基亏光电检测的红外光信号接收电路设计

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红外接收电路设计

[光
的
Spectrum ]
b. Noise 频系 Noise 在R/M上使用可以遮断可见光的光学滤波。使用High Frequency(30KHz ~ 56.9KHz) Carrier Modulation 在Pre-Amp Chip上，使用 I-V Stage 可变impedance及低频噪声折断滤波器。
Receiver Module Transmitter Vcc Vout GND C R Vcc Rp µ-com GND
8
REMOCON
c. 由于Vcc line Ripple Noise而没有输出信号的事例 - Set 區 : 卫星接收器的机顶盒。 - Noise Source : 在前面板的显示使用的七段码现使用脉冲驱动开关电路的噪声流入到 R/M的 Vcc Line上.. Vcc line noise 觀 R/M Output 觀 – Transmitter signal
[ incandescent lamp & Halogenlamp ]
R球
光
- Electronic Ballast ]
* channel 構 - ch-1 : Lamp ˘ - ch-M : spectrum * Modulation = - 120 Hz *} ¯ - Main : 47.0KHz
Vcc line Noise signal Noise signal
= 120Hz
R/M Output
② EMI Noise
a. Noise Source - TV CRT 的 b. Noise - 应用可以遮断以及其他周边设备放射的 .
的金属屏蔽设计, 即可简单的路掉电磁波噪声. 整机厂商的IQC or PCB Ass’y 检查时,必须将金属屏蔽外壳和GND相连。如果不接地，可能会使遥控距离变短。

红外光电探测器的设计PPT课件

实际上，利用图1和图4所示的电路，我们也可以较容易地将其改造成多路遥控电路。方法是：在发射器（图1）中将电阻R＊变成若干挡不同的数值，由此形成若干种频率不同的调制信号；在接收电路中，设置若干只LM567，其输入均来自红外接收头，各个LM567的振荡频率不同但与发射端一一对应。这样当发射器按压不同的按钮，接入不同的调制信号时，在接收端对应的LM567的⑧脚的电平就会发生变化，由此形成多路控制。严格说来，这属于一种频分多路，与数字编译码多路控制相比，缺点是调试比较复杂。但在有些场合，如在多路报警中，也有其一席之地。因在报警应用场合中，需要解决两路以上同时报警的问题时，用时分多路存在复杂的同步问题，在频宽允许的情况下用频分多路则很容易解决。
图片6
积件 2-2-3：集成电路LM567结构及应用
图片7
积件 2-2-3：集成电路LM567结构及应用
VT2和VT3构成直接耦合正反馈振荡电路，B为40KHz超声发射器件，并兼振荡电路反馈先频元件。因此，此电路可准确地振荡于超声发射器件的中心频率40KHZ。 VT1和R2、C1组成500ms延时电路。R1、VD1是C1的放电通路，当按下发射键S 时，VT2构成的振荡电路工作，发出超声波，同时，电源通过R2向C1充电，当C1 上的电位充到1.4V时(约经过500ms),VT1导通,VT2基极以及VT3集电极电位下降为0.3V左右,振荡器停止工作,当松开发射键S时,C1通过VD1和R1迅速放电,为下一次发射作好准备.VD3和R4构成发射指示电路,当按发射键时,VD3发光。 (图4)为接收电路。CMOS非门D1~ D3由R1偏置为线性放大器，总增益可达60bB 以上，由于CMOS电路的输入阻抗较高，故能够很好与超声接收器件匹配。放大后的信号由C1耦合给锁相环译码器LM567的输入端3脚。当输入信号的频率落在其中心频率上时，LM567的逻辑输出端8脚由高电平变为低电平。

【精品】红外发射和接收电路设计

诚信申明本人申明：我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结.尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。

与我一同完成毕业设计（论文）的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。

若有不实之处，本人承担一切相关责任。

本人签名：年月日红外发射和接收电路设计摘要由于单片机具有集成度高、体积小、可靠性高、价格便宜等优点，其在机电一体化、工业控制、仪器仪表和家用电器等领域得到了广泛应用。

当前单片机对家用电器控制呈现出外形简单化、功能多样化、产品智能化的发展趋向。

红外遥控技术具有使用方便、功耗低、抗干扰能力强、价格便宜的特点，因此它的应用前景十分广阔。

本课题以延伸红外无线遥控技术为目的，提出了一种红外遥控器集中控制的方案，核心是设计出一个红外多路遥控发射/接收系统.本设计以红外线作为传递信息的载体,可对15个LED的工作状态进行短距离无线控制，适用于遥控工业、医疗、家用电器等设备的开闭状态。

课题的重点在于通过软件实现二进制数据的编码与解码工作，然后通过红外收发头进行数据传输.关键词：单片机红外遥控LED 键盘控制TheDesignOfInfraredEmittingandReceivingCircuitAbstractAlongwiththerapiddevelopmentofthecommunicationsindustryandInternetofThing s,thetelephonehasspreadtomillionsofhouseholds,theuseofthetelephoneremotec ontroltechnologyhasalsomadecertaindevelopmentusingtheProteussoftwaretodes ignatelephoneremoteintelligentcontrolsystemsimulation,thesystemmicrocontr ollerAT89S52，LCDliquidcrystaldisplaycircuit，thekeyboardcircuitbasis,dividedintotwosingle-chiptransmitterandreceiver,t ransmitterinputnumbers，passwords,andcontrolinstructions,andsend，theuseofsingle—chipserialcommunication，thereceiverreceivesthenumber,password,andcontrolcommandandthechecksumiscorrect,andcontrolofhomeappliances。

光电传感器检测系统设计与制作

光电传感器检测系统设计与制作光电传感器检测系统（Optical Sensor Detection System）是一种采用光学技术进行物体检测、识别的技术手段，具有精度高、响应速度快、可靠性好等优点，广泛应用于机械、电子、自动化控制等领域。

本文将介绍一种基于光电传感器的物体检测系统的设计与制作，旨在为初学者提供一些设计思路和操作指南。

一、系统组成该物体检测系统主要由以下几部分组成：1. 光源：发射光信号，一般使用红外线、激光等光源。

2. 接收器：接收被检测物体反射回来的光信号，一般使用光电二极管等器件。

3. 处理电路：对接收到的信号进行放大、滤波、计算等处理，一般使用微处理器、模拟电路等器件。

4. 显示器：将处理后的信号输出，一般使用LED灯等显示器件。

二、系统设计步骤1. 确定检测目标及检测距离：根据实际需求，确定需要检测的物体种类及其距离范围。

该步骤将有助于后续光源和接收器的选择。

2. 选择光源：根据检测需求和检测距离选择合适的光源。

例如，检测距离在5米以内，选择红外线LED灯作为光源；检测距离超过5米，选择雷达等其他光源。

3. 选择接收器：根据光源和检测目标的特点选择合适的接收器。

例如，对于红外线LED光源，选择光电二极管作为接收器。

4. 设计处理电路：根据接收到的信号进行放大、滤波、计算等处理，一般使用微处理器、模拟电路等器件。

这一步骤需要根据实际应用需求进行详细设计，确保检测系统的稳定性和可靠性。

5. 设计显示器件：将处理后的信号输出，一般使用LED灯等显示器件。

该步骤需要将处理后的信号进行转换，输出到LED灯等显示器件上。

三、系统制作要点1. 光源和接收器的布放：将光源和接收器安装在一个平面上，并且保证光源和接收器之间的距离要适当。

同时要将光源和接收器的距离对称放置，以保证信号的稳定性。

2. 处理电路的设计：承担着光电传感器检测系统中的重要组成部分，如果处理电路出现问题，将会影响整个系统的工作状态。

红外接收发射(电路图和PCB)

学年论文（课程论文、课程设计）题目：红外发射接受作者：所在学院：信息科学与工程学院专业年级：电子信息工程08-1班指导教师：王建英职称：讲师2009年1月7日实验目的：1. 学会熟练操作Altium Designer 6软件。

2. 学会用Altium Designer 6软件进行电子线路设计并运用软件分析各种参数。

3．熟练掌握基本红外发射接收的设计、分析及运。

4. 学会红外发射接收电路基础的电路设计并进行研究分析。

实验要求：1.了解红外发射接收的基本电路结构。

2.概述音频放大器的构造及功能。

3.用Multisim完成对电压和功率放大器的电路设计。

4.对电路的各部分功能作简要解释。

5.要求所设计的电路实现对电压和功率的放大功能。

6.对电路进行调与仿真，得到重要性能参数且要求要有电路的输入与输出波形。

7.对放大器的一些性能指标进行研究分析。

（对输入输出波形研究以及对频率效应的研究等等）。

8.得出实验结论。

实验内容：一、实验原理图红外线遥控器在家用电器和工业控制系统中已得到广泛应用，了解他们的工作原理和性能、进一步自制红外遥控系统，也并非难事。

1.红外线的特点人的眼睛能看到的可见光，若按波长排列，依次（从长到短）为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，如图1所示。

由图可见，红光的波长范围为0.62μm～0.76μm，比红光波长还长的光叫红外线。

红外线遥控器就是利用波长0.76μm～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。

红外线的特点是不干扰其他电器设备工作，也不会影响周边环境。

电路调试简单，若对发射信号进行编码，可实现多路红外遥控功能。

2.红外线发射和接收人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。

发射部分的发射元件为红外发光二极管，它发出的是红外线而不是可见光，如图2所示。

常用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通φ5mm发光二极管相同，只是颜色不同。

一般有透明、黑色和深蓝色等三种。

判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法。

红外光电传感器采集电路设计

红外光电传感器采集电路设计近年来，随着科学技术的迅猛发展，特别是红外探测器技术及加工工艺的日益完善，红外辐射探测系统的应用越来越广泛，有着不可替代的作用。

同时，随着使用环境越来越复杂，对红外系统性能的要求也越来越高。

调研发现，在红外辐射系统设计中经常遇到系统的体积、重量、所选材料、使用温度范围等同成象质量及其它技术要求的矛盾，如不很好解决，则难以适应现代红外探测和多波段光谱探测的需要。

在这样的背景下，本课题针对红外预警探测系统的发展，并以其为应用对象，开展红外光学系统设计研究，其研究目的是为先进红外光学系统的设计提供理论基础、设计方法和手段。

整个系统包括硬件设计及软件设计两大部分，其中硬件由红外光发射电路、红外光检测电路、单片机控制电路、报警电路等组成；软件设计主要负责红外光微波信号的产生、红外光接收中断信号的处理、报警信号的传输等。

硬件设计红外采集系统整体设计红外光电传感器采集电路的硬件设计如下图所示，红外光发射电路主要实现红外光的产生和发射，发出的红外光经红外光接收电路负责将接受到的光信号转变成电信号以后送入信号放大及调制电路，信号放大及调制电路将电信号进行放大并进行调制，然后送入到单片机中，单片机进行处理以后发出报警信号，实现报警功能。

红外光发射电路红外光通讯以红外光作为通讯载体，通过红外光在空中的传播来传输数据，从而实现无线传输，硬件部分主要由红外光发射器和红外光接收器来完成。

在红外光发射器电路中，通过单片机软件编程，可以实现STC89C52RC的P3．4输出38kHzPWM红外光载波信号，然后经三极管9013驱动红外光发射管TSAL6200发射出红外光。

其原理图如图1所示。

图1 红外光发射电路原理图红外光检测电路TCRT5000光电传感器模块是基于TCRT5000红外光电传感器设计的一款红外反射式光电开关。

传感器采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，输出信号经施密特电路整形，稳定可靠。

基于红外光电传感器的智能车自动寻迹系统设计

基于红外光电传感器的智能车自动寻迹系统设计一、本文概述随着科技的飞速发展，智能化、自动化的技术在各个领域得到了广泛的应用。

在智能交通系统中，智能车自动寻迹系统以其高效、准确的特点，受到了广泛的关注。

本文旨在探讨基于红外光电传感器的智能车自动寻迹系统的设计，以期能为智能交通系统的发展提供有益的参考。

本文将详细介绍红外光电传感器的工作原理及其在智能车自动寻迹系统中的应用。

红外光电传感器作为一种非接触式的测量工具，具有灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点，因此在智能车自动寻迹系统中具有广泛的应用前景。

本文将深入探讨智能车自动寻迹系统的总体设计方案。

包括系统的硬件设计，如红外光电传感器的选型、电路设计、微处理器的选择等，以及软件设计，如路径识别算法、运动控制算法等。

通过对这些关键技术的详细分析，以期能为实际系统的设计提供有益的参考。

本文将通过实例分析，验证所设计的智能车自动寻迹系统的性能。

通过在不同环境下进行实际测试，收集并分析系统的寻迹精度、速度、稳定性等数据，从而评估系统的性能，并提出改进意见。

本文旨在对基于红外光电传感器的智能车自动寻迹系统进行全面、深入的研究，以期能为智能交通系统的发展提供有益的参考。

二、红外光电传感器原理及特性红外光电传感器是一种利用红外线进行非接触式测量的传感器，其基本原理是基于光电效应和红外辐射的特性。

红外光电传感器内部包含一个发射器和一个接收器，发射器发射出特定波长的红外线，当这些红外线遇到物体后，部分会被反射回接收器。

根据物体对红外线的反射程度，接收器可以感知到物体的存在及其与传感器的距离。

红外光电传感器具有多种特性，使其特别适用于智能车自动寻迹系统。

红外光对许多物体的穿透能力较弱，因此传感器能够精确地感知物体表面的细节，这对于智能车寻迹系统中的路径识别非常关键。

红外光电传感器对环境光线的变化不敏感，即使在日光下也能正常工作，这使得系统在各种光线条件下都能保持稳定的性能。

红外对管的典型应用电路

红外对管的典型应用电路红外对管是一种常见的红外接收器件，广泛应用于红外遥控、红外测距、红外反射传感等领域。

本文将介绍红外对管的典型应用电路。

一、红外对管的基本原理红外对管是一种具有红外敏感元件的光电转换器件。

它的工作原理基于红外光的吸收和转换。

当红外光照射到红外对管上时，红外光被红外敏感元件吸收，并产生电流信号。

通过对这个电流信号的处理和分析，可以实现对红外光的检测和测量。

红外对管的典型应用电路主要包括信号检测电路、放大电路、滤波电路以及输出电路等部分。

1. 信号检测电路红外对管的信号检测电路主要用于检测红外光的存在与否。

它通常由一个光敏二极管和一个电阻组成。

当红外光照射到光敏二极管上时，光敏二极管产生电流，通过电阻产生的电压信号可以检测到红外光的存在。

2. 放大电路红外对管输出的电流信号比较微弱，需要经过放大电路进行放大。

放大电路通常采用运放作为放大元件，通过调节运放的增益大小，可以实现对红外光信号的放大。

3. 滤波电路由于红外对管对其他频段的光也有一定的响应，为了减少干扰和提高检测精度，需要在电路中加入滤波电路。

滤波电路可以通过选择合适的滤波器件，如电容、电感等，来滤除非红外光信号。

4. 输出电路红外对管经过信号检测、放大和滤波等处理后，最终需要输出一个电压或电流信号。

输出电路可以根据具体的应用需求选择合适的电路设计，如电压输出、电流输出或开关输出等。

三、红外对管的典型应用场景1. 红外遥控红外对管广泛应用于遥控器中，用于接收和解码遥控器发送的红外信号。

当用户按下遥控器上的按键时，遥控器会发送一个特定的红外信号，红外对管接收到这个红外信号后，将其转换为电信号，通过解码电路解码后，可实现对电视、空调、音响等家电的遥控操作。

2. 红外测距红外对管还可以用于测量物体的距离。

通过发射红外光，并接收反射回来的红外光，可以计算出物体与红外对管的距离。

这种红外测距技术被广泛应用于自动门、机器人导航、智能驾驶等领域，实现对物体距离的快速测量和定位。

光电信号检测电路设计

光电信号检测电路设计在设计光电信号检测电路之前，需要确定以下几个关键参数：光电信号的波长、光电传感器的输出特性、所需的电信号增益和滤波要求。

一般来说，光电信号检测电路由以下几个基本组成部分组成：光电传感器、放大电路、滤波电路和输出电路。

首先，选择一个合适的光电传感器。

根据所需的光电信号波长和灵敏度要求，选择合适的光电传感器。

常见的光电传感器有光敏二极管、光敏电阻和光电三极管等。

接下来，设计一个放大电路来放大光电传感器的输出信号。

放大电路可以使用运放来实现，运放具有高增益和低失真的特点。

放大电路应该将光电传感器的微弱信号放大到适合后续处理和控制的程度。

为了提高信号质量和去除噪声，滤波电路也是必要的。

滤波电路可以选择合适的滤波器来实现，常见的滤波器有低通滤波器和带通滤波器等。

滤波器可以去除高频噪声和不需要的信号成分，以保证输出信号的准确性和稳定性。

最后，设计一个输出电路来输出检测到的光电信号。

输出电路可以选择合适的接口电路或控制电路来实现，以满足所需的输出要求。

在设计光电信号检测电路时，需要考虑以下几个方面：1.光电传感器的选择和特性，如波长、灵敏度、响应时间等。

2.放大电路的设计，包括放大倍数的选择、输出电阻的确定等。

3.滤波电路的设计，包括滤波器类型的选择、截止频率的确定等。

4.输出电路的设计，包括输出接口电路的选择、输出信号类型的确定等。

5.对电路进行仿真和实验验证，以确保其性能和可靠性。

总体来说，光电信号检测电路设计是一个涉及多个方面的复杂工程，需要综合考虑各种因素来实现预期的功能。

只有在充分理解和应用相关电路理论的基础上，才能设计出性能稳定、有效可靠的光电信号检测电路。

红外探测报警电路设计

红外探测报警电路设计引言：随着科技的发展，红外探测技术应用得越来越广泛。

红外探测报警电路是基于红外线的探测原理，用于检测人体、动物或其他物体的存在并触发报警。

本文将介绍红外探测报警电路的设计原理、电路组成部分及工作过程。

一、设计原理：红外探测报警电路基本原理是基于红外线被人体或其他物体遮挡时会产生光电转换现象。

红外线在被遮挡之前会被红外发射器发射出去，然后被红外接收器接收。

当有物体遮挡红外线时，红外接收器会停止接收到光信号，进而触发报警。

二、电路组成部分：1.红外发射器：用于发射红外线，通常采用红外发光二极管。

可以通过外部的信号控制发光二极管的开关。

2.红外接收器：用于接收红外线。

接收到的红外线信号会被转换为电信号，作为触发报警的依据。

3.运放电路：用于放大红外接收器输出的微弱电信号，使其能够被后续电子元件处理。

4.报警电路：当红外接收器输出的电信号超过一定阈值时，触发报警。

报警电路可以采用蜂鸣器、灯光或其他报警设备。

5.电源电路：用于为红外发射器、红外接收器、运放电路和报警电路提供所需的电源。

三、工作过程：1.电源电路将电能转换为所需的电源电压，并分别供给红外发射器、红外接收器、运放电路和报警电路。

2.红外发射器发射红外线。

3.红外接收器接收到红外线，并将其转换为电信号输出。

4.运放电路放大红外接收器输出的微弱电信号，使其能够被后续电子元件处理。

5.报警电路检测放大后的电信号，当其超过设定的阈值时，触发报警。

6.报警电路触发报警设备，如蜂鸣器开始发出声音，灯光开始闪烁等。

7.如果没有物体遮挡红外线，红外接收器将持续接收红外线，并保持一个稳定的输出电信号。

四、设计注意事项：1.选择合适的红外发射器和红外接收器，它们的波长应当相互匹配。

2.运放电路应当能够合理放大红外接收器的电信号，同时避免信号失真。

3.设定合适的阈值，以确保报警的准确性和可靠性。

4.选用适宜的报警设备，根据具体需求选择合适的蜂鸣器、灯光等。

HS0038红外接受电路设计与应用

HS0038红外接受电路设计与应用红外接收电路是一种常用的电子电路，在很多领域中都有广泛的应用。

它主要用于接收和解码红外线信号，从而实现远程控制、通信、遥控器等功能。

本文将从红外接受电路的原理、设计和应用方面进行详细介绍。

一、红外接收电路的原理红外接收电路主要由红外传感器以及解码电路组成。

其中，红外传感器是将红外线信号转化为电信号的核心部件，而解码电路则用于解码接收到的电信号，以获取所需的信息。

红外传感器一般采用的是红外光敏二极管，常用的红外光敏二极管有HS0038、HS0038B等型号。

它们是一类特殊的二极管，只对红外线具有敏感性。

当红外线照射到光敏二极管时，光敏二极管内部会产生电压信号，信号的幅度与照射光的强度成正比。

然后，这个电压信号会通过一个电压比较器进行放大和处理，最后输出一个数字信号。

解码电路是将接收到的数字信号解码为对应的功能信号。

常用的解码电路有NEC、SONY等协议解码电路。

解码电路会识别数字信号的序列标识，根据标识的不同来生成相应的功能信号。

例如，遥控器的数字信号可以代表不同的按键操作，解码电路会根据接收到的数字信号来判断用户所按下的按键，并触发相应的功能。

二、红外接收电路的设计在设计红外接收电路时，需要考虑到传感器的信号放大、滤波以及解码等多个方面。

下面是一个简单的红外接收电路设计流程：1.选择合适的红外传感器：在选择红外传感器时，要根据具体的应用场景来确定。

不同的红外传感器有不同的特性和响应频率，需要根据实际需求进行选择。

2.放大和滤波电路设计：接收到的红外信号一般较弱，需要经过放大电路的放大处理。

常见的放大电路有共射放大电路、共集放大电路等。

此外，为了去除杂波信号，还需要设计一个合适的滤波电路。

3.解码电路设计：解码电路根据具体的协议来设计。

常用的解码协议有NEC、SONY等。

解码电路的设计需要根据协议的要求，选择合适的电子元件和电路连接方式。

4.供电电路设计：红外接收电路一般需要外部供电，因此需要设计一个合适的供电电路。

红外发射与接收电路设计

智能家电红外发射与接收电路设计揭秘在本系统中选择的是51 系列的AT89C51芯片，AT89C51是一种带4k字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8 位微处理器，俗称单片机。

该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8 位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C51 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

AT89C51 是一个低功耗高性能单片机，40 个引脚，32 个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2 个外中断口，2 个16 位可编程定时计数器，2 个全双工串行通信口，AT89C51 可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。

其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash 存储器可有效地降低开发成本。

红外发射电路模块在本系统设计中，单片机发出的信号如何被红外发射管识别，发射管能否正常发射红外信号是发射电路要解决的关键问题。

要发射红外信号，必须要有红外发射器件。

红外发光二极管是一种能产生红外光的发光二极管，目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm 左右，外形与普通发光二极管相同，只是颜色不同。

常见的红外发射二极管有黑色，透明色，它与普通发光二极管的最大区别在于所发出的光为不可见光，而普通发光二极管发出的是各种颜色的可见光，通常，红外发光二极管分为两种结构形式：一种是遥控发射型红外发光二极管（即最常用的手持遥控器所用的红外发射二极管）；一种是近距离发射型红外发光二极管，这种二极管把红外光的发射与接收共集为一体。

由于本设计实现的是家居遥控，因此采用第一种即可。

如图1所示为系统遥控发射原理图，P1.0 口为按键输入口；P2.0 口为红外发射端口，用于输出38kHz 载波编码，脉冲经9013（NPN）放大然后由红外发射管输出；第9 脚为单片机的复位脚，采用RC 手动复位电路；18、19 脚接晶振。

反射式光电检测电路课程设计报告

铜陵学院课程设计报告课程名称：电子线路CAD课程设计设计名称：反射式光电检测电路设计姓名：学号:班级：成绩：指导教师：起止日期：课程设计任务书本设计利用光电二极管与光敏二极管构成光信号的接收装置，将光信号转化为电信号，再将所得微弱电信号处理为可用电信号。

在当今的电子电路设计中，传感器被越来越广泛的应用于各种检测电路，其中为了通过检测光信号的变化来达到对电路的控制的功能常常应用到各种电动车的黑线循迹之中，因而特在此研究光电检测电路模型。

本电路最基础的部分为光信号接收电路，首先我们通过该电路的功能要求，绘制电路原理图，列元器件清单，并生成相应的PCB图，再按图焊接电路，最后检测电路是否达到预期功能。

通过本次光电检测电路的设计，可以使参与者了解各种光电二极管，光敏二极管的属性及使用方法，掌握电路焊接的全过程及焊接机巧，以及计算机辅助设计（CAD）的方法，熟悉电路设计的全过程，并将理论应用于实践，为参与者将来设计其他功能的电路提供了宝贵的实践经验。

前言主要说明为什么要从事本设计工作（课题意义），本课题相关技术的现状与特点，拟采用的方案或路线。

可以有以下的一些内容：（设计任务书和主要技术指标和要求）1. 本课题的背景、目的、意义。

2. 本课题的技术指标或设计要求、研究方案、技术路线与特点。

注意：(1) 不要与摘要雷同；(2) 学科中的常识内容、科普内容不必赘述。

在现代高科技时代，越来越多的功能性机器人被应用到各个领域，但是机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能，在科学技术高速发展的现代社会中，人类已经入瞬息万变的信息时代，人们在日常生活，生产过程中，主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输，来实现制动控制，自动调节，目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。

由于微电子技术，光电半导体技术，光导纤维技术以及光栅技术的发展，使得光电传感器的应用与日俱增。

红外光电接受发射防护电路分析

红外发射和接受电路分析发射电路采用555时基集成电路2C1成多谐震荡器，其输出端直接驱动三只红外发光二极管，当输出端A为低电平时发光二极管VD1~VD3出红外光，当A点为高电平时，发光二极管停止工作。

VD1~VD3成一道75cm高看不及的防线。

其具体电路图如下图3-4.555时基集成电路有双极型和CMOS两种，由于双极型的驱动功能强，NE555双极型时基使集成电路主要参数如下：电源电压VDD 4.5~18V; 工作电流典型值 10mA(VDD=15V空载)；阀值电压 2/3VDD；输出低电平电压 0.4(VDD=15V吸50mA)；输出高电平电压 13.3(VDD=15V放100MA)。

根据图中参数可知：充电过程也即输出高电平的时间T1=充ln2=(R1+R2)C1ln2；图3-4.多谐振荡电路放电过程也即输出低电平的时间T 2=放ln2=R2C1ln2；故该电路输出波形的占空比为q=T1/T=R2+R1/(2R2+R1)=85/(2×75+10)=0.531 输出矩形脉冲的频率f=1/T=1/C1 (2R2+R1)ln2；=900Hz图中C2起到未定参考电压消除干扰的作用，由于555时基电路时刻处于震荡状态，红外发光二极管也处于开关状态，所以电路中引入 RC退耦电路以虑除干扰成分，R4为退耦电阻，其值越大其退耦效果越好，但阻值过大就会产生较大的压降，影响其他电路，本设计去R4为1.2千欧，电容C8,C7为退耦电容。

C7起到虑波稳定输出电压的作用，C8用来虑除高频寄生震荡。

本电路中选用日本东芝公司生产的红外发射管TLN104。

为了提高红外光的接受灵敏度，在每一个红外光敏三极管前还设置了凸透镜，红外接管TLP104两管主要参数如下表3-1表3-1 TLP104的主要参数当NE555时基电路输出为高电平时VD1~VD3反偏截止，VT1~VT3也处于截止状态。

VT1~VT3和R5组成的接受电路的之路电阻就为无穷大，则两点间的电压此时此时为：Uab =(R6+R7)/(R6+R7+R4)×12V=11.76V；当NE555时基电路输出为低电平时，红外光二极管VD1~VD3和接受管VT1~VT3均导通，由于电解电容C7的存在，电容两端的电压不能突变，C7就相当于一个局部电源，此时a,b两端的电压仍为11.76V，此时流过TLN104的电流为In=(Uab-3×7.4V)/R3=122mA,满足参数条件；VT1~VT3中的电流Ip=(Uab-3×0.3V)/R5=2.8mA满足参数条件。

红外接收电路

研究方法：
1.电源电路：电源电路的作用是为整个光电水龙头电路提供电源。采用桥式整流电路和三段集成稳压器为主要元件为电路提供稳定的电源电压。
2.红外线发射电路：红外发射电路的作用是当接收到外界信号时，驱动红外发光二极管发出调制红外光。它的构成是由555定时基集成电路组成的多谐振荡电路驱动红外发射管向外发射红外线。
在设计出以上环节的实际电路后，先进行仿真，观察仿真结果是否为所需要的最终结果，再不断地进行修改与改进，得到最终的电路。最后将各个环节衔接起来，得到最终的光电水龙头的电路。
存在的主要问题：
第一，光电传感器的选择：光电传感器有很多类，通过对不同的光电传感器功能及应用环境和对本课题最有益的方面来进行全方位的分析与考虑来选择最适合本设计的传感器。
这种水龙头使用时手不接触水龙头，可在强光下工作，给人们生活带来了极大的方便，已成为人们日常生活中必不可少的必需品。特别适合酒店、宾馆、医院等公共场所使用，能有效防止手上细菌的交叉感染，如果这种水龙头用于家庭，可使家庭的卫生设施实现自动化，省去了洗手时要拧开水龙头的麻烦，使用它可使卫生设备上一个档次。而且大大地扩展了原先水龙头的功能，因此设计这样的水龙头很有必要，既能满足了人们对物质的需求，又提高了科学性，以适应当今品种多批量的电子市场的需求，大大提高了产品的市场竞争力。
选用多谐振荡器来作为发射电路的光电水龙头占主导地位。
3、选题研究内容：
本课题<光电水龙头的设计）一方面所涉及到的理论内容主要有：传感器相关知识、模拟电子技术、数字电子技术等科目。另一方面需要实际动手运用相关理论知识来设计所需的硬件电路。
主要从以下几个方面内容着手研究：
1．光电水龙头自动放水的原理
2.光电传感器的原理及具体使用
3.红外接收电路：红外接收电路的作用是接收红外发光二极管发出的调制红外光，并通过运算放大器放大后输入到音频锁相环译码器集成电路进行选频。