閃爍警示燈電路的設(shè)計(jì)1

1、東 北 石 油 大 學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)課 程 光電檢測(cè)技術(shù) 題 目 閃爍警示燈電路的設(shè)計(jì) 院 系 電子科學(xué)學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 應(yīng)物 09-1 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 2013年3月1日大慶石油學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程 光電檢測(cè)技術(shù)題目 閃爍警示燈電路的設(shè)計(jì)專業(yè) 姓名 學(xué)號(hào) 0主要內(nèi)容： 應(yīng)用Y976報(bào)警專用集成電路，光敏電阻等電子原器件，設(shè)計(jì)一當(dāng)夜幕來臨時(shí)，它能驅(qū)動(dòng)紅色警示燈閃閃發(fā)光，以起到告警指示作用?；疽螅?） 研究Y976報(bào)警專用集成電路，光敏電阻的功能特性。2） 設(shè)計(jì)閃爍警示燈電路的功能框圖。3） 設(shè)計(jì)光電檢測(cè)電路、音頻電路、信號(hào)控制電路4） 設(shè)計(jì)5伏直流電源電路。5） 調(diào)試安裝。6

2、） 完成課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。主要參考資料：1）陳有卿編著. 新穎集成電路制作精選M.人民郵電出版社, 2005.4.2) 陳振官，陳宏威等編著.光電子電路制作實(shí)例M. 2006.4.3) 黃繼昌等編著.檢測(cè)專用集成電路及應(yīng)用M. 2006.10.完成期限 2013.3.1 指導(dǎo)教師 王立剛 專業(yè)負(fù)責(zé)人 2013年2月25日第1章 概述在科技日益發(fā)達(dá)，我們的自動(dòng)化精確控制意識(shí)不斷增強(qiáng)的今天，高科技的控制措施不斷涌現(xiàn)在各行各業(yè)。閃爍警示燈當(dāng)然也在其列，警示燈可以說在安全控制等領(lǐng)域隨處可見，如工廠里的作業(yè)區(qū)當(dāng)光線不足時(shí)警示燈會(huì)閃爍，用以提醒工作人員應(yīng)該補(bǔ)光等。隨著科技的進(jìn)步閃爍警示燈也將更加廣泛的應(yīng)用

3、與推廣。1.1閃爍警示燈的研究意義及價(jià)值 夜間通常要在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置并開啟紅色警示燈具，用來提醒過往的人員，以防止夜晚過往人員、車輛發(fā)生事故。為了提高警示效果、節(jié)省電能和方便使用，警示燈最好工作在閃爍狀態(tài)，并采用自動(dòng)控制方式。本文介紹的警示燈控制的電路就具備了閃爍和光控兩種功能，即天黑后能控制警示燈自動(dòng)開啟并工作在閃爍狀態(tài)，天亮后又能將警示燈自動(dòng)關(guān)閉。1.2閃爍警示燈的發(fā)展前景.伴隨這經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種警示燈已經(jīng)為人們所認(rèn)識(shí)。從居民區(qū)里的防火防盜系統(tǒng)到建設(shè)工地上的各種告警指示，它具有光控自動(dòng)功能，白天燈滅，當(dāng)夜幕來臨的時(shí)候，它能驅(qū)動(dòng)紅色警示燈閃閃發(fā)光，以起到告警作用，從而節(jié)省了大量的人力資源，在不安全

4、的地方可以避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生。對(duì)我們的安全生產(chǎn)的人們的財(cái)產(chǎn)安全有著非常重要的地位。人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用和建設(shè)應(yīng)用的廣泛使得人們?cè)俨荒茈x開警示燈的作用，所以警示燈的用量也越來越大，市場(chǎng)的需求很大，研究它的生產(chǎn)和工作原理對(duì)以后的工作，生產(chǎn)很重要。由于人們?cè)絹碓街匾暰緹舻淖饔?，?duì)它工作原理的掌握也變的越來越重要，所以本文主要介紹閃爍警示燈的主要原理，它的主要組成的部件的原理。第2章 閃爍警示燈原理及設(shè)計(jì)思路2.1電路元器件的工作原理電路的主要由報(bào)警集成電路Y976和光敏電阻器RG組成：2.1.1 光敏電阻光敏電阻是一種由具有光電效應(yīng)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成的無極性電阻器件。它的作用機(jī)理就是基于半導(dǎo)體的光電

5、效應(yīng)。當(dāng)無光照時(shí)，電阻值很大，當(dāng)受到一定波長范圍的光照后，其阻值會(huì)急劇變小。光敏電阻的符號(hào)如圖2.1,其特征曲線如圖2.2所示。阻值/光照強(qiáng)度/I圖2.1 光敏電阻 圖2.2 光敏電阻特性2.1.2 報(bào)警集成電路Y976Y976有三種告警信號(hào)輸出模式，如圖2.3所示，S0和S1輸入端內(nèi)置上拉電阻。S0和S1置為邏輯高電平，即S1=S0=”1”時(shí)，電路輸出在1秒范圍內(nèi)四個(gè)高電平；當(dāng)S1合上接邏輯低電平時(shí)，一秒范圍內(nèi)輸出兩個(gè)高電平；當(dāng)S0合上接邏輯低電平時(shí)，輸出一秒鐘的間斷高電平。Y976電路的工作電壓為1.2V9.0V，靜態(tài)電流為10A，輸出電流在3.0V時(shí)為80mA，5V時(shí)可達(dá)300mA。電路

6、最大功耗為0.3W。S1=ONS0=ONS0=S1=OFF圖2.3 信號(hào)輸出模式 Y976DC=1.5V9.0VVDDOUTS1S0RXVSSOSC1OSC2EN圖2.4 Y976原理圖2.2 閃爍報(bào)警燈整體框圖及部分分析閃爍報(bào)警等電路整體框圖如圖2.4所示，主要由交直流轉(zhuǎn)換電路、光檢測(cè)電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換及控制電路、終端電路組成交直流轉(zhuǎn)換電路光檢測(cè)電路信號(hào)轉(zhuǎn)換及控制電路終端電路圖2.3 設(shè)計(jì)框圖 交直流轉(zhuǎn)換電路是由二極管和電容器組合而成，其功能是吧交流點(diǎn)轉(zhuǎn)換為直流電，從而為下一步工作做好準(zhǔn)備。信號(hào)轉(zhuǎn)換及控制電路主要是報(bào)警集成電路Y976，它是根據(jù)光檢測(cè)端的電平高低做出相應(yīng)的輸出信號(hào)，該信號(hào)來控制終

7、端電路，可以說是整個(gè)電路的核心2.3元器件的選擇VD1與VD2采用IN4007型普通硅整流二極管，VD3用5.1V穩(wěn)壓二極管，如UZ-5.1B型燈。VS可用MAC94A4型燈小型塑封雙向可控硅。H為100W以下的紅色白熾燈泡。RP1、RP2用WH5型合成碳膜電位器，RG為MG5型光敏電阻器，R1采用RJ-1/2W型金屬膜電位器，其余電阻均可用RTX-1/8W型碳膜電位器。C1要求采用CBB-630V型聚丙烯電容器，C2為CD11-16V型電解電容器。第3章 電路設(shè)計(jì)及工作原理3.1 警示燈的電路設(shè)計(jì)閃爍警示燈的電路圖如圖2.5所示，電路主要由報(bào)警集成電路Y976和光敏電阻組成RG等元件組成R3

8、Y976HC10.68VD21N4007C2200R21MR1100VD11N4007VD31.5VAY976R4100KRP2220KRP1470KRGVSR5510R3100K220V圖2.5 閃爍警示燈電路設(shè)計(jì)3.2 警示燈的工作原理圖中，VD1VD3、C1和C2等組成簡單的電容降壓半波整流穩(wěn)壓線路，輸出約5V左右的直流電壓供集成塊Y976用電。電位器R1于光敏電阻RG及集成塊的5腳組成光控電路，白天RG受自然光照射呈低電阻，所以Y976的使能端EN即5腳為低電平，Y976不工作，VS關(guān)斷，警示燈H不亮。當(dāng)夜色來臨時(shí)，RG無光照射，Y976的5腳為高電平，1腳就輸出方波脈沖形成報(bào)警音響信

9、號(hào)通過R5加至VS控制極，使VS間隙開通與截止，所以H燈就閃爍發(fā)光。第4章 電路安裝與調(diào)試4.1 電路焊接的注意事項(xiàng)在連接電路的過程中要注意各個(gè)點(diǎn)的相互關(guān)系，各個(gè)引腳的位置，以免連錯(cuò)。在焊接的過程中還要注意焊點(diǎn)的質(zhì)量，避免過焊和稀焊的現(xiàn)象出現(xiàn)。另外，在連接光電跟蹤傳感接收頭電路時(shí)應(yīng)注意電阻間的關(guān)系以及兩個(gè)晶體管之間的關(guān)系，要盡量選的對(duì)稱，否則將會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。在連接好電路后，要先進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后再接通電源，以免燒壞元件。在進(jìn)行試驗(yàn)的過程中要防止外界光源的干擾影響試驗(yàn)效果。4.2安裝調(diào)試在實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)電路進(jìn)行性能測(cè)試，所得結(jié)果基本符合實(shí)驗(yàn)要求。在性能上也有所改進(jìn)，然而仍然存在不足。在

10、具體調(diào)試過程中應(yīng)注意操作，嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行，以免對(duì)結(jié)果產(chǎn)生誤差或者破壞試驗(yàn)，燒壞元件調(diào)節(jié)電位器RP1可以改變電路的光控靈敏度，在需要告警的光照度下，H閃爍發(fā)光。調(diào)節(jié)電位器RP2的阻值，改變集成塊輸出脈沖的頻率，即改變警示燈的閃爍頻率。第5章 結(jié)論本次實(shí)驗(yàn)主要是完成Y976報(bào)警集成電路實(shí)例-閃爍警示燈的制作和調(diào)試，從實(shí)踐的角度充分的了解電子世界的神奇，更好的了解光電檢測(cè)這門課程，復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)過的基本知識(shí)。對(duì)生活中的警示燈原理有了進(jìn)一步的了解，豐富了日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐的知識(shí)。本次實(shí)驗(yàn)基本達(dá)到目的，對(duì)光敏電阻的特性有了一定的了解，對(duì)Y976型集成電路從原理上有了更個(gè)充分的認(rèn)識(shí)，焊接電路和組裝更加的熟練

11、。在實(shí)驗(yàn)中我發(fā)現(xiàn)了很多的問題，通過對(duì)問題的排查和解決，我學(xué)會(huì)了以前在課本中學(xué)習(xí)不到的東西，總體上來說，本次實(shí)驗(yàn)很成功。參考文獻(xiàn)1 陳有卿編著. 新穎集成電路制作精選M.人民郵電出版社. 2005.4. 2 陳振官，陳宏威等編著.光電子電路制作實(shí)例M. 2006.4.3 黃繼昌等編著.檢測(cè)專用集成電路及應(yīng)用M. 2006.10.4閻石，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京:高等教育出版社2006.55張永林等編著.光電子技術(shù)M.高等教育出版社.2005.5東北石油大學(xué)課程設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)價(jià)表課程名稱光電檢測(cè)技術(shù)題目名稱閃爍警示燈電路設(shè)計(jì)學(xué)生姓名恒學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師姓名職稱序號(hào)評(píng)價(jià)項(xiàng)目指 標(biāo)滿分評(píng)分1工作量、工作態(tài)度和出勤率按期圓滿的完成了規(guī)定的任務(wù)，