传感器课程设计.docx
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传感器课程设计
河北科技大学
课程设计报告
学生姓名:
学号:
专业班级:
电信092班
课程名称:
传感器原理及应用技术
学年学期:
2011—2012学年第一学期
指导教师:
陈书旺
2011年12月
课程设计成绩评定表
学生姓名
学号
成绩
专业班级
电信092
起止时间
设计题目
光控音乐芯片
指
导
教
师
评
语
指导教师:
年月日
目录
一设计思想………………………………………..1
二基本原理.......................................................1
三元器件清单……………………………………2
四设计成品及重要元器件简介………2
五设计过程、感想和体会………………..6
光控音乐芯片
一设计思想
每当天亮时,它就会像一直闹钟似的发出清脆的音乐的报晓声,既能及时唤醒人们起床,又给人们的生活带来一份情趣
二基本原理
报晓公鸡电路由光敏电阻、音乐芯片、功放电路和扬声器等部分组成。
光敏电阻受可见光的控制,产生触发信号去触发音乐芯片产生电路,使其发出音乐声的音频信号,经功放电路驱动扬声器发声。
音乐芯片由光控电路组成光控电路由光敏电阻VD1和可变电阻R2和R1等组成。
无光照时(如夜晚),VD1截止,第4端子(触发端)电压约为0,IC1未被触发;有光照时VD1导通,第4端子电压约为3V,触发其发声。
电容C1的作用是滤去短暂的光脉冲干扰,防止误触发。
R2是微调可
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变电阻,调节R2大小,即可改变触发灵敏度。
调节方法如下:
在需要音乐的叫声下(天刚亮或天大亮),调节R2使IC1
的4端子电表指示为3V左右即可。
这时如用黑纸等物遮住光敏电阻VD1(模拟黑夜),电表指示应为0V左右
三元器件清单
扬声器一个
0~1kΩ可变电阻一个
光敏电阻一个
0.1μ电容一个
56μ电容一个
电池盒一个
三极管一个
音乐芯片一个
10kΩ电阻一个
220Ω电阻一个
470Ω电阻一个
导线若干
四设计成品及重要元器件简介
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1.音乐芯片:
音乐芯片是一种比较简单的语音电路,它通过内部的振荡电路,再外接小量分立元件,就能产生各种音乐信号,音乐芯片是语音集成电路的一个重要分支,目前广泛用于音乐卡、电子玩具、电
子钟、电子门铃、家用电器等场
合。
音乐芯片由以下几个部分组成:
逻辑控制电路、振荡器、地址计数器、音符节拍存贮器(ROM)、音阶发生器、输出驱动器。
它的工作原理为:
振荡电路产生的信号供各个电路使用;控制电路从存储器
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中读出代码,根据代码来控制节拍器和音调器协调工作,产生相应的音乐输出。
2、光敏电阻:
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。
常用的光敏电阻器硫化
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1~10M欧,在强光条件(100LX)下,它阻值(亮
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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(0.4~0.76)μm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。
设计光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作控制光源,使设计大为简化。
3、发光二级管:
发光二极管简称LED,采用砷化镓、镓铝砷、和磷化镓等材料制成,其内部结构为一个PN结,具有单向导电性。
当在发光二极管PN结上加正向电压时,PN结势垒降低,载流子的扩散运动大于漂移运动,致使P区的空穴注入到N区,N区的电子注入到P区,这样相互注入的空穴与电子相遇后会产生复合,复合时产生的能量大部分以光的形式出现,因此而发光。
发光二极管在制作时,使用的材料有所不同,那么就可以发出不同颜色的光。
4、可变电阻:
阻值可以调整的电阻器,用于需要调节电路电流或需要改变电路阻值的场合。
可变电阻器可以改变信号发生器的特性,使
灯光变暗,启动电动机或控制它的转速。
根据用途的不同,可变电阻器的电阻材料可以是金属丝、金属片、碳膜或导电液。
对于一般大小
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的电流,常用金属型的可变电阻器。
在电流很小的情况下,则使用碳膜型。
当电流很大时,电解型最合用;这种可变电阻器的电极都浸在导电液中。
电势计是可变电阻器的特殊形式,它使未知电压或未知电势相平衡,从而测出未知电压或未知电势差的大小。
更为常用的电势器只不过是一个有两个固定接头的电阻器,第三个接头连到一个可调的电刷上。
电位器的另一个用途是再音响设备中用作音响控制。
五设计过程、感想和体会
传感器课程设计是我第一个完全动手从找电路图到买电子元件最后焊接的成果,初期的时候以为很简单,所以我很早就开始准备了,然后希望早日弄好的,找了一个清闲的中午就去图书馆找传感器的书,起初我发现原来电路图这么容易找到啊,然后问了一下同学,他反问我没有参数你怎么去买原件呢,我恍然大悟,原来不是想象中那么简单啊,这次去图书馆可不再像上次那么浮躁了,一本一本翻阅着,一个电路图一个电路图研究着,一遍又一遍的在纸上画着,筛选着,
终于我选中了两个电路图,第二天在传感器课上我咨询了下老师,老师为了我简化了下电路。
第二天刚好是周六,就和
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宿舍的一起去买原件了,买元件的过程还是很顺利的,但是回来发现原本应该是热敏电阻的竟然拿错了成光敏电阻,即使是这样想应该也能去调试的吧,但是发现原本应该出现的场景没有出现,感觉好失望,于是乎我继续捣鼓了下,结果还是没有成功。
过了一天,突然有一次我去图书馆自习,在偶然间发现有一本书叫《常用电子玩具电路实例精选》觉得好奇就翻开这本书了,里面有好多电路图啊,而且觉得如果做成功的话,肯定挺好玩的,然后还非常有创意,然后我就从中选了两个较简单的电路,再次去买了原件,在买原件的过程中遇到同学,他们看到我拿的这本书也发现找到了希望,争相去寻找电路图,紧接着这次觉得应该一鼓作气,于是我花了一个晚上在实验室里焊接,直到最后焊接完成,也没有成功,当时那个失望啊,回到宿舍累了就好好的睡了一觉,第二天早上醒来以后又仔仔细细看了下焊接的电板,每一根线都仔仔细细认认真真去看,突然间发现少接一根线,那个激动啊,焊完了装上电池,一段音乐声传了出来,遮上光敏电阻音乐声断了,开心的我从床上一跃而起,功夫不负有心人啊,终于完成任务了,找了老师验收。
通过这样的一
次自己动手制作东西,发现学会了挺多东西,首先自己买了一个焊烙铁,学会了焊接,做完这个之后就用焊烙铁修了个
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插线板,发现弄得还不错,动手能力得到锻炼,觉得挺有意思的一次课程设计。
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- 关 键 词:
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