范例二红外线光电开关电路的设计与制作
红外感应灯电路设计及原理
红外感应灯电路设计及原理1、电路主要光学元件（1）光敏电阻的应用光敏电阻又称光导管, 它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。
光敏电阻没有极性, 是一个电阻器件。
制作光敏电阻的材料一般是金属硫化物和金属硒化物，通常采用涂敷、喷涂等方法，在陶瓷基片上涂上半导体薄膜，经烧结而成。
光敏电阻的结构：在底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质，称为光导层。
半导体的两端装有金属电极与引出线端相连接，通过引出线端接入电路。
为了防止周围介质的影响，在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜，漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。
为了提高灵敏度，光敏电阻的电极一般采用梳状图案，光敏电阻结构，光敏电阻电极，光敏电阻接线图光敏电阻工作原理--内光电效应。
光照射到本征半导体上，材料中的价带电子吸收了光子能量跃迁到导带，激发出电子、空穴对，增强了导电性能，使阻值降低。
光照停止，电子空穴对又复合，阻值恢复。
亮电阻很小，暗电阻很大。
要使价带电电子跃迁到导带，入射光子的能量满足刚好发生内光电效应的临界波长。
常用的光敏电阻器是硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。
光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1-10MΩ；在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。
光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4-0.76um）的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。
本电路采用MG42型CdS光敏电阻，CdS光敏电阻属半导体光敏器件，产品经受强化老练实验，除具有灵敏度高，反应速度快，光谱特性好等特点外，在高温、多湿的恶劣环境下，仍能保持其高度的稳定性和可靠性，适合于将其用于各种环境，MG42型光敏电阻与其它型号相比具有：工作电压和额定功率比较低的特点，其亮、暗电阻也适合于本照明电路的需要，所以在设计时选择了这个型号。
（2）可控硅元件的工作原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如图1所示图1可控硅等效图解图当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。
自制红外遥控开关电路图
自制红外遥控开关电路图想自己制作一个可以遥控开关电灯的电路，最简单的方法就是直接选用市售的PT2262和PT2272这类无线收发模块，其遥控距离可达30~40m，并且可以控制多路负载工作。
PT2262和PT2272收发模块。
上图中左边的为PT2272接收模块，这种模块只要外接三极管驱动继电器即可控制电灯的工作。
右边为无线遥控发射器，内部一般都是采用与PT2272配套的PT2260或PT2262设计。
若提问者想采用元器件自己动手制作遥控电路，可以按照下图所示电路来制作。
简单的红外遥控开关电路。
红外发射电路。
上图中，555时基电路接成一个自激多谐振荡器，其振荡频率由电阻R1、R2及C2决定。
调整R2或C2的标称值即可改变振荡频率。
按下微动开关S，555电路得电工作，驱动红外发射二极管VD向外发射红外遥控信号。
红外接收电路。
上图中，VD为红外接收二极管，用于接收红外发射电路发出的红外遥控信号。
V6及其集电极所接的L、C4组成一个选频放大器，V7、V8组成一个双稳态电路。
当红外接收二极管VD接收到红外遥控信号时，该信号先经V5放大，然后送至V6组成的选频放大器放大，若VD 接收到的红外信号的频率与LC4的并联谐振频率相同时，V6集电极便会输出一个触发信号，使V7、V8构成的双稳态电路翻转，V8集电极输出变为高电平使V9导通，继电器吸合，接通电灯电源。
若再按一下红外遥控发射器，VD又接收到红外遥控信号，使双稳态电路再次翻转，V8集电极变为低电平，V9截止，继电器失电，电灯电源断开。
上图电路中二极管VD1~VD5皆选用1N4148，V5~V9选用9014三极管即可。
红外发射管和红外接收管。
上图中，透明封装的为红外发射二极管，蓝黑色封装的为红外接收二极管。
制作时，红外发射二极管可以选用5mm的管子。
红外接收二极管在使用时，与稳压管一样，应反向接于电路中。
(2023)红外线感应开关电子技术课程设计报告(一)
(2023)红外线感应开关电子技术课程设计报告(一)(2023)红外线感应开关电子技术课程设计报告课程背景红外线感应开关是一种常用的电子元件，其主要作用是在人或物体接近时感应并触发信号输出，广泛应用于安防、自动控制、智能家居等领域。
本课程旨在通过学习红外线感应开关电路原理、主要参数及应用实例，掌握基础电路设计及实际应用能力。
课程内容1.红外线感应开关电路原理1.1 红外线原理及应用1.2 红外线感应开关的基本结构2.红外线感应开关主要参数2.1 探测距离的选择与计算2.2 感应时间及灵敏度的调节3.红外线感应开关的应用实例3.1 门禁系统中的应用3.2 智能家居中的应用3.3 工业自动化中的应用课程目标通过本课程的学习，学生能够掌握红外线感应开关的电路原理，了解其主要参数及应用实例，并能够独立完成基础电路设计及实际应用。
课程评估本课程采用考试与实验结合的方式进行评估，其中考试占40%，实验占60%。
考试主要涵盖课程内容的理论部分，实验主要涉及基础电路设计及实际应用能力的考核。
参考资料1.《电子技术基础》（第三版），赵xx，清华大学出版社，2016年。
2.《单片机原理与接口技术》（第二版），高xx，机械工业出版社，2018年。
3.《自动控制原理及实践》（第五版），李xx，高等教育出版社，2019年。
总结本课程旨在培养学生的基础电路设计及实际应用能力，通过掌握红外线感应开关的电路原理、主要参数及应用实例，提高学生的综合能力和实践操作技能，为未来的科技研究奠定基础。
实验内容本课程的实验主要分为两个部分，第一部分是基础实验，旨在让学生掌握红外线感应开关的电路基础原理和实验操作技能；第二部分是应用实验，通过应用实验让学生了解并掌握红外线感应开关在实际应用中的使用方法和注意事项。
基础实验1.组装并调试红外线感应开关电路学生需使用给定的元器件，自行组装红外线感应开关电路，并进行电路调试。
2.测量红外线感应开关参数学生需使用示波器等测量仪器，测量红外线感应开关的探测距离、感应时间及灵敏度等参数。
怎么制造红外光电开关及原理图
怎么制造红外光电开关及原理图光电开关在工业主动操控设备中运用广泛，与机械行程开关比照，光电开关无机械磕碰，照顾快，操控精度高。
很多包装机、打印机、纺织机等都用其进行限位、换向及其它操控。
这篇文章介绍的红外光电开关，由红外二极管（GaAs发光二极管、光敏二极管）集成运算拓宽器及继电器等构成。
其特征是电路简略、抗搅扰才干强、作业安稳牢靠。
1.电路构造及作业原理红外光电开关电路原理图如图1。
红外发光二极管V1或V2（SE303）与电阻R1构成红外发射电路直接驱动，发作红外光信号。
红外光敏二极管或与电阻或红外线接纳头构成红外接纳电路直接接纳，其效果是将红外信号变换成电信号。
因为红外光敏二极管的峰值波长在的红外区域，设备时再选带有可见光截止滤波片的硅光敏二极管，环境光对它的影响就很小，运用时通常不再对环境光进行央求。
集成运算拓宽器IC1-1（LM324）。
与外围元件构成直流电压比照器，红外接纳电路的输出直接加到IC1-1的同相端，电位器RP 基地头输出的基准直流电压加于反相端，经过3脚与2脚的电压比照使IC1-1的输出为低电平（0.00V）或高电平（7.62V）。
发光二极管VH为指示灯，用来指示红外光电开关的作业情况。
IC1-2（LM324）联接成随从器电路，用来推进晶体三极管VT（9013）作业，这么可减轻IC1-1的背负。
晶体三极管与继电器KS（4098）构成开关电路，可用来操控用电设备。
当红外光敏二极管受红外发光二极管照耀时，IC1-13脚为低电平，3脚电压低于2脚电压，1脚输出为低电平，指示灯VH不亮，继电器KS不动作。
当V3或V4任一只红外光敏二极管被隐秘时，IC1-13脚为高电平，3脚电压高于2脚，1脚输出为高电平，指示灯VH亮，继电器动作，被控设备作业。
图顶用2对红外二极管构成2只光电头，可用来操控机械设备摆布往复运动，进行限位及换向，起行程操控效果。
从IC1的1脚或7脚能够输出逻辑电平信号，协作计数器可对出产进程中的商品进行计数，并可依据出产的需求，随时增减光电头的数量，与出产机械配套，将多台机器输出的商品进行数字累计。
毕业设计范例二红外线光电开关电路的设计与制作
江门市新会技工学校技能课教案编号：QD-19-06 流水号：5 电气自动化专业10G3 班共10 页课题名称总课题：毕业设计授课主题内容红外线光电开关电路的设计与制作授课课时2需用课时2 分课题：毕业设计范例二起止日期课题要求技术理论知识实际技术操作设备、工、刃量具标准材料准备示范操作准备产品名称是否生产产品图号件数额定工时工时余（缺）安排备注工人学生合计课题实习结束小结授课老师：肖正光审阅签名：新会高级技工学校毕业设计论文课题：红外线光电开关电路的设计与制作系部：电子信息系专业、班级：电气自动化设备安装与维修姓名： XXX指导教师：完成时间： 2012.6.16毕业设计论文任务书1、题目红外线光电开关电路的设计与制作2、内容要求：（1）、设计并制作一红外线光电开关电路，当光电管接收到红外发射光时，继电器控制所需驱动的电器设备工作。
（2）、用Protel 99 SE完成电路原理图的绘制，并提出元件清单，购买关键元器件。
（3）、完成线路板的设计。
（4）、样机装配与调试。
（5）、完成毕业大作业（综合实训）正文。
3、实施步骤：1、查阅资料，拟定总体设计方案，IC规格书查询，芯片选型。
约3天时间。
2、原理图的设计：①完成红外线光电开关电路的原理图的设计；②提交元件清单；完成关键元器件的选购，约4天时间。
3、线路板的设计、制作与装配：①用Protel 99 SE完成线路板的设计，利用热转印方法制作线路板；约一周时间。
4、完成样机的装配与调试，约2周时间。
5、完成毕业大作业（综合实训）正文。
应包括如下内容：(1) 总体方案设计(2)各功能电路的描述、电路图； (3)元件清单；(4)线路板的PCB图；(5) 利用热转印方法制作线路板的过程；(6)红外线光电开关的装配与调试；(7) 红外线光电开关实物照片；(8) 毕业大作业总结。
约为3天的时间。
4、本毕业设计任务书于2012年 5月28日发出，应于2012 年6月16日完成，然后进行成绩评定。
红外线感应开关电子技术课程设计报告(1)
红外线感应开关电子技术课程设计报告(1)《红外线感应开关电子技术课程设计报告》一、设计目的本次课程设计主要目的是通过设计和制作红外线感应开关，让学生了解和掌握红外线感应技术在电子领域中的应用，同时培养学生的电子设计能力和实践能力。
二、设计理论1. 红外线原理红外线是一种具有很强穿透力的电磁波，能够穿透一定的物体并被反射回来，因此可以用来探测物体的位置、距离和形状等信息。
2. 红外线感应开关原理红外线感应开关通过电磁波接收器接收被探测物体反射回来的红外线信号，并将其转化为电信号，通过电路处理后输出开关信号，控制相关设备的开关。
三、设计过程1. 硬件设计硬件设计包括接收器和发射器两部分。
接收器部分：由红外线接收头、三极管放大电路、稳压电路、比较电路和输出电路组成，其中红外线接收头用于接收被探测物体反射回来的红外线信号，三极管放大电路用于放大信号，稳压电路用于稳定电压，比较电路用于比较放大后的信号与参考电压的大小，输出电路用于将比较后的信号转化为高低电平输出。
发射器部分：由红外线LED发射管、调制电路和放大电路组成，其中红外线LED发射管用于发射红外线信号，调制电路用于调制红外线信号的频率，放大电路用于放大调制后的信号。
2. 软件设计软件设计主要是编写单片机程序，实现接收器部分输出高低电平信号的功能。
具体步骤包括：初始化单片机端口，开启定时器中断，当接收到高电平信号时计时并将计时结果存储到缓存区，当接收到低电平信号时将缓存区中存储的计时结果与预设的时间比较，如果符合要求则输出高电平信号并清空缓存区。
四、实验结果经过实验测试，本次课程设计制作的红外线感应开关能够准确地探测到被探测物体的位置和距离，并能够实现开关控制等功能。
五、设计总结通过本次课程设计，学生对红外线感应技术有了更深入的了解和掌握，同时也提高了他们的电子设计能力和实践能力。
在今后的学习和工作中，这些经验和技能将会对他们产生重要的影响和帮助。
红外感应灯电路设计及原理
红外感应灯电路设计及原理1、电路主要光学元件（1）光敏电阻的应用光敏电阻又称光导管, 它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。
光敏电阻没有极性, 是一个电阻器件。
制作光敏电阻的材料一般是金属硫化物和金属硒化物，通常采用涂敷、喷涂等方法，在陶瓷基片上涂上半导体薄膜，经烧结而成。
光敏电阻的结构：在底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质，称为光导层。
半导体的两端装有金属电极与引出线端相连接，通过引出线端接入电路。
为了防止周围介质的影响，在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜，漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。
为了提高灵敏度，光敏电阻的电极一般采用梳状图案，光敏电阻结构，光敏电阻电极，光敏电阻接线图光敏电阻工作原理--内光电效应。
光照射到本征半导体上，材料中的价带电子吸收了光子能量跃迁到导带，激发出电子、空穴对，增强了导电性能，使阻值降低。
光照停止，电子空穴对又复合，阻值恢复。
亮电阻很小，暗电阻很大。
要使价带电电子跃迁到导带，入射光子的能量满足刚好发生内光电效应的临界波长。
常用的光敏电阻器是硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。
光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1-10MΩ；在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。
光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4-0.76um）的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。
本电路采用MG42型CdS光敏电阻，CdS光敏电阻属半导体光敏器件，产品经受强化老练实验，除具有灵敏度高，反应速度快，光谱特性好等特点外，在高温、多湿的恶劣环境下，仍能保持其高度的稳定性和可靠性，适合于将其用于各种环境，MG42型光敏电阻与其它型号相比具有：工作电压和额定功率比较低的特点，其亮、暗电阻也适合于本照明电路的需要，所以在设计时选择了这个型号。
（2）可控硅元件的工作原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如图1所示图1可控硅等效图解图当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。
红外控制灯的电路设计精选全文
可编辑修改精选全文完整版红外控制灯的电路设计本文介绍了一种人体红外控制LED灯的电路设计，整个系统利用红外线热释电效应，将人体移动所发出的极微量红外线转换成相应的电信号，对LED楼道灯进行自动开关控制。
1、原理介绍图①整个电路如图1所示。
该电路选用的是功耗极低的BISS0001专用集成电路，这是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件，构成被动式的热释电红外开关。
它能自动快速开启各类控制装置，用于安全区域的自动灯光照明和报警系统。
BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。
红外“热释头”（即传感器）顶部有一块方形的的干涉滤光片，用以滤除包括太阳光、电灯等其他热源的近红外线辐射光（即波长小于7.5μm和大于145μm的红外杂光），只让人体所特有的7~14μm波长的红外光谱透过方形滤光片顺利进入红外线热释电传感器。
而且在传感器的前端还配有一个半球形的菲涅尔透镜，将收集到的红外线最大限度地聚焦于管子顶部的方形滤光片上，使接受距离大幅度提高。
由于光控作用，白天光敏电阻RM受环境自然光线照射，电阻较小，它与R3、RP1所构成的分压电路在IC1的第9脚只分得很小的电压，即9脚电位比较低。
当9脚电位低于1/5VDD（即小于1 V）时，IC1内部的控制电路被封锁（9脚电位可通过RP1来设定）。
此时，即使在红外探头PIR作用距离内有人体移动，红外信号也无效，即由PIR的S端输出加到IC1第14脚的人体红外光电信号被拒绝接受，于是IC1的输出端2脚便无控制信号输出（呈低电平“0”状态），三极管9013截止，此时SSR 的输入端2、3脚因无工作电流，其输出端6、8脚也截止，电源EC2因无交流220V 输入，故输出为0，LED灯不亮，这就是“封锁”阶段。
晚上，环境光线很暗，光敏电阻RM因失去光照，阻值变得很大（在1~2ΜΩ之间），它与R3、RP1所组成的新的分压关系使IC1第0脚获得较高电位（大于1/5 VDD，即大于1 V）时，封锁状态即转变为允许触发状态。
红外感应开关的设计
摘要本文介绍了红外线感应开关的原理，采用热释电红外探头将接收到的微弱信号加以放大，然后驱动继电器，制成红外热释电感应开关。
本开关能探测来自移动人体的红外辐射，只要人体进入探测区域，开关会自动开启。
该设计可作为企业、宾馆、商场及住宅的走廊、楼梯、电梯间、卫生间、库房等处的自动开关，起到暗光灯亮和人来灯亮的作用，既新颖方便，又节约用电，在某些场所还能起到威慑盗窃活动的防范作用。
本设计结构简单，本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，价格低廉，隐蔽性好，应用范围广，所以可以通过扩展而达到实际的应用。
关键词：红外线感应开关暗光灯亮节能目录摘要 (I)1绪论 (1)2红外感应开关原理 (2)2.1红外线感应开关电路原理 (2)2.1.1光敏电阻式光控开关的原理及作用 (2)2.2红外感应开关电路的控制方式 (3)2.2.1 红外光波谱 (4)2.2.2 红外收发系统 (4)2.3红外控制和传统开关控制的比较 (5)2.3.1传统开关的缺陷 (5)2.3.2红外线感应开关的优势 (5)3方案的设计 (5)3.1方案设计 (5)3.2电路框图及其功能 (6)4结论 (7)5参考文献 (8)1绪论热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。
早在1938年，有人提出过利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年代，随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。
热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器，它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。
它目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。
以替代传统光源的节能环保光源。
LED以其较之于传统照明光源所没有的优势，诸如较低的功率需求、较快的响应速度、绿色环保以及不断快速提高的发光效率等，成为目前我国今后照明系统发展的方向。
基于目前国内国际形势，尤其是能源紧缺，智能照明必是以后照明系统的发展方向。
红外线探测开关电路的原理及设计
红外线探测开关电路的原理及设计
笔者在这里制作的红外线探测开关电路是低成本、高可靠性、近距离反射感应开关，有效距离在1.5m～2m．最近距离为：30cm．可广泛应用于家庭、干手器、全自动水龙头、防盗警戒．或单位自动开关、公共厕所水箱自动控制等场合，用Z1插座输出。
因电路简洁、元器件少、最适合初学者和技校
生制作。
在制作过程中边学边动手，相信你会受益匪浅。
电路如附图所示，该电路主要由红外线反射探测模块IC及少量外围元件组装而成，220V交流电经电容C1、C2降压，二极管VD1～VD4整流，电容C3滤波及稳压管VD5稳压后，取得12V的平滑直流电压供红外线探测专用。
在IC内部设置有并排安装的红外线发光管和红外线接收管．通电后红外线发光管会向外发射频率为40kHz的调制红外线。
当探测头对准方向无物体阻挡时．红外线接收管收不到红外线发光管发出的红外线光线．IC的输出端OUT无信号输出，三极管VT1、VT2截止．继电器J不动作，此时整个电路处于静止状态。
当前方在一定的范围内有人或物体时，红外线光被反射回来被红外线接收管收到，经模块内部电路放大、解调、整形、比较处理后，则IC的输出端OUT为高电平。
经二极管VD7、电阻R1送至VT1的基极，
VT1、VT2导通．继电器J得电动作，其常开触点JO闭合，这时执行电路电。
自制红外遥控开关详细步骤（两款自制红外遥控开关方法）
自制红外遥控开关详细步骤（两款自制红外遥控开关方法）自制红外遥控开关（一）工作/材料：●5V继电器●CD4017芯片●红外一体接收头●两个9014三极管●一个51K和两10K电阻，一个4148二极管，一个5V稳压二极管●一个220uf/50v和一个22uf/25v电容操作步骤：用手机充电头作电源以及焊接用的洞洞板。
焊接前先在面包板上做试验。
通电测试继电器有吸合。
按大体布局画个草图准备焊接。
焊接完成图。
已修整好的样子。
个山寨的5V500mA手机充电头用作接收器电源。
取下电路板和多余的U口及指示灯。
找个平口灯座进行组装。
两电路板连接完成。
最后再上一张设计电路图，感兴趣的朋友可以试着做一下。
按绿线右边的电路做，左边用充电头代替。
自制红外遥控开关（二）电路原理图整个电路共用到了5只8050三极管，从左往右看，IR为红外遥控接收头，未接收到红外线信号时，1脚输出高电平，接收到红外线信号时，1脚输出一连串低电平脉冲。
R4和C2，R7和C3组成两个积分电路，Q4，Q5，J组成继电器控制电路。
平时待机或者上电后的初始状态是Q1导通，Q2截止，Q5截止，继电器不工作。
我们先来分析遥控开机的过程。
短按遥控器按钮（大于0.5s），在这较短的时间内，因C3容量远大于C2，故B点电位很快升到高电位（约1V左右），而A点电位上升不到0.6V，因此Q3不能导通，只有Q2导通，因Q2导通，所以C点为高电位，Q5导通，继电器J 动作，其接点J-1、J-2同时吸合，J-2接通用电器电源。
这时即使IR不再接收到红外线信号，因电源经R11向Q5提供偏置，故Q5保持导通，J仍继续吸合，达到短按遥控实现开机的目的。
下面来分析遥控关机的过程。
长按遥控按钮（3s以上）时，IR输出低电平脉冲使Q1输出高电平脉冲，经D1整流后送至A点、B点进行积分处理，最终使得A电位大于1V，Q3导通，D点为高电平，Q4导通，C点为低电平，致使Q5截止，J释放，J-1、J-2断开，达到长按遥控按钮实现关机的目的。
(完整版)红外线感应开关设计
第 1 页共 4 页
红外线感应门铃设计方案
一：选题意义：
科学技术是第一生产力，科技使人们的生活更美好。
进入21世纪以来，科学技术不断地飞速发展，电子类技术更是不断地改变着人们的生活。
从常见的手机到翱翔在太空的宇宙卫星，各种电子类产品是现代人们必不可少的工具，渗透在人们的日常生活中。
本课程设计主要通过红外线感应开关的制作，深入浅出地学习其设计，工作原理以及其
工作环境、效率等，为日后进一步学习和以后工作学习奠定基础。
二：总体方案
1.设计任务要求：
通过检测发射的红外线编码信号是否被反射来判断是否有物体在门面前，从而控制门铃
动作。
2.总体电路模板设计：
3.单元电路设计:
1 ）感应电路2）门铃控制电路
4.选择元器件
5.安装和调试元器件
三：各部分设计以及原理分析
1 ）感应电路
2）门铃控制电路
1。
光电红外遥控开关设计(光电系统课程设计)【PCB图-仿真图-单片机C语言-分工-心得】
1、硬件设计原理6
2、系统功能的实现方法6
五、系统硬件设计7
1、元器件选择7
2、单元模块电路设计7
（1）光电红外遥控开关发射电路7
（2）光电耦合电路8
（3）光电红外遥控开关接收电路9
3、系统原理硬件电路图10
六、系统软件设计10
1、光电红外遥控开关发射10
2、光电红外遥控开关接收11
2
二进制信号将会有单片机进行调制，经过单片机后，编码的二进制信号变成 间断脉冲串，然后发射出去。红外遥控发射器发射的一帧数据山引导码、低8位用户编码、8位数据码、8位数据码的反码组成。用户识别码能区别不同的
红外遥控设备，防止不同机种遥控码互相干扰。后16位为8位数据码和8位数 据码的反码，每次8位的数据码被传送之后，它的反码也随即被传送，用于确保 接收数据准确。采用脉冲宽度调制方式，采用脉宽调制的吊行码，以脉宽为、间 隔、周期为的组合表示二进制的0,以脉宽为、间隔、周期为的组合表示二进制 的红外数据帧经编码后，还要用38kHz的方波进行脉冲幅度调制•
▲
10K
R1
PCBComponenc.l
色环电锻
S电用
R2. R3M.R5
PCBCompononc.l
岂环电狙
4；|附
UpOora
PC^Componcnc.l
4M
•1
图12红外发射器件列表
2
Comment
Oescrptbn
Designator
fcctprint
LibRef
Quantity
74LS240
二、
1
利用光学、光电检测、电子技术、单片机课程的知识，设计一个光电红外遥 应的控制脉冲，接收部分包括红外接收头（光/电转换、放大解调）和解码MCU,中间连接电路（光电耦合器），方便实现在实现红外遥控开关系统一体化仿真。 接收到红外遥控信号后，将光信号转变为电信号在经放大、解调、滤波后，将编 码信号送入到单片机AT89C51中进行信号识别、解码，然后单片机在进行相应的 处理,从而达到控制家电的目的。
红外线光控开关电路图及工作原理
红外线光控开关电路图及工作原理一、特点该装置采用锁相环单音检测电路ＬＭ５６７构成自发射自接收的闭环控制形式。
就是说，把ＬＭ５６７产生的方波电信号调制在红外线光信号上并发射出去，红外线光敏二极管接收该信号，并把其变为电信号，经放大，又被该ＬＭ５６７自身检测。
这样，ＬＭ５６７自身的振荡频率与要接收的信号频率永远相同，即使由于某种原因使ＬＭ５６７的振荡频率发生了变化。
在一定的频带宽度内，由于ＬＭ５６７只对与自身振荡频率非常接近的信号产生响应，而对其他频率的干扰信号不响应，所以，该装置具有可靠性高、抗干扰性强、安装调试简单的特点。
该装置可应用于自动门、自动水龙头、防盗报警、危险区域误入报警、警戒区域侵入报警等控制。
二、工作原理电路原理图见图１。
红外线光敏二极管ＰＨ检测到由红外线发射二极管ＬＥ发出的红外线光信号，并将其转换成电信号。
该信号经由ＩＣ１Ａ构成有源高通滤波器，滤除外界低频干扰信号；再经ＩＣ１Ｂ、ＩＣ１Ｃ两级固定增益放大器的放大、以及ＩＣ１Ｄ可调增益限幅放大器的放大，进入锁相环单音检测电路ＩＣ２的第③脚。
ＩＣ２检测到与自身振荡频率相同的信号后，其第⑧脚输出低电平，使继电器ＤＬ吸合，触点Ｓ１、Ｓ２接通，控制其他设备。
ＩＣ２第⑧脚的最大吸入电流为１００ｍＡ。
ＩＣ２第⑤脚输出的方波信号，经Ｃ８、Ｒ１６组成的微分电路和Ｎ１、Ｎ２驱动电路，使红外线发射二极管发出该频率调制的红外线光信号。
微分电路使正方波信号变为低占空比的方波信号。
用低占空比方波调制红外线发射管，可提高红外线发射管的工作效率，即其峰值电流很大，而平均工作电流却很小。
这样，有利于红外线光敏二极管的接收。
电阻Ｒ１２、Ｒ１３和电解电容Ｅ３是集成电路ＩＣ１的中点电位偏置电路，使ＩＣ１工作于单电源方式。
该装置有两种工作方式。
一种是：红外线发射二极管和红外线光敏二极管都在同一侧，构成反射检测方式，见图２。
另一种是：红外线发射二极管在一侧，而红外线光敏二极管在另一侧，构成对射式检测方式，见图３。
红外光接近开关！不行就自己做一个，很简单
红外光接近开关！不行就自己做一个，很简单有些成品接近开关，可能出于成本，或者接口等原因，可能达不到自己的要求。
这里有一个简单的红外光接近开关，自制起来很容易。
如下图1所示，电路原理图如下。
图1：红外接近开关电路原理图图中的元件参数减下图2所示。
图2：元件参数表图1中，由555构成的振荡器，从3脚输出38KHz的方波信号，经过VT1驱动红外发光管VD2，发出38KHz的红外光脉冲。
选择38KHz这个频率的原因，是由于接收头U1，是对38KHz的频率才会响应，型号是AT138B，其中38表示38KHz，其外观和引脚顺序如图1右侧。
当有障碍物接近时，红外光通过物体反射，被U1接收，当反射光强度足够让U1识别时，将从U1的输出端输出低电平，否则是高电平。
如果使用5V供电，U1输出端可以得到TTL电平，便于直接与微处理器的IO引脚连接。
555构成的振荡器，频率计算公式如下：t1 ≈ 0.7·（R1+R2）·C1t2 ≈ 0.7·（R3+R4）·C1f = 1/（t1+t2）电路调试时，尽量使输出波形的占空比为1:1，但是稍微有点偏差无所谓，重点是，频率不要偏离38KHz不要太远，如果没有示波器，可以将VD2对着U1的接收窗口，进行调节，直到U1输出低电平，则表示频率合适了。
红外线的发射功率，可以通过R5调节，这决定了探测距离和灵敏度，一旦调节合适，可以将R5和R6使用一个固定电阻代替。
这个接近开关的关键点，不在于电路，而在于光的通路和光收发器的结构布置。
实际制作时，可以将整个探头做成杆状，引出三根线，即：电源正极、电源负极、信号输出。
重点是，把U1和VD2之间用不透光的隔板隔离，VD2的侧面非出光方向，用不透光的电工胶布缠住，阻止出光范围，如下图3和图4所示。
图3：VD2的侧面挡光处理图4：接近开关内部布局图这个简单的可靠的，红外光接近开光，只有焊接无误，结构布局没有漏光的情况，无需特别调试，即可正常工作。
红外线光电开关
触点电流为7A时,交流耐压250V、直流耐压30V 学习施密特反相器在整型和防抖动方面的应用。
40106 六施密特反相器
E 是用较小的电流控制较大电流的自动开关
电磁式继电器的结构和符号
– + 电磁式继电器的结构和符号
C 40106 六施密特反相器
在接装电路之前，按指导书方法检测红外线光电开关；
40106
红外线光电开关电路
一、实验目的 二、电路及工作原理 三、元件和器件 四、调试步骤 五、样板
实验目的:
1. 学会红外线发射、接收管的使用； 2. 熟悉光电转换电路的构成和应用； 3. 学会电磁式继电器的使用方法； 4. 学习施密特反相器在整型和防抖动方面的应用。
红外线光电开关工作原理
受光时：光电管集电极电位为低电平
是用较小的电流控制较大电流的自动开关 继电器线圈感生电动势
40106 六施密特反相器
使CE间承受大反向电压 JQC-3F(T73)
复合管集电极电位为低电平，继电器得电，LED亮
受光时：光电管集电极电位为低电平
续流 二极管
+10V
LED 常开 开关
触点电流为10A时，交流耐压125V 触点电流为7A时,交流耐压250V、直流耐压30V 在接装电路之前，按指导书方法检测红外线光电开关；
线圈焊片
触点
K
K
触点焊片
是用较小的电流控制较大电流的自动开关
电磁式继电器的工作原理
通电前后
通电前后
常闭（动断）触点
常开（动合）触点
常闭、常开是指未通电之前的状态
JQC-3F(T73)型继电器的引脚
线圈直 流电触压点电流为 触为点1J09Q耐电AVC时压流-3F，1为(2T交577V3A流)时,交 流耐910V压A耐D/C12压2550V3VA0、CV 直流
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
江门市新会技工学校
技能课教案
编号：QD-19-06 流水号：5 电气自动化专业10G3 班共10 页
授课老师：肖正光审阅签名：
新会高级技工学校
毕业设计论文
课题：红外线光电开关电路的设计与制作
系部：电子信息系
专业、班级：电气自动化设备安装与维修
姓名： XXX
指导教师：
完成时间： 2012.6.16
毕业设计论文任务书
1、题目红外线光电开关电路的设计与制作
2、内容要求：（1）、设计并制作一红外线光电开关电路，当光电管接收到红外发射光时，继电器控制所需驱动的电器设备工作。
（2）、用Protel 99 SE完成电路原理图的绘制，并提出元件清单，购买关
键元器件。
（3）、完成线路板的设计。
（4）、样机装配与调试。
（5）、完成毕业大作业（综合实训）正文。
3、实施步骤：
1、查阅资料，拟定总体设计方案，IC规格书查询，芯片选型。
约3天时间。
2、原理图的设计：①完成红外线光电开关电路的原理图的
设计；②提交元件清单；完成关键元器件的选购，约4天时间。
3、
线路板的设计、制作与装配：①用Protel 99 SE完成线路板的设计，利用热转印方法制作线路板；约一周时间。
4、完成样机的装配与调试，约2周时间。
5、完成毕业大作业（综合实训）正文。
应包括
如下内容：(1) 总体方案设计(2)各功能电路的描述、电路图； (3)
元件清单；(4)线路板的PCB图；(5) 利用热转印方法制作线路板的过程；(6)红外线光电开关的装配与调试；(7) 红外线光电开关实
物照片；(8) 毕业大作业总结。
约为3天的时间。
4、本毕业设计任务书于 2012 年 5 月 28 日发出，应于 2012 年 6 月 16 日完成，然后进行成绩评定。
一、摘要：
红外线光电开关是一种新型的非接触式开关,不受其他光源的干扰和使用环境的限制,具有工作可靠、抗干扰能力强、响应速度快、寿命长等优点,而且,红外线虽是不可见光,但它的直线传播、反射、折射等物理属性均与可见光相似,在光的传播中可以使用聚焦透镜、折射棱镜等光学器件.光线不可见意味着有一定的隐蔽性,所以这种开关在工农业生产和安全警卫工作中,有着广泛的应用前景.
设计目的和意义
1、熟悉红外线发射、接收管的使用方法
2、熟悉光电转换电路的构成和应用
3、学习组装一种红外线开关电路
4、巩固大学三年所学的知识
二、红外线光电开关电路
1、设计电路及工作原理
红外线光电开关电路如图所示
该电路由红外发射管RLED和光电管VTG组成红外线开关，继电器K控制所需驱动的电器设备（被控制的设备电路没画出来）。
40106施密特触发器用于波形整形，提高开关电路的稳定性。
VD用于保护三极管VT1和VT2。
接通电源，红外发射管RLED发射不可见的红外光束，照射在光电接收管VTG上，VTG导通，A点输出低电位；由此施密特触发器40106输出高电位，使VT1和VT2导通，继电器K吸合，常开触点闭合。
若在发光管和接收管之间遮挡光线，则VTG截止，A点输出高电位；施密特触发器输出低电位，使VT1和VT2截止，继电器K的常开触点断开。
（a）红外线光电开关电路（b）红外线光电开关结构图
2、注意事项：
1，在红外线反射型传感器的前方或侧面不应有大面积的阻挡物或反射物，以免影响其正常工作。
2，外界的各种颜色因对红外线的反射效率不同，表现出的检测距离也不一样。
如我们站在红外线反射型传感器的前方，身着浅色（白、灰、黄）和身
着深色（黑、蓝、紫）时会造成检测距离的不同，此属正常现象。
3，红外线反射型传感器的检测距离于工作电压有关，电压越高距离越远。
3、实训主要材料及工具
敷铜板、三氯化铁、无水酒精、松香，焊锡等。
电烙铁、斜口钳（或剪刀）、尖嘴钳、镊子。
烙铁架、万用表等。
4、元器件清单
序号名称规格型号代号数量（4套）备注
1 电阻560欧姆R1 1 1/8碳膜电阻
2 电阻18千欧R2 1 1/8碳膜电阻
3 电阻100千欧R3 1 1/8碳膜电阻
4 二极管1N4148 VD 1
5 继电器 1
6 三极管3DG6 VT1 1 NPN小功率管
7 三极管9013 VT2 1 NPN小功率管
8 六施密特触发器CD40106 IC 1
9 红外线光电开关RLDE、VTG
10 二极管1N4001 VD2 1
4、电路原理图
4、protel软件设计图
1、线路PCB图
6.利用热转印方法制作PCB板的过程
（1）将PCB图打印于油印纸中
（2）将PCB图反印于檫亮洗净的敷铜板上
（3）再放入LR-2W8B型（温度约180度）制版机中转印（4）自然冷却后再放入三氯化铁溶液中腐蚀
（5）腐蚀完全后于钻孔机上钻孔
（6）将表面的炭膜用砂纸檫掉后涂上松脂水
（7）安装元件并焊接
7、红外线光电开关的实物图
8、调试过程
（1）先检查电路确认无误后，接上电源
（2）用万用表分别检测CD40106器输入、输出电压并记录数据
（3）用纸把红外线发射遮挡观测LED灯是否亮
9、调试结果
接上电源LED灯发光，用纸把红外线发射遮挡LED灯不发光
10、设计心得
随着时间的流逝，三年的大学生活转眼就到了尾声。
我们的毕业设计也随之而来。
经过六周的努力我们的毕业设计终于完成了。
这次的设计是我们在大学里面的告别之作。
我们之前认为这次设计是对我们三年所学知识的总结。
做了才知道，自己所学的永远是不够的，这次毕业设计不仅仅是巩固之前的所学，还从中学到了很多新的知识，学习是永无止境的。
通过这次毕业设计让我们认识到我们所学的知识很缺乏的，之前我们就以为自己都学得差不多了，老师也教了很多，感觉自己基本上都学了，但都是书到用时方恨少的感觉，做了才知道自己学会的还是远远不够的，在这个知识的海洋里我们学到的知识是少之又少，让我明白知识是要靠一点点日积月累的，所以我们以后在工作、生活中还要不断学习积累。
以充实自己。
这次毕业制作是以团队合作来完成了，这次毕业设计也练就了我们的合作精神，这个设计我们分工合作，每个人都有自己的任务，有的找资料，有的画图，
有的做板。
每个人都在发挥自己的长处，遇到那些不懂的就一起商量，遇到我们无法解决的就问老师，我们互相帮助，齐心协力完成这次毕业设计。
我们经过这段时间的努力，我们看着自己在学校里做的最后一个设计，想起制作过程中遇到我难题以及我们如何解决的，真的有一点点的成就感，我们明白绝不能有一点骄傲的心理的，虽然毕业设计完成了，但是我们以后还要有很多要做的，我们要虚心努力学习，学习是永无止境的。
这次更让我们明白实践出真知这个道理，我们在书上所学到的道理必须要通过应用才会使它有价值，有些知识在书上所讲的明白了，但是轮到你动手的时候还要克服很多困难的，毕竟在环境中要克服很多环境的因素。
所以很多知识都是要实践才出真知的。
在此我们要感谢我们的指导老师刘洋对我们悉心指导，感谢老师给我们的帮助，在设计过程中，我们通过图书馆找资料。
上网查询、和同学交流和自我学习，以及向老师请教等方式。
使自己的知识巩固了，也从中学到了很多新的知识。
其中的难题我们是如何解决的只有自己才知道，但我们所收获的也是挺多了，在整个设计中我们学习了很多知识，也锻炼了自己的动手能力。
也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
使我们充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。
这个设计可能电路不是很复杂，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我们终身受益。
虽然这次是我们在课堂上的最后一个学习，但是我们学习的心和行动决不会因为课堂的停止而止步。