簡易窗簾自動(dòng)開閉電路課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課題設(shè)計(jì)作業(yè)</b></p><p>　　—簡易窗簾自動(dòng)開閉電路</p><p>　　系別：電氣信息工程學(xué)院</p><p>　　班級(jí)：電信10-01班</p><p><b>　　姓名： </b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)：

2、</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p>　　日期：2008年06月20日</p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)背景2</p><p>　　第二章 電路組成與工作原理3</p><p>　　第一節(jié) 自動(dòng)控制窗簾組成框圖3</p><

3、;p>　　第二節(jié) 電路主要組成部件4</p><p>　　第三節(jié) 工作原理5</p><p>　　第三章 元器件選擇與元器件清單7</p><p>　　第一節(jié) 電路工作原理圖如下：7</p><p>　　第二節(jié) 元器件選擇8</p><p><b>　　一、電阻8</b><

4、/p><p><b>　　三、二極管10</b></p><p><b>　　四、晶體管11</b></p><p><b>　　六、自動(dòng)開關(guān)15</b></p><p><b>　　七、電機(jī)15</b></p><p>　　第

5、三節(jié) 元器件清單18</p><p>　　第四章 總結(jié)與展望19</p><p><b>　　附錄21</b></p><p>　　附錄1、簡易自動(dòng)窗簾開閉電路原理圖：21</p><p>　　附錄2、參考文獻(xiàn)：22</p><p><b>　　題目課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b&

6、gt;</p><p>　　題目 簡易窗簾自動(dòng)開閉電路</p><p>　　專業(yè) 電子信息工程 學(xué)號(hào)540901030237姓名 徐帥帥</p><p><b>　　主要內(nèi)容</b></p><p><b>　　閱讀相關(guān)科技內(nèi)容。</b></p><p>　　學(xué)

7、習(xí)protel 軟件的使用。</p><p>　　學(xué)習(xí)整理和總結(jié)設(shè)計(jì)文檔報(bào)告。</p><p>　　學(xué)習(xí)如何查找器件手冊及相關(guān)參數(shù)。</p><p><b>　　技術(shù)要求</b></p><p>　　1、要求電路能夠通過感應(yīng)裝置，檢測到光線的強(qiáng)弱。</p><p>　　2、要求電路根據(jù)光線的強(qiáng)弱，

8、自動(dòng)將窗簾打開和關(guān)閉。</p><p>　　3、要求電路能夠在窗簾接觸到邊沿時(shí)，自動(dòng)切斷電源。</p><p><b>　　主要參考資料</b></p><p>　　1.何小艇，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，浙江大學(xué)出版社，2001年6月</p><p>　　2.姚福安，電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2001年10月</

9、p><p>　　3.王澄非，電路與數(shù)學(xué)邏輯設(shè)計(jì)實(shí)踐，東南大學(xué)出版社，1999年10月</p><p>　　4.李銀華，電子線路設(shè)計(jì)指導(dǎo)，北京航空航天大學(xué)出版社，2005年6月</p><p>　　5.康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)，高教出版社，2003</p><p>　　6.www.baidu.com</p><p>　　7.鄭州

10、輕工業(yè)學(xué)院圖書館</p><p>　　完 成 期 限：2008年6月20日</p><p>　　指導(dǎo)教師簽章： </p><p>　　專業(yè)負(fù)責(zé)人簽章： </p><p><b>　　第一章 設(shè)計(jì)背景</b></p><p>　　電子線路課程設(shè)計(jì)

11、是電氣信息工程類專業(yè)學(xué)生的重要基礎(chǔ)實(shí)踐課，也是工科類專業(yè)的必修課。理論聯(lián)系實(shí)際，提高和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，是本課程度目的。這些課程設(shè)計(jì)課從鞏固和加強(qiáng)模擬電子技術(shù).數(shù)字電子技術(shù)＆高頻電子線路課程的理論知識(shí)出發(fā)，要求學(xué)生掌握電子線路的 一般設(shè)計(jì)方法了解電子產(chǎn)品研制開發(fā)的過程，學(xué)會(huì)了撰寫課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告，通過查閱手冊和文獻(xiàn)，我學(xué)會(huì)了獨(dú)立分析問題和解決問題都能力，加強(qiáng)了我們的創(chuàng)新能力＆創(chuàng)新思維訓(xùn)練。＆字電子技術(shù)</p><p

12、>　　您是否有過這樣的體會(huì)：較高窗戶的窗簾怎么能方便的拉開和關(guān)閉呢？天棚上的窗簾難道還要費(fèi)力的去挪動(dòng)它么？北風(fēng)呼嘯的晚上不回家里的時(shí)候怎么能把家里的窗簾關(guān)上擋一擋塵土呢？希望地下室的投影屏幕變成自動(dòng)的、投影播放能夠自動(dòng)結(jié)合燈光模式，從心里不想自己的朋友說自己的視聽休閑場所不夠舒適和檔次……清晨來臨，窗簾自動(dòng)拉開，暖暖的陽光灑滿一屋。華燈初上，室外的光線逐漸變?nèi)酰块g內(nèi)的燈自動(dòng)打開，窗簾自動(dòng)拉上……</p><p

13、>　　如今，你不用再親自動(dòng)手去做這些事，因?yàn)殡妱?dòng)窗簾的出現(xiàn)，你將正直的享受到做主人的滋味。</p><p>　　隨著科技的發(fā)展，人民生活和工作條件的不斷改善，電動(dòng)窗簾越來越為人所接受，在歐美等發(fā)達(dá)國家，電動(dòng)窗簾已廣泛應(yīng)用。電動(dòng)窗簾產(chǎn)品不但實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)化，通過紅外線、無線電遙控或定時(shí)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而且運(yùn)用陽光、溫度、風(fēng)等電子感應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，延長產(chǎn)品的使用壽命。據(jù)介紹，電動(dòng)窗簾根據(jù)操

14、作機(jī)構(gòu)和裝飾效果的不同分為電動(dòng)開合布簾系列、電動(dòng)升降簾系列、電動(dòng)天棚簾、電動(dòng)遮陽棚系列，從形式上可分為：電動(dòng)開合簾、電動(dòng)卷簾、電動(dòng)百葉簾、戶外遮陽蓬、戶外百葉簾,電動(dòng)升降簾機(jī)構(gòu)選用的電機(jī)分為直流管狀電機(jī)和交流管狀電機(jī)。直流管狀電機(jī)采用變壓器供電（12-24V），驅(qū)動(dòng)功率較小，能負(fù)載的布簾較小、較輕，其控制電路比較復(fù)雜。交流管狀電機(jī)控制電路簡單，驅(qū)動(dòng)功率較大，能負(fù)載較重的布簾寫字樓辦公室、展覽廳的落地玻璃墻；賓館、酒店會(huì)所的大堂；家庭住宅

15、的書房、兒童房、活動(dòng)室等面積較小的窗戶。</p><p>　　第二章 電路組成與工作原理</p><p>　　第一節(jié) 自動(dòng)控制窗簾組成框圖</p><p>　　光強(qiáng)監(jiān)測及信號(hào)處理電路，通過感光、對光信號(hào)處理以產(chǎn)生正反電壓控制開關(guān)控制電路。開關(guān)控制電路控制電機(jī)是否通電及通電時(shí)正反轉(zhuǎn)，從而控制窗簾的打開或關(guān)閉。電機(jī)控制電路通過控制限位開關(guān)的閉合或斷開，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)窗簾靠近邊

16、沿時(shí)自動(dòng)停轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖一、自動(dòng)控制窗簾組成框圖</p><p>　　第二節(jié) 電路主要組成部件</p><p>　　該光控自動(dòng)窗簾電路由光控電路、NE555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路和電源電路組成。</p><p>　　一、其中NE555的圖形各引腳如圖所示：</p><p>　　圖二、NE555的圖形各引腳<

17、;/p><p>　　二、光控電路如圖所示：</p><p><b>　　圖三、光控電路部分</b></p><p>　　三、電源部分如圖所示：</p><p><b>　　圖四、電源部分</b></p><p>　　交流220V電壓經(jīng)C6降壓、VD1和VD2整流、VS穩(wěn)壓和C5濾

18、波后，產(chǎn)生12V直流電壓</p><p><b>　　第三節(jié) 工作原理</b></p><p>　　電路工作原理圖如圖所示：</p><p>　　圖五、電路工作原理圖</p><p>　　它利用環(huán)境光線的照射來實(shí)現(xiàn)窗簾的自動(dòng)開合(窗簾在清晨能自動(dòng)拉開，在傍晚能自動(dòng)關(guān)閉)。交流220V電壓經(jīng)C6降壓、VD1和VD2整流、V

19、S穩(wěn)壓和C5濾波后，產(chǎn)生12V直流電壓，供給IC1、IC2和光控電路。</p><p>　　清晨，光敏晶體管V'I'I.在自然光線的照射下導(dǎo)通，使IC1的2腳和晶體管VT的基極為低電平，VT截止，IC1內(nèi)部的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器動(dòng)作（變?yōu)闀悍€(wěn)態(tài)），其3腳輸出高電平，IC2的2腳為高電平，3腳為低電平。電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)，將窗簾拉開。當(dāng)窗簾拉開 到位后，IC1又由暫穩(wěn)態(tài)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)，其3腳恢復(fù)為低電平，使電動(dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn)

20、。</p><p>　　旁晚光線暗淡時(shí)，VTL截止，IC1因2腳為高電平而不能被觸發(fā)，其3腳為低電平。VT因基極變?yōu)楦唠娖蕉鴮?dǎo)通，其集電極電壓下降，使IC2的2腳產(chǎn)生低電平觸發(fā)電壓，IC2內(nèi)部的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，由穩(wěn)態(tài)變?yōu)闀簯B(tài)，3腳輸出高電平，使電動(dòng)機(jī)M反 轉(zhuǎn)，窗簾開始閉合。窗簾閉合到位后，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器恢復(fù)為穩(wěn)態(tài)，IC2的3腳變?yōu)榈碗娖?，電?dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn)。</p><p>　　第三章 元器件選

21、擇與元器件清單</p><p>　　第一節(jié) 電路工作原理圖如下：</p><p>　　圖六、電路工作原理圖</p><p><b>　　第二節(jié) 元器件選擇</b></p><p><b>　　一、電阻</b></p><p>　　電阻的種類很多，通常分為碳膜電阻，金屬電阻，線

22、繞電阻等：它又包含固定電阻與可變電阻，光敏電阻，壓敏電阻，熱敏電阻等。</p><p>　　常見的碳膜電阻或金屬膜電阻器在溫度恒定，且電壓和電流值限制在額定條件之內(nèi)時(shí)，可用線性電阻器來模擬。如果電壓或電流值超過規(guī)定值，電阻器將因過熱而不遵從歐姆定律，甚至還會(huì)被燒毀。</p><p>　　此電路中應(yīng)選用R1、R2均選用1/4W碳膜電阻器；R3選用1/2W金屬膜電阻器。RPl、RP2均選用小型

23、膜式線性電位器。</p><p><b>　　二、電容</b></p><p>　　在電子線路中，電容用來通過交流而阻隔直流，也用來存儲(chǔ)和釋放電荷以充當(dāng)濾波器，平滑輸出脈動(dòng)信號(hào)。小容量的電容，通常在高頻電路中使用，如收音機(jī)、發(fā)射機(jī)和振蕩器中。大容量的電容往往是作濾波和存儲(chǔ)電荷用。而且還有一個(gè)特點(diǎn)，一般1μF以上的電容均為電解電容，而1μF以下的電容多為瓷片電容，當(dāng)然也

24、有其他的，比如獨(dú)石電容、滌綸電容、小容量的云母電容等。電解電容有個(gè)鋁殼，里面充滿了電解質(zhì)，并引出兩個(gè)電極，作為正（+）、負(fù)（-）極，與其它電容器不同，它們在電路中的極性不能接錯(cuò)，而其他電容則沒有極性。</p><p>　　在這個(gè)電路中二極管作為相當(dāng)重要的部件出現(xiàn)，它的用處當(dāng)然不容忽視，下面對它進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的介紹，它的作用如下：</p><p>　　a、濾波作用，在電源電路中，整流電路將交流

25、變成脈動(dòng)的直流，而在整流電路之后接入一個(gè)較大容量的電解電容，利用其充放電特性，使整流后的脈動(dòng)直流電壓變成相對比較穩(wěn)定的直流電壓。在實(shí)際中，為了防止電路各部分供電電壓因負(fù)載變化而產(chǎn)生變化，所以在電源的輸出端及負(fù)載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解電容．由于大容量的電解電容一般具有一定的電感，對高頻及脈沖干擾信號(hào)不能有效地濾除，故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001--0.lpF的電容，以濾除高頻及脈沖干擾。</p>&l

26、t;p>　　b、耦合作用：在低頻信號(hào)的傳遞與放大過程中，為防止前后兩級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，常采用電容藕合．為了防止信號(hào)中韻低頻分量損失過大，一般總采用容量較大的電解電容。</p><p>　　電容的重要性洶涌的河水流入到湖泊中,再讓它流出來,那就顯得平靜而柔和了.電容就應(yīng)該是充當(dāng)了湖泊的作用吧.讓電流更純凈沒有雜波.所謂電容，就是容納和釋放電荷的電子元器件。電容的基本工作原理就是充電放電，</p

27、><p>　　c、當(dāng)然還有整流、振蕩以及其它的作用。另外電容的結(jié)構(gòu)非常簡單，主要由兩塊正負(fù)電極和夾在中間的絕緣介質(zhì)組成，所以電容類型主要是由電極和絕緣介質(zhì)決定的。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主板、插卡、電源的電路中，應(yīng)用了電解電容、紙介電容和瓷介電容等幾類電容，并以 電解電容為主。紙介電容是由兩層正負(fù)錫箔電極和一層夾在錫箔中間的絕緣蠟紙組成，并拆疊成扁體長方形。額定電壓一般在63V～250V之間，容量較小，基本上是pF(皮法)數(shù)量

28、級(jí)?，F(xiàn)代紙介電容由于采用了硬塑外殼和樹脂密封包裝，不易老化，又因?yàn)樗鼈兓竟ぷ髟诘蛪簠^(qū),且耐壓值相對較高，所以損壞的可能性較小。萬一遭到電損壞，一般癥狀為電容外表發(fā)熱。瓷介電容是在一塊瓷片的兩邊涂上金屬電極而成，普遍為扁圓形。其電容量較小，都在pμF(皮微法)數(shù)量級(jí)。又因?yàn)榻^緣介質(zhì)是較厚瓷片，所以額定電壓一般在1～3kV左右，很難會(huì)被電損壞，一般只會(huì)出現(xiàn)機(jī)械破損。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用極少，每個(gè)電路板中分別只有2～4枚左右。電解電容的結(jié)構(gòu)與

29、紙介電容相似，不同的是作為電極的兩種金屬箔不同(所以在電解電容上有正負(fù)極之分，且一般只標(biāo)明負(fù)極)，兩電極金屬箔與紙介質(zhì)卷成圓柱形后，裝在盛有電解液的圓形鋁</p><p>　　總結(jié)以上，可以得出它的以下作用：</p><p>　　1.電容器主要用于交流電路及脈沖電路中，在直流電路中電容器一般起隔斷直流的作用。 </p><p>　　2.電容既不產(chǎn)生也不消耗能量，是儲(chǔ)

30、能元件。 </p><p>　　3.電容器在電力系統(tǒng)中是提高功率因數(shù)的重要器件；在電子電路中是獲得振蕩、濾波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。 </p><p>　　4.因?yàn)樵诠I(yè)上使用的負(fù)載主要是電動(dòng)機(jī)感性負(fù)載,所以要并電容這容性負(fù)載才能使電網(wǎng)平衡. </p><p>　　5.在直流電路中是抗干擾，把干擾脈沖通過電容接地（在這次要作用是隔直—電路中的電位關(guān)系）；

31、交流電路中也有這樣通過電容接地的，一般容量較小，也是抗干擾和電位隔離作用</p><p>　　此電路中應(yīng)選用C1、C4和C5均選用耐壓值為25V的鋁電解電容器；C2、C3選用滌綸電容器或獨(dú)石電容器。</p><p><b>　　三、二極管</b></p><p>　　二極管種類有很多，按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（

32、Si管）。根據(jù)其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起，形成一個(gè)“PN結(jié)”。 幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導(dǎo)體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用，它是誕生最早的半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)用也非常廣泛。</p><p

33、><b>　　圖七、二極管的樣子</b></p><p>　　穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管)它的電路符號(hào)是:此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件.在這臨界擊穿點(diǎn)上,反向電阻降低到一個(gè) 很少的數(shù)值,在這個(gè)低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定,穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的,因?yàn)檫@種特性,穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用.其 伏安特性見圖1,穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)

34、起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓.</p><p>　　晶體二極管為一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。</p><p>　　當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增

35、加引起了正向電流。 </p><p>　　電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。</p><p>　　當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，p-n結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。</p><p>　　所以此電路

36、中應(yīng)選用VDl和VD2均選用1N4007型硅整流二極管；VS選用1W、12V硅穩(wěn)壓二極管。</p><p><b>　　四、晶體管</b></p><p>　　它是三極管的特種，在這個(gè)電路中光敏三極管是最重要的部件之一，下面對它進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的介紹，</p><p><b>　　圖八、三極管外型</b></p>

37、<p>　?。ㄒ唬?三極管的結(jié)構(gòu)和分類</p><p>　　其共同特征就是具有三個(gè)電極，這就是“三極管”簡稱的來歷。通俗來講，三極管內(nèi)部為由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的三層結(jié)構(gòu)，根據(jù)分層次序分為NPN型和PNP型兩大類。</p><p>　　上述三層結(jié)構(gòu)即為三極管的三個(gè)區(qū), 中間比較薄的一層為基區(qū)，另外兩層同為N型或P型，其中尺寸相對較小、多數(shù)載流子濃度相對較高的一層為發(fā)射區(qū)，

38、另一層則為集電區(qū)。三極管的這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是三極管能夠起放大作用的內(nèi)部條件。 </p><p>　　三個(gè)區(qū)各自引出三個(gè)電極，分別為基極（b） 、發(fā)射極（e）和集電極（c）。，三層結(jié)構(gòu)可以形成兩個(gè)PN結(jié)，分別稱為發(fā)射結(jié)和集電結(jié)。三極管符號(hào)中的箭頭方向就是表示發(fā)射結(jié)的方向。 </p><p>　　三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)具有單向?qū)щ娦缘腜N結(jié)，因此當(dāng)然可以用作開關(guān)元件，但同時(shí)三極管還是一個(gè)放大

39、元件，正是它的出現(xiàn)促使了電子技術(shù)的飛躍發(fā)展。 </p><p>　?。ǘ?三極管的電流放大作用 </p><p>　　直流電壓源Vcc應(yīng)大于Vbb，從而使電路滿足放大的外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電極反向偏置。改變可調(diào)電阻Rb，基極電流IB，集電極電流Ic 和發(fā)射極電流IE都會(huì)發(fā)生變化，由測量結(jié)果可以得出以下結(jié)論：</p><p>　　（1） IE ＝ IB ＋

40、IC ( 符合克希荷夫電流定理）</p><p>　　（2） IC ≈ IB ×? （ ?稱為電流放大系數(shù)，可表征三極管的電流放大能力）</p><p>　?。?）△ IC ≈ △ IB ×?</p><p>　　由上可見，三極管是一種具有電流放大作用的模擬器件。 </p><p>　?。ㄈ?三極管的放大原理</p

41、><p>　　以下用NPN三極管為例說明其內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)規(guī)律和電流放大原理， </p><p>　　a、發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散電子：由于發(fā)射結(jié)處于正向偏置，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（自由電子）不斷擴(kuò)散到基區(qū)，并不斷從電源補(bǔ)充進(jìn)電子，形成發(fā)射極電流IE。 </p><p>　　b、電子在基區(qū)擴(kuò)散和復(fù)合：由于基區(qū)很薄，其多數(shù)載流子（空穴）濃度很低，所以從發(fā)射極擴(kuò)散過來的電子只有很少部分

42、可以和基區(qū)空穴復(fù)合，形成比較小的基極電流IB，而剩下的絕大部分電子都能擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣。 </p><p>　　c、集電區(qū)收集從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散過來的電子：由于集電結(jié)反向偏置，可將從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)并到達(dá)集電區(qū)邊緣的電子拉入集電區(qū)，從而形成較大的集電極電流IC。 </p><p>　　（四）三極管的輸入輸出特性</p><p>　　三極管的輸入特性是指當(dāng)集-射極電壓UCE

43、為常數(shù)時(shí)，基極電流IB與基-射極電壓UBE之間的關(guān)系曲線。對硅管而言，當(dāng)UCE超過1V時(shí)，集電結(jié)已經(jīng)達(dá)到足夠反偏，可以把從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子中的絕大部分拉入集電區(qū)。如果此時(shí)再增大UCE ，只要UBE保持不變（從發(fā)射區(qū)發(fā)射到基區(qū)的電子數(shù)就一定）， IB也就基本不變。當(dāng)和二極管的伏安特性一樣，三極管的輸入特性也有一段死區(qū)，只有當(dāng)UBE大于死區(qū)電壓時(shí)，三極管才會(huì)出現(xiàn)基極電流IB。通常硅管的死區(qū)電壓約為0.5V，鍺管約為0.1V。在正常工作

44、情況下，NPN型硅管的發(fā)射結(jié)電壓UBE為0.6～0.7V，PNP型鍺管的發(fā)射結(jié)電壓UBE為-0.2～ -0.3V。三極管的輸出特性是指當(dāng)基極電流IB一定時(shí)，集電極電流IC與集-射極電壓UCE之間的關(guān)系曲線。在不同的IB下，可得出不同的曲線，所以三極管的輸出特性是一組曲線。</p><p>　　通常把輸出特性曲線分為三個(gè)工作區(qū)： </p><p>　　1、放大區(qū)：輸出特性曲線的近于水平部分是

45、放大區(qū)。在放大區(qū), IC ＝ IB ×?,由于在不同IB下電流放大系數(shù)近似相等，所以放大區(qū)也稱為線性區(qū)。三級(jí)管要工作在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)必須處于正向偏置，集電結(jié)則應(yīng)處于反向偏置，對硅管而言應(yīng)使UBE>0，UBC<0。 </p><p>　　2、截止區(qū)： IB ＝ 0的曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。實(shí)際上，對NPN硅管而言，當(dāng)UBE＜0.5V時(shí)即已開始截止，但是為了使三極管可靠截止，常使UBE≤0V，

46、此時(shí)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于反向偏置。 </p><p>　　3、飽和區(qū)：輸出特性曲線的陡直部分是飽和區(qū)，此時(shí)IB的變化對 IC的影響較小，放大區(qū)的特性不再適用于飽和區(qū)。在飽和區(qū), UCE＜UBE，發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向偏置</p><p>　　所以此電路中應(yīng)選用VTL選用3DU系列的光敏晶體管；VT選用S9014、S8050等型號(hào)的硅NPN型晶體管。</p><p>

47、;<b>　　五、NE555</b></p><p>　　NE555是一種應(yīng)用特別廣泛作用很大的的集成電路，屬于小規(guī)模集成電路，在很多電子產(chǎn)品中都有應(yīng)用。ne555的作用是用內(nèi)部的定時(shí)器來構(gòu)成時(shí)基電路，給其他的電路提供時(shí)序脈沖。ne555時(shí)基電路有兩種封裝形式有，一是dip雙列直插8腳封裝，另一種是sop-8小型（smd）封裝形式。其他ha17555、lm555、ca555分屬不同的公司生產(chǎn)

48、的產(chǎn)品。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理都相同。ne555的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可等效成23個(gè)晶體三極管.17個(gè)電阻.兩個(gè)二極管.組成了比較器.RS觸發(fā)器.等多組單元電路.特別是由三只精度較高5k電阻構(gòu)成了一個(gè)電阻分壓器.為上.下比較器提供基準(zhǔn)電壓.所以稱之為555.NE555屬于cmos工藝制造，應(yīng)用十分廣泛。</p><p>　　NE555引腳圖介紹如下 ：</p><p>　　圖九、NE555引腳圖<

49、/p><p>　　其中： 1地 GND 2觸發(fā) 3輸出 4復(fù)位 5控制電壓 6門限(閾值） 7放電 </p><p>　　8電源電壓Vcc </p><p><b>　　圖十、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器</b></p><p>　　圖十即為NE555的一個(gè)應(yīng)用，同時(shí)也是它在本次課程設(shè)計(jì)中的一個(gè)應(yīng)用，即：

50、構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。ICl和IC2選用NE555時(shí)基集成電路。</p><p><b>　　六、自動(dòng)開關(guān)</b></p><p>　　SB1, SB2均選用微型按鈕；SB3選用自鎖動(dòng)斷型按鈕。</p><p><b>　　七、電機(jī)</b></p><p>　　電機(jī)可以說是最主要的這次設(shè)計(jì)中最重要的組成

51、部分，沒有了電機(jī)這次設(shè)計(jì)就白做了，如果選錯(cuò)了電機(jī)，那么設(shè)計(jì)也不算成功。下面就詳細(xì)介紹一些電機(jī)的知識(shí)。</p><p>　　直流電機(jī)的勵(lì)磁方式是指對勵(lì)磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵(lì)磁磁通勢而建立主磁場的問題。根據(jù)勵(lì)磁方式的不同，直流電機(jī)可分為下列幾種類型。</p><p><b>　　（一）直流電機(jī)類型</b></p><p><b>　　1.

52、他勵(lì)直流電機(jī)</b></p><p>　　勵(lì)磁繞組與電樞繞組無聯(lián)接關(guān)系，而由其他直流電源對勵(lì)磁繞組供電的直流電機(jī)稱為他勵(lì)直流電機(jī)，接線如圖（a）所示。圖中M表示電動(dòng)機(jī)，若為發(fā)電機(jī)，則用G表示。永磁直流電機(jī)也可看作他勵(lì)直流電機(jī)。</p><p><b>　　2. 并勵(lì)直流電機(jī)</b></p><p>　　并勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞

53、組相并聯(lián)，接線如圖（b）所示。作為并勵(lì)發(fā)電機(jī)來說，是電機(jī)本身發(fā)出來的端電壓為勵(lì)磁繞組供電；作為并勵(lì)電動(dòng)機(jī)來說，勵(lì)磁繞組與電樞共用同一電源，從性能上講與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相同。</p><p><b>　　3．串勵(lì)直流電機(jī)</b></p><p>　　串勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源，接線如圖（c）所示。這種直流電機(jī)的勵(lì)磁電流就是電樞電流。</p

54、><p><b>　　4.復(fù)勵(lì)直流電機(jī)</b></p><p>　　復(fù)勵(lì)直流電機(jī)有并勵(lì)和串勵(lì)兩個(gè)勵(lì)磁繞組，接線如圖（d）所示。若串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢與并勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢方向相同稱為積復(fù)勵(lì)。若兩個(gè)磁通勢方向相反，則稱為差復(fù)勵(lì)。</p><p>　　不同勵(lì)磁方式的直流電機(jī)有著不同的特性。一般情況直流電動(dòng)機(jī)的主要?jiǎng)?lì)磁方式是并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式，直流發(fā)

55、電機(jī)的主要?jiǎng)?lì)磁方式是他勵(lì)式、并勵(lì)式和和復(fù)勵(lì)式。</p><p>　?。ǘ┲绷麟妱?dòng)機(jī)的特點(diǎn)</p><p>　　(一)調(diào)速性能好。所謂“調(diào)速性能”，是指電動(dòng)機(jī)在一定負(fù)載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動(dòng)機(jī)可以在重負(fù)載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無級(jí)調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬。</p><p>　　(二)起動(dòng)力矩大。可以均勻而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。因此，凡是在

56、重負(fù)載下起動(dòng)或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械，例如大型可逆軋鋼機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、電力機(jī)車、電車等，都用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。</p><p>　　（三）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理</p><p>　　要使電樞受到一個(gè)方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，關(guān)鍵在于：當(dāng)線圈邊在不同極性的磁極下，如何將流過線圈中的電流方向及時(shí)地加以變換， 即進(jìn)行所謂“換向”。 為此必須增添一個(gè)叫做換向器的裝置，換向器配合電刷可保證每個(gè)極下線圈邊中電流始終

57、是一個(gè)方向，就可以使電動(dòng)機(jī)能連續(xù)的旋轉(zhuǎn),這就是直流電動(dòng)機(jī)的工作原理</p><p>　?。ㄋ模?直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造</p><p>　　分為兩部分：定子與轉(zhuǎn)子。記住定子與轉(zhuǎn)子都是由那幾部分構(gòu)成的，注意：不要把換向極與換向器弄混淆了，記住他們兩個(gè)的作用。 定子包括：主磁極，機(jī)座，換向極，電刷裝置等。 轉(zhuǎn)子包括：電樞鐵芯，電樞繞組，換向器，軸和風(fēng)扇等。 </p><p&g

58、t;　?。ㄎ澹?直流電動(dòng)機(jī)四種勵(lì)磁方式各自的特點(diǎn)</p><p>　　直流電動(dòng)機(jī)的性能與它的勵(lì)磁方式密切相關(guān)，通常直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式有4種：直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)、直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)、直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)和直流復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。掌握4種方式各自的特點(diǎn)： </p><p>　　1,直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī):</p><p>　　勵(lì)磁繞組與電樞沒有電的聯(lián)系，勵(lì)磁電路是由另外直流電源供給的。因此勵(lì)磁電流

59、不受電樞端電壓或電樞電流的影響。 </p><p>　　2,直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī):</p><p>　　并勵(lì)繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓，但是勵(lì)磁繞組用細(xì)導(dǎo)線繞成，其匝數(shù)很多，因此具有較大的電阻，使得通過他的勵(lì)磁電流較小。</p><p>　　3,直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：</p><p>　　勵(lì)磁繞組是和電樞串聯(lián)的，所以這種電動(dòng)機(jī)內(nèi)磁場隨著電樞電流的改變

60、有顯著的變化。為 了使勵(lì)磁繞組中不致引起大的損耗和電壓降，勵(lì)磁繞組的電阻越小越好，所以直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)通常用較粗的導(dǎo)線繞成，他的匝數(shù)較少。</p><p>　　4,直流復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的磁通由兩個(gè)繞組內(nèi)的勵(lì)磁電流產(chǎn)生。</p><p>　　此電路中，M選用工作電壓為12V、最大電流為500mA的直流電動(dòng)機(jī)</p><p>

61、;<b>　　八、注意事項(xiàng)：</b></p><p>　　1、調(diào)節(jié)電位器RP1和RP2，可以改變電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。</p><p>　　2、SBl一SB3為手動(dòng)按鈕。采用手動(dòng)控制時(shí)，應(yīng)將SB3關(guān)斷，使光控電路失效。按動(dòng)SB1時(shí)，IC1觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)，將窗簾拉開；按動(dòng)SB 2時(shí)，IC2觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)M反轉(zhuǎn)，將窗簾拉起。</p><p>

62、<b>　　第三節(jié) 元器件清單</b></p><p><b>　　第四章 總結(jié)與展望</b></p><p>　　通過此次課程設(shè)計(jì)我的收獲很多，我更進(jìn)一步的了解了電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）和電子技術(shù)基礎(chǔ)課（數(shù)字部分）這兩門課，它們的確是自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)課，完全是為未來自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)習(xí)打定基礎(chǔ)做準(zhǔn)備的。它在專業(yè)課的學(xué)習(xí)中占著舉足輕重的地位，學(xué)好了這

63、些專業(yè)基礎(chǔ)課才可以更好的學(xué)習(xí)以后的課程。</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)的制作過程中我更堅(jiān)信了它的使用性和在現(xiàn)實(shí)生活中的作用，徹底清楚了以前對這些課程的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，使我開始重新了解這些基礎(chǔ)課。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)，對我們來說是一個(gè)初識(shí)的話題，在老師和同學(xué)的幫助下我順利的完成了，我十分高興的完成了這次設(shè)計(jì)，這次試驗(yàn)使我受益匪淺。開始時(shí),我不知怎么開始做，顯得很茫然,在后來的幾天里

64、,通過老師的答疑,同組人的互相幫助、討論和我自己通過各種途徑查詢資料，逐漸的成熟起來了，很快進(jìn)入了隊(duì)友們的合作的行列。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我真正認(rèn)識(shí)到了理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，只有理論知識(shí)學(xué)深了才可能將其更好的運(yùn)用到實(shí)踐中。這次課程設(shè)計(jì)也是我們第一次將所學(xué)的知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，加深了我們對電子技術(shù)這門課的理解，明白了所學(xué)知識(shí)的重要性和自己理論知識(shí)的欠缺，增加了自己對所學(xué)課程的興趣</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)，鍛煉了我

65、的動(dòng)手能力和利用網(wǎng)絡(luò)資源以及圖書館資源的能力，在增加能力與知識(shí)的同時(shí)也鍛煉了我的操作能力，在此同時(shí)我學(xué)會(huì)了分析問題的能力，雖然是個(gè)很小的進(jìn)步但是對我來說這不僅僅是一個(gè)小進(jìn)步還是一次學(xué)習(xí)態(tài)度的全面改變，它給了我一個(gè)綜觀自動(dòng)化全局的機(jī)會(huì)，開闊了我的思維，使我的生活習(xí)慣有了一定的改變，包括思維方式和看問題對待問題的全面度?？偲饋砦矣X得這次設(shè)計(jì)課開的非常好，它讓我們這些還未踏入社會(huì)的學(xué)生一個(gè)展現(xiàn)自我能力的一個(gè)平臺(tái)，讓每個(gè)人都了解了自己的動(dòng)手能力

66、，自己的真實(shí)水平，全面的認(rèn)識(shí)了自我。</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　附錄1、簡易自動(dòng)窗簾開閉電路原理圖：</p><p><b>　　附錄2、參考文獻(xiàn)：</b></p><p><b>　　主要參考資料</b></p><p&

67、gt;　　1、姚福安主編，電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2001年10月</p><p>　　2、何小艇主編，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，浙江大學(xué)出版社，2001年6月 </p><p>　　3、鄭州輕工業(yè)學(xué)院圖書館</p><p>　　4、康華光主編，電子技術(shù)基礎(chǔ)，高教出版社，2003</p><p>　　5、李銀華主編，電子線路設(shè)計(jì)指導(dǎo)，北京