模拟电子课程设计(迎宾器).doc

目 录
1 课程设计的目的 1
2 课程设计的任务与要求 1
3 设计方案与论证 1
4 设计原理及功能说明 2
设计原理 2
功能说明 2
5 单元电路的设计 3
光敏电阻的结构与工作原理 3
光敏电阻的基本特性 4
SD8917工作原理与功能特性 5
6 硬件的制作与调试 6
7 总结 6
参考文献 7
附录1：总体电路原理图 8
附录2：元器件清单 9
1 课程设计的目的
此次课程设计是完成感应门铃的设计与实现，为此我们从网上查阅了相关知识，利用自己所学的知识和老师的指导，完成了此次设计。该设计包括设计的基本原理，感应门铃的硬件设计，感应门铃的软件设计等。
设计可以发声的门铃电路，对光敏电阻的熟练掌握。
提高焊接技术，提高实践能力。
通过此次课程设计，能达到学以致用。
2 课程设计的任务与要求
(1)设计一种人体感应开关（语音门铃），它能够自动检测来人，当人经过门铃时自发出清晰响亮。
(2)检测人的窗口很小，只要在其他物体上开8毫米左右的孔伸出检测孔就能正常工作。
(3)检测窗口很隐蔽，不像红外透镜、微波传感器的天线一样引人注意，可以让来人很难发现机关，增加趣味感和防破坏。
(4)产品价格非常低廉便于普及和大量生产。
(5)产品的语音内容是固定不变的，无法定做或者更改内容。当然如果换成可录放语音电路，或者和其他电路组合可以实现其他用途。
(6)利用Multisim等软件仿真，得出主要信号输入输出点的波形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性。
(7)完成课程设计报告。
3 设计方案与论证
方案一：光感
　　原理：光感门铃是利用人体反射光线，光敏电阻得到足够大变化的光线，电路产生变化电流触发电路，灵敏度跟物体反射率有关。
　　注：光感门铃与环境光照度有关，黑暗情况下不能正常使用。
方案二：红外感应
原理：门铃原理：红外热释电传感器；动作方式：被动式。本身不发射任何信号，故不产生有害电磁干扰，人体辐射的红外线中心波长为9~10um，~20um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7~10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。
方案三：555定时器
使当按下开关时，在两二极管导通的情况下，电路通过对555定时器的4脚管充电，使555定时器在其内部的作用基理下发生振荡，此时，外接喇叭就会发出同一频率的声音，当松开开关时，使得二极管不导通，电很快就被放完，此时，没有电通过555定时器的4脚管，由于555定时器的内部结构及原理，使得振荡器不再振荡，所以喇叭停止发声。
经过比较综合来说，最终选定方案一。
4 设计原理及功能说明
设计原理
首先有人经过时，人的身影照应到光敏电阻它的阻值发生变化，电源稳压电路的电流得到提高，经过 IC集成电路，由内部运算处理电路得到稳定可靠的电压值来判断出人的进出，然后报告给语音功放电路，并发出声音。
人的身影经
光敏电阻感应接
受
内部运算处理电路
判断人的进出
报告给语音电路
图4-1 设计原理
功能说明
利用人走过门铃时会产生一个阴影的特点，通过光敏电阻对光线变化信号的接收，作为本制作的传感器。制作采用电池供电，通电后系统进入等待状态。当有人经过感光器件时，由于人的身体会挡住光线，若原来有一定的光线照射在光敏电阻R光上，则R光表现出一个电阻值，当人体挡住一部分照射于光敏电阻的光线时，光敏电阻接收到的光线强度发生变化，这个变化经C2耦合，经Q1等组成的高增益放大后，输入IC的反相输入端，这个信号与同相输入端输入的信号在IC内部经运算放大处理后，形成一个控制信号，驱动IC内部的音频发生电路工作，产生“您好，欢迎光临！”的音频信号，使人耳能听到这句问候语。
在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。
5 单元电路的设计
光敏电阻的结构与工作原理
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, 纯粹是一个电阻器件, 使用时既可加直流电压, 也可以加交