閃爍警示燈電路的設計1

1、東 北 石 油 大 學課 程 設 計課 程 光電檢測技術(shù) 題 目 閃爍警示燈電路的設計 院 系 電子科學學院 專業(yè)班級 應物 09-1 學生姓名 學生學號 指導教師 2013年3月1日大慶石油學院課程設計任務書課程 光電檢測技術(shù)題目 閃爍警示燈電路的設計專業(yè) 姓名 學號 0主要內(nèi)容： 應用Y976報警專用集成電路，光敏電阻等電子原器件，設計一當夜幕來臨時，它能驅(qū)動紅色警示燈閃閃發(fā)光，以起到告警指示作用。基本要求：1） 研究Y976報警專用集成電路，光敏電阻的功能特性。2） 設計閃爍警示燈電路的功能框圖。3） 設計光電檢測電路、音頻電路、信號控制電路4） 設計5伏直流電源電路。5） 調(diào)試安裝。6

2、） 完成課程設計總結(jié)報告。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.光電子電路制作實例M. 2006.4.3) 黃繼昌等編著.檢測專用集成電路及應用M. 2006.10.完成期限 2013.3.1 指導教師 王立剛 專業(yè)負責人 2013年2月25日第1章 概述在科技日益發(fā)達，我們的自動化精確控制意識不斷增強的今天，高科技的控制措施不斷涌現(xiàn)在各行各業(yè)。閃爍警示燈當然也在其列，警示燈可以說在安全控制等領域隨處可見，如工廠里的作業(yè)區(qū)當光線不足時警示燈會閃爍，用以提醒工作人員應該補光等。隨著科技的進步閃爍警示燈也將更加廣泛的應用

3、與推廣。1.1閃爍警示燈的研究意義及價值 夜間通常要在現(xiàn)場設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開啟并工作在閃爍狀態(tài)，天亮后又能將警示燈自動關閉。1.2閃爍警示燈的發(fā)展前景.伴隨這經(jīng)濟的發(fā)展，各種警示燈已經(jīng)為人們所認識。從居民區(qū)里的防火防盜系統(tǒng)到建設工地上的各種告警指示，它具有光控自動功能，白天燈滅，當夜幕來臨的時候，它能驅(qū)動紅色警示燈閃閃發(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事故的發(fā)生。對我們的安全生產(chǎn)的人們的財產(chǎn)安全有著非常重要的地位。人們?nèi)粘Ｉ钪械膽煤徒ㄔO應用的廣泛使得人們再不能離開警示燈的作用，所以警示燈的用量也越來越大，市場的需求很大，研究它的生產(chǎn)和工作原理對以后的工作，生產(chǎn)很重要。由于人們越來越重視警示燈的作用，對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計思路2.1電路元器件的工作原理電路的主要由報警集成電路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的半導體材料構(gòu)成的無極性電阻器件。它的作用機理就是基于半導體的光電

5、效應。當無光照時，電阻值很大，當受到一定波長范圍的光照后，其阻值會急劇變小。光敏電阻的符號如圖2.1,其特征曲線如圖2.2所示。阻值/光照強度/I圖2.1 光敏電阻 圖2.2 光敏電阻特性2.1.2 報警集成電路Y976Y976有三種告警信號輸出模式，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，電路輸出在1秒范圍內(nèi)四個高電平；當S1合上接邏輯低電平時，一秒范圍內(nèi)輸出兩個高電平；當S0合上接邏輯低電平時，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時為80mA，5V時可達300mA。電路

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

7、端電路，可以說是整個電路的核心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 電路設計及工作原理3.1 警示燈的電路設計閃爍警示燈的電路圖如圖2.5所示，電路主要由報警集成電路Y976和光敏電阻組成RG等元件組成R3

8、Y976HC10.68VD21N4007C2200R21MR1100VD11N4007VD31.5VAY976R4100KRP2220KRP1470KRGVSR5510R3100K220V圖2.5 閃爍警示燈電路設計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關斷，警示燈H不亮。當夜色來臨時，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警音響信

9、號通過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在連接電路的過程中要注意各個點的相互關系，各個引腳的位置，以免連錯。在焊接的過程中還要注意焊點的質(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應注意電阻間的關系以及兩個晶體管之間的關系，要盡量選的對稱，否則將會對實驗結(jié)果造成影響。在連接好電路后，要先進行檢查，確認無誤后再接通電源，以免燒壞元件。在進行試驗的過程中要防止外界光源的干擾影響試驗效果。4.2安裝調(diào)試在實驗條件下，對電路進行性能測試，所得結(jié)果基本符合實驗要求。在性能上也有所改進，然而仍然存在不足。在

10、具體調(diào)試過程中應注意操作，嚴格按實驗流程進行，以免對結(jié)果產(chǎn)生誤差或者破壞試驗，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)論本次實驗主要是完成Y976報警集成電路實例-閃爍警示燈的制作和調(diào)試，從實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這門課程，復習學習過的基本知識。對生活中的警示燈原理有了進一步的了解，豐富了日常生活和生產(chǎn)實踐的知識。本次實驗基本達到目的，對光敏電阻的特性有了一定的了解，對Y976型集成電路從原理上有了更個充分的認識，焊接電路和組裝更加的熟練

11、。在實驗中我發(fā)現(xiàn)了很多的問題，通過對問題的排查和解決，我學會了以前在課本中學習不到的東西，總體上來說，本次實驗很成功。參考文獻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.光電子電路制作實例M. 2006.4.3 黃繼昌等編著.檢測專用集成電路及應用M. 2006.10.4閻石，數(shù)字電子技術(shù)基礎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東北石油大學課程設計成績評價表課程名稱光電檢測技術(shù)題目名稱閃爍警示燈電路設計學生姓名恒學號指導教師姓名職稱序號評價項目指 標滿分評分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，