阻值,改变集成块输出脉冲的频率,即改变警示灯的闪烁频率。

本次实验主要是完成y976报警集成电路实例---闪烁警示灯的制作和调试,从实践的角度充分的了解电子世界的神奇,更好的了解光电检测这门课程,复习学习过的基本知识。对生活中的警示灯原理有了进一步的了解,丰富了日常生活和生产实践的知识。

本次实验基本达到目的,对光敏电阻的特性有了一定的了解,对y976型集成电路从原理上有了更个充分的认识,焊接电路和组装更加的熟练。

在实验中我发现了很多的问题,通过对问题的排查和解决,我学会了以前在课本中学习不到的东西,总体上来说,本次实验很成功。

1] 陈有卿编著。 新颖集成电路制作精选[m].人民邮电出版社。 2005.4.

2] 陈振官,陈宏威等编著。光电子电路制作实例[m]. 2006.4.

3] 黄继昌等编著。检测专用集成电路及应用[m]. 2006.10.

4]阎石,数字电子技术基础[m].北京:高等教育出版社2006.5

5]张永林等编著。光电子技术[m].高等教育出版社。2005.5

东北石油大学课程设计成绩评价表。

指导教师年月日。

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