红外灯设计
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ID511硬件参数表一、PCB布局图1.1 主板布局图 (ID511PCB-01B)1.2、接口说明主板上共有8个接口,下面分别说明。
J2 连接滑环, 1.27间距12P闭口白色直插直脚座PIN 功能 参数1 红外灯电源+12V输出,最大电流1.8A(VCC-LED)2 红外灯地(GND-LED)3 输入电源正(+12V) 输入,要求1.6A以上电流4 电源地12V(GND)5 485控制线B(485B) 输出,需要外接防雷保护6 485控制线A(485A) 输出,需要外接防雷保护7 视频输出正(VSOUT) 输出,1.0Vpp,需要外接防雷保护8 视频输出(GNDV)负9 报警输入1(AIN1) 输入,高电平(3.3V)常态,低电平(0报警,需要过压保护10 报警2输入(AIN2) 输入,高电平(3.3V)常态,低电平(0V)报警,需要过压保护11 报警输出2(AUX2) 输出,常态低电平(0V)使能高电平(3.3V),驱动电流20mA12 报警输出1(AUX1) 输出,常态低电平(0V)使能高电平(3.3V),驱动电流20mAJ1:连接摄像机、红外灯驱动板, 1.27间距12P闭口白色直插针座PIN 功能 参数输出,最大电流1.8A1 红外灯电源+12V(VCC-LED1)2 红外灯电源地(GNDLED)3 远光灯控制(T) 输出,低电平0V有效4 广角灯控制(W) 输出,低电平0V有效5 灯的开关控制(B/W) 输入,低电平(1.54V)黑白,高电平(11V)彩色6 电源(+5V) 输出,稳压5V7 摄像机电源+12V(VCCJ) 输出,最大电流0.8A8 摄像机电源地(GND)9 视频地(GNDV) 输入10 视频正(VSIN’) 输入,1.0VPP,内部有51R负载电阻11 摄像机控制RX(RX) 输入,0V-3.3V,接摄像机发送12 摄像机控制TX(TX) 输出,0V-3.3V,接摄像机接收J6:水平零点开关连接座子,2.0间距4P直插直脚座PIN 功能 参数1 发光二极管+ 输出,经270R电阻限流接+3.3V2 发光二极管- GND3 三极管发射级 GND4 三极管集电级 输入,经47K电阻电拉至3.3V(开路输出)J7:垂直零点开关连接座子,2.0间距4P直插直脚座PIN 功能 参数1 红外二极管+ 输出,经270R电阻限流接+3.3V2 红外二极管- GND3 三极管发射级 GND4 三极管集电级 输入,经47K电阻电拉至3.3V(开路输出)J9:接垂直电机座子,2.0间距4P直插直脚座PIN 功能 参数1 电机线圈A 输出,12V,最大输出电流0.3A2 电机线圈A 输出,12V,最大输出电流0.3A3 电机线圈B 输出,12V,最大输出电流0.3A4 电机线圈B 输出,12V,最大输出电流0.3AJ8:接水平电机座子,2.0间距4P直插直脚座PIN 功能 参数1 电机线圈A 输出,12V,最大输出电流0.3A2 电机线圈A 输出,12V,最大输出电流0.3A3 电机线圈B 输出,12V,最大输出电流0.3A4 电机线圈B 输出,12V,最大输出电流0.3A1.3、工作原理及工作流程在这只讲述一下红外灯与黑白转换的工作原于及流程,其它功能不必再讲述。
如何选择监控摄像机辅助“红外灯”?一、普通照明设备电视监控系统使用的光源种类取决于观察时的具体时间,尤其是是外应用场合。
在白天,工作条件会随着天气情况的变化(晴天、阴天、雨天等)而变化,因为天气的变化会引起室外光线光谱组成的变化。
辅助照明设备很多,可以使用民用照明设备即可,在夜间,最常用的有钨丝灯、卤钨灯、钠灯、水银灯和高强度放电金属弧光灯等。
每种自然光源和人造光源都有其独特的色谱组成,这可能对某种摄像机有利,也可能对其不利。
大部分黑白系统的图像质量只取决于照明光线的总能量,或摄像机所接收到的能量,而无法辨别光纤中的不同颜色。
如果光源的光谱曲线正好落在传感器的敏感区域内,照明光线就可以得到最高效率的运用。
彩色CCTV系统的情况就复杂多了。
对于可以感知可见光谱中所有这些颜色的光。
而为了取得较好的彩色平衡,光源的光谱曲线必须与传感器的灵敏度相匹配。
大多数彩色摄像机都具有自动白平衡控制功能,它可以通过电子电路自动进行调整,以实现合适的彩色平衡效果。
光源中必须包括所有可见光中的彩色,这样才能在监视器上重视这些颜色。
太阳、钨丝灯、卤钨灯、氙灯等宽带光源可以产生相当好的彩色图像,因为它们的光谱中含有所有颜色的频率。
汞弧光灯和钠蒸气灯等窄频光源的光谱不连续,因此颜色再现效果较差。
水银灯发出的红光很小,因此在汞弧灯下,红色物体就会变成黑色的。
同样道理,高压钠灯发出大量的黄色光、橙色光和红色光,蓝色或蓝绿色的物体在这种灯光下也会变成黑色、灰色和褐色。
低压钠灯只产生黄色灯,因此不能用于彩色CCTV系统。
使用人工照明时,还要考虑照明光束的角度和镜头的视场角。
宽束泛光灯能以相当均匀的照度为大面积区域提供照明,从而产生亮度均匀的图像。
窄束光源或聚光灯只能照到小面积区域,照不到的区域会非常暗。
照度不均匀的场景所形成的图像也会具有不均匀的亮度。
为了提高光线的利用率,摄像机镜头的视场角最好与光源的光束角相匹配。
如果灯光只能照亮场景的一部分、摄像机的视场角应该调整到观察区域所需要的角度。
第1篇一、项目背景随着社会经济的发展,人们对安全、监控的需求日益增长。
监控工程作为维护社会治安、保障人民群众生命财产安全的重要手段,在我国得到了广泛的应用。
本项目旨在为某地区提供一套完善的监控工程安装解决方案,以实现对该区域的安全监控。
二、项目目标1. 提高该区域的安全防范能力,降低犯罪率。
2. 实现对该区域的人流、车流进行实时监控,提高管理效率。
3. 建立健全的监控网络,确保监控系统的稳定运行。
三、项目内容1. 监控设备选型2. 系统设计3. 施工方案4. 系统调试与验收四、监控设备选型1. 摄像机:选用高清网络摄像机,具备日夜转换功能,适用于室内外环境。
2. 控制中心:选用高性能服务器,满足监控中心的数据处理需求。
3. 网络设备:选用高性能交换机,保证网络传输的稳定性和速度。
4. 存储设备:选用大容量硬盘录像机,实现监控数据的存储与备份。
5. 辅助设备:选用红外灯、防护罩等辅助设备,提高监控效果。
五、系统设计1. 系统架构:采用分层分布式结构,分为前端采集层、传输层、控制中心层和应用层。
2. 前端采集层:由摄像机、红外灯、防护罩等设备组成,负责采集现场图像信息。
3. 传输层:采用光纤或有线网络进行数据传输,保证图像信息的实时传输。
4. 控制中心层:由服务器、存储设备、显示屏等组成,负责图像信息的处理、存储和显示。
5. 应用层:通过软件实现对监控数据的实时查看、回放、查询等功能。
六、施工方案1. 施工准备:制定详细的施工方案,明确施工步骤、时间节点和责任人。
2. 现场勘察:对施工区域进行现场勘察,了解现场环境,确定设备安装位置。
3. 设备安装:按照设计要求,进行摄像机、服务器、存储设备等设备的安装。
4. 网络布线:按照设计要求,进行光纤或有线网络的布线,确保网络连接稳定。
5. 系统调试:对监控系统进行调试,确保各项功能正常运行。
6. 系统验收:按照验收标准,对监控系统进行验收,确保系统质量。
七、系统调试与验收1. 调试内容:包括设备功能测试、网络连接测试、图像质量测试等。
监控摄像机的红外灯为什么没有亮?1、电流不足原因导致雪花点产生一些室外短距离用集中供电12V很方便,但长距离红外灯发热量大,12V供电不稳定可能导致功率不够;而且全部没有内置散热装置在电流不稳定的情况下容易出现烧坏;二是电流衰减速度块,可能导致红外灯没能正常工作,在CCD照度比较高的而得不到红外灯辅光,于是,雪花飘飘;2、红外灯质量差,红外灯的角度及红外距离跟镜头不匹配导致的雪花飘。
很多公司为了方便自己采购及安装,用多种角度不同的等混合在一起使用,这样使用的好处是他们同一种灯可以勉强使用不同的毫米大小的镜头,坏处是总是让人感觉灯的角度与距离与镜头不合适,当角度不合适的时候,容易出现手电筒现象或者窄电现象;3、手工艺问题:很多人手工的时候,红外灯不集中,散光了;分散的光线导致到处有光,但一片灰蒙蒙的现象;红外灯前端的棉花挡光不严密,集中红外红散灯因此一片苍茫现象。
4、内置的是低劣摄像机,照度极高,很多工厂为了在同样的红外灯辅光前提下获得更亮的图像,人为的调高CCD的灵敏度;因为很多生产厂商为了价格竞争,使用非常低劣的摄像机内置里面,这种摄像机在红外灯补光不足的情况下,于是人为调高CCD的增益灵敏度,跟我们在硬盘录像机上调高亮度一样,是极易出现雪花现象的;5、电路设计不合理:生产红外摄像机,不仅仅是将红外灯直接装到摄像机里面然后就行了,二是要在装之前,对其摄像机电路重新设计并老化处理。
而市面上很多小型加工厂就是使用廉价的电子原件,买廉价的红外灯,直接用电烙铁焊接上去对于电路没有重新设计也没有进行老化处理;另外一些做低端产品的工厂,为了省钱,把控制电路板的控制板去掉或者跟灯板集成一起,这很容易导致红外灯受电路不稳定而发热,使本来就劣质的红外灯更不能正常工作;6、另一个可能是,在室外比较多灰尘的情况下,特别是在野外,具有可能是摄像机的红外灯把肉眼看不到的细小的颗粒拍下来了,这在白天红外灯不开启的情况下,肉眼及摄像机感觉不明显的;这种是环境所然。
红外夜视监控基本常识红外夜视监控需要掌握的要点:随着安防监控逐渐成为社会的需求,安防技术的发展也越来越受到社会各方面的重视,人们对监控的要求已由以前的可见光监控逐渐向夜间无光监控的方向发展。
由此,对夜视红外产品的选择已成为工程商采购器材时主要考虑的问题。
现今,大量的红外产品充斥着整个安防市场,影响着人们购买时的选择。
因为红外产品好与不好,除了公司规模、设计、外观包装外,即便是图像效果也不一定是眼睛看见的就是好的。
因为红外灯和我们看到的摄像机图像还不一样,好就是好,清晰就是清晰。
但红外灯不一样,有的红外灯你可以把它电压调高(因红外灯对电源电压很敏感),短时间内效果就会很好,但是红外灯的寿命却是大大缩短了,基本上也就半年到一年的寿命,过了一年故障率会明显提高,效果也会大打折扣。
现在有很多红外灯新兴厂家看见红外灯近几年利润不错,找到个LED卖家就开始自己组装红外灯。
还有一些当年很领先的早期红外灯企业,抱着暴利不放,还是几年前的销售思想,技术上也固步自封,已被快速发展的市场竞争抛在后面。
年前,在深圳安防展会上,看到一个很专业的红外灯厂家,做了一个很大的类似大锅形的红外灯,标称可以达到几千米,咨询他配套什么样的摄像机,什么样的镜头,在什么环境下可以达到标称的效果,则说不清。
那么多的红外灯制造商都信誓旦旦地标称自己的红外灯100米或200米等等,从而误导工程商。
而不管厂家如何宣传,工程商就是不信,100米灯能勉强用到50米就不错了,很多负责任的工程商,更是买了无数的红外灯也达不到用户要求。
那么,红外灯的照射距离就是夜间监控的红外距离吗?红外夜视监控就是单指红外灯技术吗?客观地说,红外灯要想达到效果,需要感红外性能出众的摄像机和性能优良的红外镜头,最好是搭配0.001勒克思以上的红外感应摄像机,最好是黑白的,配置特别的红外镜头,红外透光率达到百分之九十五以上。
问题是,这种摄像机大多价格昂贵,而真正红外透光率达到百分之九十五以上的镜头更是比较难找。
红外灯使用寿命灯管的消耗的电能一部分转换为有效的光能量,一部分则转换为热能,这是不可避免的,问题是对产生的热能要进行合理的控制和处置。
当产生的热能太多,或没有采取适当的降温措施时,机内温升过高,导致了灯管的过快老化引起照射距离的过快下降。
特别是一些生产者,没有健康的经营理念,片面追求交货时的性能,忽视产品的使用寿命,在没有解决发热和温升过高问题的情况下,拼命追求亮度和距离,更是使其使用寿命急速下降。
红外线红外光原理在自然界中,任何物体只要它的温度高于绝对零度(-273℃),就存在分子和原子无规则的运动,其就会不断地辐射红外线。
红外线辐射又遵循黑体定律。
黑体简单地说就是在任何情况下对一切波长的光的入射辐射、其吸收率都等于1的物体,也就是说全吸收。
显然,自然界中实际存在的任何物体对不同波长的光的入射辐射都有一定的反射(吸收率不等于1),黑体只是人们抽象出来的一种理想化的物体模型,但黑体热辐射的基本规律是红外研究及应用的基础。
光是一种电磁波,具有与无线电波一样的本质。
它的波长区间从几个纳米(1nm=10-9m)到1毫米(mm)左右。
人眼可见的只是其中一部分,我们称其为可见光,可见光的波长范围为380nm~780nm,可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光,波长比紫光短的称为紫外光,波长比红外光长的称为红外光。
红外光线的波长在780nm~1000μm之间,位于无线电波与可见光之间。
红外灯按其红外线辐射机理分为半导体固体发光(红外发射二极管IR LED)红外灯和热辐射红外灯两种。
2、红外线摄像机技术原理红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术。
被动红外摄像技术是利用任何物质在绝对零度(-273℃)以上都发射红外光的原理,人体和热机发出的红外光较强,其它物体发出的红外光相对微弱,利用特殊的热红外夜视仪可以实现夜间监控。
但这种特殊的热红外夜视仪造价昂贵,而且不能直观、清晰地反映周围环境状况,因此在通常的夜视系统中较少被采用。
关键字:校园监控教室监控电子监考学校监控远程监控随着现代信息技术的不断发展,学校原有的教学与管理设施已经不能彻底满足学校发展的需要。
教育管理、教学手段及教学设备的现代化,将进一步提高学校教学与管理水平。
本期所要建设的监控系统是一套融合普通校园监控与现代教学管理的新系统,系统采用先进的信号传输方式、高质量的图象处理技术和完善的安全保障措施,充分满足校园监控的要求。
结合学校原有设备和学校实际情况,本期将建立一套校园监控系统,实现主控集中管理、分控独立操作、教学现场实时观摩、考场实时监控、教学评估等功能,进一步增强学校的现代化教学和管理质量,使学校在教学与管理上成为一个智能化整体。
建成后的校园监控系统将是一个有易于扩充、升级和管理使用的教学监控与评估网络系统。
该系统实现了教学现场观摩、考场管理、安全保卫、实时数字录相和教学评估等功能的有机结合,充分满足了学校对教学监控、考场监控、校园安全监控的需要。
同时百科博公司的 IDRS 监控系统还提供了示范课光盘备份、远程网上教学(基于 INTERNET)、报警防范等功能。
设备控制采用主控中心集中式管理与各分控点独立操作相结合方式,校园监控系统的设计原则,使各个控制点都能互不干扰、独立操作实现其控制功能。
系统采用模块化设计,可根据学校需要扩充、升级。
既有效的保护了学校的投资,又使系统不会落后。
本期监控系统的所要实现的具体功能为:1) 通过安装在 1#,2#,3#楼共 192 个教室内的摄像机,保证对各教室的实时拍摄,达到监看区域的无盲区、图象清晰、声音清晰,并将视频、音频信号通过专设路线传输到主控中心。
2) 设立校园监控系统主控中心,主控中心通过百科博监控系统的主控软件实现对各个监控点摄像机的监看和控制,并可以将任意摄像机拍摄到的音像进行同步数字存储,以便日后随时调看。
该功能可同时作为考场秩序监控、教学评估和日常教室安全防卫,其实质都是通过调看主控主机上存储的资料对以发生事件的全过程进行查证、评判,从而达到有效管理目的。
课程声光双控延时照明灯电路目录摘要 (1)1.设计方案 (2)2.设计原理 (3)2.1第一级电路:光控电路 (3)2.2第二级电路:声控电路 (4)2.3第三级电路:555可重复触发的单稳态电路.. 52.4第四级电路:LED照明灯电路 (6)2.5 直流稳压电源 (6)3.元器件选型 (8)3.1红外线发射管 (8)3.2红外线接收管 (9)3.3继电器 (11)3.3.1 继电器概述 (11)3.3.2 继电器JRC-21F (12)3.4驻极体话筒 (13)3.4.1驻极体话筒概述 (13)13.4.2驻极体话筒与电路的接法 (14)3.4.3 驻极体话筒极性判别 (15)3.4.4驻极体话筒灵敏度检测: (15)3.4.5 驻极体话筒工作原理 (16)3.4.6 驻极体话筒选配注意 (16)3.4.6驻极体话筒的种类规格 (17)3.5电压比较器 (17)3.5.1工作原理 (17)3.5.2功能作用 (18)3.5.3 LM393 (18)3.6 NE555定时器 (19)3.7 变压器 (20)3.8 直流稳压芯片 (21)心得体会 (22)参考文献 (24)附录 (25)附录1:元器件清单 (25)表附录1-1 控制电路元器件清单 (25)1表附录2-2直流稳压电源中元器件清单26 附录2:声光双控延时照明灯电路全图 (26)11摘要随着电子技术的发展,用模拟电路和数字电路设计实现灯的自动开关,既能节能省电,有能延长灯的实际使用时间是非常重要的。
灯泡在白天不会点亮,而在夜晚,一旦有声音振动,灯泡就会自动点亮。
这种设计可以广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所,给人们的生活、带来极大的方便,得到了广泛的应用。
声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。
该电路由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路等组成。
本设计以红外发射管作为模拟可见光,红外接收管作为光源传感器,以驻极体话筒作为感应声音的传感器,同时用NE555定时器搭建可重复触发单稳态电路,实现可重复触发LED供电电路工作。
浅析红外摄像机的组成及成像原理
一般红外摄像机主通常由:感光芯片(CCD或CMOS)、DSP处理芯片、
红外LED补光灯板、镜头、摄像机外壳、线缆等主要部件组成。
下面对每个部件进行深一步的剖析:
1、感光芯片
感光芯片是一个摄像机的“眼睛”它的好坏直接决定着摄像机成像质量,特别是红外摄像机在夜晚光线不足的情况下,显得尤为重要。
感光芯片分为CCD和CMOS两种,两者基本上都是采用矽感光二极体
进行光电转换。
但由于两者构造不同:CMOS每个像素有独立的放大器;CCD则采用电荷传递方式输出信号,所有像素采用同一放大器进行信号放大。
这样相同面积下像素点相同时,CMOS感光面积相对低于CCD,造成CMOS低照度效
果相对CCD较差,再者CMOS每个放大器放大倍数都不同,造成夜晚但CMOS由于工艺较CCD简单,成本较低,随着新技术新工艺不断改善,CMOS
的高像素、信号处理迅速等优势逐渐明显,在监控领域份额越来越大,必将给传统的CCD安防天下带来新的挑战。
2、DSP处理芯片
如果说感光芯片是摄像机的眼睛,那DSP就是摄像机的“大脑”,它不仅控制CCD信号的采集,而且对信号进行频谱分析、数字滤波、智能分析等。
所以DSP功能的强弱直接影响着3、红外LED补光灯板
目前红外摄像机常用三种光线波长的红外补光灯,红外波段为
810nm,850nm,940nm。
810nm一般用于激光红外灯板,由于激光出光角度小,
光线集中,故激光红外灯一般使用在夜晚中远距离监控。
850nm,940nm波段红。
红外感应延时照明灯的设计摘要当今社会人们更加注重节能环保,照明这一领域也发生了很大的不变化,从传统的白炽灯具向LED智能化照明灯发展。
红外感应延时照明灯适宜于门厅、楼梯和楼道等地方,是公共照明基本实现了“人来灯亮,人离灯媳”的自动控制,明显改善了楼房的公共照明效果,还能大幅度节省公共照明用电,照明灯的实际使用寿命也明显延长。
此次的课程设计采用红外线反射式电路结构,红外发射器与接收器需安装在同一方向的同一平面内,使发射器与接收器成为一体化结构,并使用同一个电源供电。
然后用555时基电路结合电阻、电容等控制延时的时间长短。
可以使用KA2148对反馈信号实现放大。
最后根据设计原理图焊接、调试。
红外感应延时照明灯的设计是由红外感光透镜和热释电红外传感器、放大比较电路、工作延时电路和可控硅导通量控制电路组成慢亮慢暗人体感应自动控制灯,可以做到识别白天和黑夜。
给人类的生活带来了很多便利……关键字:红外感应 555定时器 KA2184集成电路照明灯目录第一章绪论 (1)1.1红外感应灯课题介绍 (1)1.1.1 红外线感应灯的开关 (1)1.1.2红外线感应灯的作用 (1)1.1.3 红外线感应灯的功能特点 (2)1.1.4红外线感应灯的适用范围 (2)1.2 555定时器的应用 (2)1.3 KA2184的的应用 (2)第二章相关芯片及硬件电路设计 (2)2.1 元器件的介绍 (2)2.2电路原理图 (5)2.3电路的控制过程 (6)第三章制作与调试 (8)3.1 电路板的焊接 (8)3.2 红外线发射管与接受管的安装 (9)3.3 电路的调整 (9)总结 (10)致谢 (11)参考文献 (12)第一章绪论1.1红外感应灯课题介绍随着时代的进步,科技的不断创新,现在各领域都向智能化方面发展,红外线线感应灯可以在楼道、宿舍、教室、办公室、实验室,宾馆、卫生间、储藏室等地方安装,不仅仅为我们提供了方便,而且其智能化、环保节约受到人们的热烈的欢迎。
本课题研究的内容就是采用红外线反射式结构,红外发射器与接收器需安装在同一方向的同一平面内,使发射器与接收器成为一体化结构,并使用同一个电源供电。
然后用555时基电路结合电阻、电容等控制延时的时间长短。
可以使用KA2148对反馈信号实现放大。
1.1.1 红外线感应灯的开关红外线感应灯的开关是一种利用红外线、热释电原理感应人体活动信息的新技术研发而成的,专门用来检测和感应人体活动信息的产品。
当人或有温度的物体进入模块感应范围内时,感应模块就会输出一个高电平脉冲信号、或高电平延时信号,输出的感应脉冲或延时信号可以直接驱动LED灯指示灯、LED照明灯;继电器等负载,感应模块可以用直流稳压电源供电。
1.1.2红外线感应灯的作用(1)脉冲输出:在感应模块监测范围内检测到人体活动信息时,仅仅以脉冲的形式输出。
(2)延时输出:在感应模块监测范围内检测到的人体活动信息时,以延时的方式输出,延时时间从0秒到数小时任意时间均可设置;如果在延时时间内,人体一直有活动信息被检测到,延时时间就一直延续下去,直到检测不到人体活动信息为止。
(3)光控作用:感应模块还具有光控作用,如果加上光控功能,白天不工作,始终处于静态;只有处于黑暗中,模块才有检测功能。
1.1.3 红外线感应灯的功能特点红外线感应灯采用红外智能化控制技术,自动控制开关,轻松方便,节约电能,当人进入感应区时灯光自动开启,人不离开感应灯一直保持开启状态,人离开后(25秒左右)灯光自动熄灭,白天触发电路自动锁定,晚上触发电路自动解锁,若有人走动自动开灯。
(延时时间可以自行设置)1.1.4红外线感应灯的适用范围红外线感应灯安装方便,适用范围广,适用于高级宾馆,通道,饭店,机关单位,学校,高级住宅通道走廊,楼梯,门厅,卫生间,储物室等需短时照明的场所。
1.2 555定时器的应用555集成定时器是模拟功能和数字逻辑功能相结合的一种双极型中规模集成器件,外加电阻、电容可以组成性能稳定而精确的多谐振荡器、单稳电路、施密特触发器等,应用十分广泛。
1.3 KA2184的的应用KA2184是红外接收集成电路,广泛应用于各种由红外线控制的各种产品。
第二章相关芯片及硬件电路设计2.1 元器件的介绍NE555内部电路方框图:内部含有两个电压比较器,一个分压器,一个RS触发器,一个放电晶体管和一个功率输出级。
(见下图一图1 NE555 内部结构图2 NE555 电路引脚555定时器的功能IC1、IC3可选用NE555或LM555、uA555型等时基集成电路。
红外发射管可选用SE303A,红外接收管选用PH302B,光敏电阻可选用亮阻与暗阻的比值较大的任何一种。
继电器选用工作电压力8—12V的小型继电器。
电源整流管VD2—VD5可用IN4004或IN4007。
降压电容C11用CBB/3—400v型聚丙烯电容器,泄放电阻R13是不可省去的。
IC2选用KA2184红外接收集成电路,它的性能、参数和引脚功能与索尼公闻的CX20106完全相同,可直接互换使用。
图3 CX20106的应用电路图下图是CX20106的内部电路及引脚的功能图图4 CX20106的内部结构和引脚功能图2.2电路原理图图5 采用KA2184的红外线感应式延时照明灯电路图电路采用红外线反射式电路结构,红外发射器与接收器需安装在同一方向的同一平面内,这就需使发射器与接收器成为一体化结构,并使用同一个电源供电。
这种工作方式也正好适应该电路的长期待机、短时工作的工作状态。
2.3电路的控制过程图6 555构成多谐振荡器图7 多谐振荡器的波形图电路中,ICl(NE555)时基集成电路组成的多谐振荡器作为红外发射管的驱动电路。
多谐振荡器的振荡频率由(Rl+R2)、R3与Cl的值决定。
通常用于红外发射的驱动频率为38—40KHz,电路中采用可调电阻R1将其频率调整在这一范围内.并与接收电路的中心频率相一致,使接收电路呈最佳接收状态。
多谐振荡器的振荡频率可由公式f=1.443/(R1+R2+2R3)C1来计算。
当红外接收管PH302接收到红外反射信号后输入KA2184,通过电路内对输入信号的放大与解调后,由7脚输出低电平。
这一低电平通过R3驱动PNP型三极管,使其导通,发射极输出低电平,这一低电平又作为下一级单稳态触发器的触发信号。
555定时器单稳态触发器图8 555构成单稳态触发器IC3是一个由555时基集成电路组成的脉冲启动型单稳态触发器,平时电路处于稳态,2脚为为电,3脚输出低电平。
当有负向脉冲或低电平加至它的2脚后,电路立即翻转,3脚变为高电平,这一高电平使继电器K通电吸合,将电灯的电源电路接通,电灯EL亮。
当IC33脚输出向电平时,电路进入暂稳恋,同时由电源通过电阻器R1I向电容器C8充电。
电容器C8的充电过程便是该暂稳态的暂稳时间,当C8充电电压达到电源电压V/DD的2/3(6脚的翻转电压)时,电路翻转,单稳态电路的暂稳过程结束,3脚变为低电平。
继电器K失电后释放,断开电灯的电源,电灯EL灭。
电路中,电灯开启后需要保持多长时间,可以通过电路中电容器C8的容量和电阻器RI1的阻值来确定。
—般情况下,这种单稳态电路的最大延时时间可达2—3min。
在IC3的4脚与地之间接有光敏电阻RL,它的作用是:使电路不能在白天被触发,只有在夜间才能被触发。
它是利用光敏电阻在白天的亮阻远小于夜间的暗阻这一原理,将555时基集成电路的强复位端(4脚)在白天置于低电平,使电路保持复位状态而不能能被触发翻转。
而在夜间,由于RL阻值变大、使4脚恢复高电平,将电路的复位解除,电路进入正常控制工作状态。
本电路采用发射、接收一体化固定安装,电路处于长期待机、短期工作的状态,因此采用交流供电方式。
交流电源经降压电容c11降压、VD2—VD5桥式整流、C10滤波以及VD6稳压后向工作电路供电。
由于KA2184的工作电压为5V,因此由VD7将9V电压再次稳压为5V以供电路使用。
电路中K9为9V电源与5V电源之间的隔离电阻。
第三章制作与调试3.1 电路板的焊接电路板焊接方法先将准备好的元件插入印刷电路板规定好的位置上,在元件与印刷电路板铜箔的连接点上,涂上少许焊剂,待电烙铁加热后用烙铁头的刃口上些适量的焊锡,上的焊锡多少要根据焊点的大小来决定。
焊接时,要将烙铁头的刃口接触焊点与元件引线,根据焊点的形状作一定的移动,使流动的焊锡布满焊点并渗入被焊物的缝隙,接触时间大约在3-5秒左右,然后拿开电烙铁。
拿开电烙铁的时间,方向和速度,决定了焊接的质量与外观的正确的方法是,在将要离开焊点时,快速的将电烙铁往回带一下,后迅速离开焊点,这样焊出的焊点既光亮,圆滑,又不出毛刺。
在焊接时,焊接时间不要太长,免得把元件烫坏,但亦不要太短,造成假焊或虚焊。
焊接结束后,用列子夹住被焊元件适当用力拉拨一下,检查元件是否被焊牢。
如果发现有松动现象,必须重新进行焊接。
焊接好的电路板可装入体积合适的绝缘小盒内注意在盒面板为R12开出感光孔。
改变R12阻值,可调整光控灵敏度。
3.2 红外线发射管与接受管的安装红外发射管与接收管两管之间可间隔8-10cm安装。
安装时,应使两管中心线呈一定的夹脚且应在50cm左右处相交,以保障发射光能被反射到接收管。
3.3 电路的调整电路的调整较为简单。
接通电源后,发射管与接收管的前面放置一块反射挡板,适当地移动挡板并调节发射器的可调电阻R1,测量接收器IC2的7脚的输出电压,使输出电压的负值达到最大即可。
总结以前从未接触过课程设计,所以一听到老师说这个名称的时候心里很慌,不知从何做起。
等到开始动手的时候心里有点乱,有点急。
但慢慢的调整了心态,此次数字电子技术课程设计,让我懂得实践的重要性,即使课本知识掌握的很好,如果不会综合运用,也是一些支离破碎的无用的知识。
此次设计是将课本知识的巩固与综合运用结合起来,再加上实际动手操作能力的培养三者结合起来,培养了我们对专业知识学习了兴趣。
到目前为止我学习了《电路分析基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《EDA》,本次的课程设计是所学知识的综合运用,从理论到实践,学会了如何运用知识。
同时增强了自己自主学习的能力,快速高效的检索资料文献。
在做的过程中遇到很多问题,积极向老师同学请教,共同探讨,不怕失败,敢于探索,使自己的能力得到迅速的提升。
而不足之处是用软件画电路图,有很大的欠缺总的来说这次课程设计我觉得很有价值,我们不仅仅从理论知识层面对所学的东西有个回顾,更重要的是体会到了实践操作的乐趣和艰辛,确实是一项很锻炼我们动手能力的实践课程,通过它我发现了自己的问题,也从一定层面上锻炼了自己分析问题解决问题的能力,真得很珍惜这次几会,也给自己进入大三做好了充足的准备!致谢经过近两周的努力,终于将数字电子技术的课程设计完成了。