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电子元器件调研与系统设计报告指导教师评语考勤（10）守纪（10）报告（30）作品（30）答辩（20）总成绩（100）专业：电气工程及其自动化班级：电气090班姓名：fgfgh学号：2014指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2017年10月9日电子器件市场调研与系统设计实践报告1红外线感应防盗报警器设计1设计目的(1)掌握三极管的概念及相关物理量，以及三极管的参数、作用及测量方法。(2)了解电阻和电容等元件的功能、作用及数值大小识别方法。(3)掌握运放芯片LM358以及作为运算比较器的简单分析。(4)认识红外发射管与接收管的结构和工作原理。(5)熟悉掌握基本电路的焊接技术及方法。(6)了解市场上各元件的价格、功能。2设计任务(1)设计红外发射与接受、声光报警以及运算比较电路的电路图，并说明其原理和功能。(2)使用proteus仿真软件模拟电路，使之得出与实际相符的结果。(3)合理购买各元器件，以及所要用的电烙铁、焊锡等。(4)在电路板上合理排列各元器件并进行有效、正确的焊接。(5)焊接完成后，对电路进行检测和调试，并完成实验报告。我主要负责进行市场调研工作以及购买元器件，准备实物搭建材料，并进行元器件电阻电容等的辨认识别。主要负责在对电路工作原理进行理解的基础上，完成系统电路设计，并独自完成模拟仿真。同学主要负责元器件的焊接并在我和同学的帮助下三人共同完成了实物电路的搭建。此外我还参考网络资料与数据、查阅模电课本，对系统电路进行了修改，使设计更易实现。3市场调研3.1调研计划通过网络调查、实地调查、走访当地商家等形式调研当前市场上防盗报警器用到的电子元器件的相关信息，进而结合设计的实际需求，寻求当前产品的升级与替代，以此作为本次防盗报警器设计的出发点和落脚点。再进一步通过上述方式调研所用电子元器件的型号、特点、价格等，选择功能最适合、价格最低廉的器件来实现电路设计。3.2调研结果电子器件市场调研与系统设计实践报告2在本次市场调研中，我了解到电子元件市场的很多信息。首先，我明白了市场调研是市场调查与市场研究的统称，它是个人或组织根据特定的决策问题而系统地设计、搜集、记录、整理、分析及研究市场各类信息资料、报告调研结果的工作过程。所以，在本次实地调研中，我们了解了很多元器件的价格和功能，并且在购买的过程中，结合网络调研，我们学会了怎样去比较各元件的性价比，以使我们能以最高的性价比买到我们所需的元件。本次设计的元器件清单如表1所示。表1元件清单序号元件名称型号规格数量价格1电阻R1300R1个0.22电阻R230K1个0.23R3、R4电阻1K2个0.44C1、C2瓷片电容0.1μf(104)2个0.35Q1、Q2三极管9012各1个3.26D1红外发射管9401个3.57D2红外接收管9401个3.58热缩套管1.5cm5mm1个0.29D3发光LED红3~5V1个2.510有源蜂鸣器B15V1个0.9511RP电位器10K（103）1个2.012导线铜芯细线1米1.013U1运放及卡座LM3581片1.514电烙铁及焊锡自备15电池盒2节5号3V1个1.016万用电路板10cm*515cm1片2.017干电池1.5V2节5.0总价格27.45电子器件市场调研与系统设计实践报告3本次元器件调研选取依据如下:（1）电容：选用104（0.1μf）的瓷片电容，瓷片电容不分正负极。（2）三极管：Q1，Q2选用9012。半导体三极管又称“晶体三极管”或者“晶体管”，平面向上时。从右往左的三个引脚分别任C、B、E极，三个极不能接错，否则将严重影响电路运行，甚至烧毁元器件。（3）电阻：选用300R、1K、30K的普通碳膜电阻和10K的电位器。电阻使用较为方便，可通过色环或者万用表直接测量得出阻值，接线时不分正负极，且价格便宜。（4）双运算放大器：选用LM358，使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。其中LM368N的封装为塑料双列直插式封装，LM358P应为单列直插式封装。4功能本电路设计可以实现用手靠近红外发射管和红外接收管时，蜂鸣器发声，LED灯点亮，手移开后立即停止发声、LED灯熄灭，灵敏度非常高。该电路稍作改动，可应用于自动开门关门，自动水龙头，当手放在水龙头下，水自动流出，离开后水自动关闭。此外，还可在防区不明显的小区域商业场所的安全防范办公场所、宾馆、酒楼等。该电路应用的生活场景非常多，是电路设计人员必须掌握的一种电路。5方案5.1设计技术路线5.1.1模块流程本电路是由电源电路、运算比较电路、红外电路、声光报警电路组成。电源由3~5V直流电源供电，输入整个回路。模块流程图如图1所示：电子器件市场调研与系统设计实践报告4开始结束是否有物体经过通电红外发射管发光不报警声光报警NY图1模块流程图6电路6.1电路原理图电路原理图如图2所示：VCC5VR1300KR230KRP10KR31KC1104VD1VD2C2104OUT1VCCIN1-OUT2IN1+IN2-GNDIN2+SPR41KQ1Q2LM358LED图2电路原理图6.2电路仿真图电子器件市场调研与系统设计实践报告5电路仿真图如图3所示。图3电路仿真图6.3电路原理说明红外感应电路由以红外发射管D1、红外接收管D2为核心的红外感应电路，以可调电阻PR、通用运算放大器LM358为核心的取样比较电路，以三极管9012Q1、Q2、蜂鸣器SP、发光二极管D3为核心元件的声音输出、显示电路构成。通上5V电源，红外发射管D1导通，发出红外光（眼睛是看不见的），如果此时没有用手挡住光，则红外接收管D2没有接受到红外光，红外接收管D2仍然处于反向截止状态。红外接收管D2负极的电压仍然为高电平，并送到LM358的3脚。LM358的2脚的电压取决于可调电阻R3，只要调节可调电阻R3到合适的时候（用万用表测量LM358的2脚的电压大概为2.5V左右），就能保证LM358的3脚的电压大于LM358的2脚的电压,根据比较器的工作原理,当V+V-的时候,LM358的1脚就会输出高电平，并通过限流电阻R3送到PNP型三极管Q1、Q2的基极，致使三极管Q1、Q2截止，蜂鸣器SP不发声，发光二极管D3熄灭。当用手靠近红外发射管D1时，将红外光档住并反射到红外接收管D2上，红外接收管D2接受到红外光，立刻导通，使得红外接收管D2负极的电压急速下降，该电压送到LM358的3脚上。LM358的3脚电压下降到低于2脚的电压，根据比较器的工作原理,V+V-的时候,LM358的1脚就会输出低电平，并通过限流电阻R3送到PNP型三极管Q1、Q2的基极，致使三极管Q1、Q2导通蜂鸣器SP发声，发光二极管D3点亮。通过以上调试，就可以实现当手移动到红外发射管D1和红外接收管D2的上面时，蜂鸣器发声，发光二极管点亮。当手离开红外发电子器件市场调研与系统设计实践报告6射管D1和红外接收管D2的上面时，蜂鸣器停止发声，发光二极管熄灭，产生了感应人体的效果。7实物图片焊接前后的电路板正反面如图4和图5所示。图4焊接后的电路板（正面）图5焊接之后的电路板（背面）电子器件市场调研与系统设计实践报告78总结在本次课程设计中，有设计电路过程、市场调研购买元件过程及焊接调试元件这三个过程。首先，在设计电路过程中，我们查阅了非常多的资料，并结合我们现有的知识进行汇总，但在刚开始的几次设计和检查中，发现我们的设计很多都存在问题，要么无法报警，要么报警灯长亮和蜂鸣器长鸣，所以在当时我们有些懵，但在多次的调试和修改之后，基本实现上述电路图的功能。其次，在购买元件过程中，让我们了解到虽然目的是同一种功能，但实现它的路径却有很多种，也就体现出了它不同的价格以及元件的性价比。所以，电子元器件的选取与购买还得对功能和价格进行比较，才能在性价比最高的的基础上买到我们所认为合适的元件。最主要的是锻炼了我们将所学的数电和模电理论知识与实际的简单电子系统设计结合起来的能力，以及我们的实际动手能力。电子器件市场调研与系统设计实践报告8参考文献[1]吴蓉.数字电子技术[M].兰州:兰州大学出版社,2005．[2]童诗白.模拟电子技术基础(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2003．[3]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京:高等教育出版社,2006．[4]贾更新.电子技术基础实验设计与仿真[M].郑州:郑州大学出版社,2006．[5]康光华.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2009．