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。此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。

由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。

由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件见表1

表1可控硅导通和关断条件

在控制极G上加入正向电压时因J3正偏，P2区的空穴时入N2区，N2区的电子进入P2区，形成触发电流IGT。在可控硅的内部正反馈作用（见图2）的基础上，加上IGT的作用，使可控硅提前导通，导致图2的伏安特性OA段左移，IGT越大，特性左移越快。

利用可控硅的触发导通性能就可实现对照明灯的控制，即相当于一个开关的作用。单向可控硅具有一触即发实现自锁的功能。本电路选用单向可控硅，其最大工作电流（1A）和最高工作电压（400V）完全能满足本电路的需要，控制极电流在10uA～30uA之间，故触发灵敏度很高。

（3）菲涅尔透镜的应用

所谓的菲涅尔透镜就是一种由塑料制成的特殊设计的光学透镜组，它与热释电元件配合，可以提高传感器的灵敏度，扩大监视范围。实验证明，传感器加上菲涅尔透镜后，其检测距离可以由原来的2米而增加到10米。透镜的工作原理是当移动物体或人体发射的红外线进入透镜的监视范围，就会产生一个交替的“盲区”和“高敏感区”，使传感器晶片的两个反向串联的热释电元件是轮流感受到运动物体，所以人体的红外辐射以光脉冲的形式不断改变热释电元件的温度，使它输出一串脉冲信号，若人体静止不动地站在热释电元件前，它会无输出，可提高热释电红外传感器的抗干扰性能[8]。

菲涅尔透镜的主要作用就是将探测空间的红外线有效地集中到传感器上。通过分布在镜片上的同心圆的窄带（视窗）用来实现红外线的聚集，相当于凸透镜的作用。这部分选择主要是看透镜窄带的设计及透镜材质。考虑透镜的参数主要有：光通量、不同透镜同心度、厚度不均匀性、透镜光轴与外形同心度、透过率、焦距误差等。菲涅尔透镜窄带（视窗）的设计一般都是不均匀的，自上而下分为几排，上面较多、下边较少，一般中间密集、两侧疏。因为人脸部、膝部、手臂红外辐射较强，正好对着上边的透镜；下边较少，一是因为人体下部红外辐射较弱，二是为防止地面小动物红外辐射干扰。材质一般用有机玻璃。

2、系统及工作流程设计

整个照明控制系统主要由光学系统、热释电红外传感器、信号滤波和放大、信号处理和执行电路等及部分组成。在光学系统中菲涅尔透镜可以将人体辐射的红外线聚焦到热释电红外探测元上，同时也产生交替变化的红外辐射高灵敏区和盲区，以适应热释电探测元要求信号不断变化的特性[9]；热释电红外探测器是红外感应灯的核心器件，它可以把人体的红外信号转变为电信号以供信号处理部分使用；信号处理主要是把传感器输出的微弱信号进行放大、滤波、比较、延时，为照明功能的实现打下基础。

（1）双元热释电红外传感器工作原理分析

无论反向串联型传感器中的两个红外敏感元件的几何形状和相互位置关系如何，都可以用图2(a )来表示（假设a 为检测元件，b 为噪声补偿元件）。现在假设有人体从传感器前沿着两个敏感元件反向串联的方向从左向右经过，则根据人体与敏感元件相对位置的不同可对传感器信号产生作出分析。如图2(b )所示，当人体刚刚进入传感器视野的时候，由于人体到两个敏感元件的距离及角度不同而造成入射到两敏感元件上的能量变化速率不同，具体是a >b ，因此传感器输出信号应以a 的信号为主，可设符号为“＋”。如图2(c )所示，当人体运动到传感器视野中央位置附近时，对于两个敏感元件来说一个是离开一个是接近，于是各自产生的信号符号不同，但由于两元件反向串联，因此传感器输出信号应是二者信号的反向迭加的结果，其值比任一元件单独产生的信号都要大，故符号为“－”。如图2(d )所示，当人体运动到即将离开传感器视野时，两敏感元件上的能量变化情况是b >a ，因此传感器输出信号应该以b 为主，由于对于b 来说人体离开且它的串联方式与a 相反，故符号为“＋”。由于传感器输出信号波形是连续的，再根据以上分析，可以得出传感器输出波形大致如图2(e )所示，波形的第二个正峰值低于第一个正峰值是由于敏感元件b 为噪声补偿元件，蒸有红外反射膜，因此它产生的输出信号较小。如果人体运动方向相反，则分析也可类似进行，而得到的结果恰好相反，如图2(f )所示。这样，根据上面的分析就可将人

体运动通过传感器的输出信号波形检测出来。

(e)

a b

(d)

(f)

红外窗口

a b

(a)

a b (b)

a b (c) 图2 传感器工作原理示意图

（2）信号处理电路设计

通过前面对双元型传感器对人体运动判断工作原理的分析，已经知道从传感器的输出信号波形来看是可以判断出人体的运动。但是，从传感器输出的信号显然是不可以直接作为照明系统的控制信号，因此传感器的输出信号必须经过一个专门的信号处理电路，使得传感器输出信号的不规则波形转变成适合于控制照明灯的信号。

①放大电路

本电路使用的芯片IC1使用廉价的四运放LM324，用其中两个运放组成带通放大器。放大电路由R2、R3、IC1a和R6、R7、IC1b组成两级低频带通高增益放大器，增益取值应以能够将传感器的输出信号电压放大至便于处理的1.0～4.5V为宜。第一级放大器增益为:A V1=R3/R2,第二级放大器增益为：A V2=R7/R6,总放大增益为：A V=A V1×A V2。当选择适当的电阻值后就可将增益设置到适当的值。

②电压比较器

电压比较器起到有无人体进入检测区的作用，同时也消除环境温度变化所产生的干扰。当传感器探测到人体辐射的红外线信号并经放大后送到窗口比较器时，若信号幅度超过窗口比较器的上下限，系统将输出低电平信号；无异常情况时则输出高电平信号。LM324另外两个运放组成电压比较检测窗口，在比较器中，两个电阻与两只二极管用作参考电压，将分压器的中点电压设定到电源电压6V的一半3V，经两只二极管分压后将上下限电压分别设定到3.6V、2.4V。静态时第一级放大器输出的干扰信号电压幅度在2.4～3.6V这个范围。

③延时电路

延时电路使用IC2单时基电路NE555，延时时间T=1.1RC。选择适当的参数就可以控制延时时间。其作用有两个：一是为人离开检测区是提供一段延时时间；二是在人进入检测区后提供关断检测器所需的时间，延时电路工作是输出的高电平使可控硅导通，照明灯接通电源后就亮。

3、电路原理图

电路原理如图3所示

图3 红外感应灯电路设计图

4、电路工作原理

热释电控制自动节能灯电路中的信号放大器由两部分组成，第一部分是由lCla、lClb组成的两级低频带通高增益放大器，第二部分是由lClc和lCld组成的双限电压比较器。

本电路采用的信号电压比较器称为双限式电压比较器，也称为窗口比较器。这个双限电压比较器由lClb~lCld组成，其中lClc用作上限比较，lCld用作下限比较。上限比较器的参考电压加于lClc的同相输入端，下限比较器的参考电压加于lCld的反相输入端。上、下限比较器的两个参考电压是通过R5，R8与VDl，VD2分压后取得的。由于R5=1MΩ，R8=1MΩ，VDl与VD2的压降固定为O. 6~0. 7V。设压降为0.6V，则这个分压器的中点电压(也就是lClb的反相端电压)等于电源电压(6V) 的一半，即3V。该电压作为带通放大器lClb输出的正弦信号电压的中点。VDl上端的电压作为上限比较器lClc的参考电压加在它的同相端，其数值等于3.6V (即3V+0. 6V); VD2下端的电压作为下限比较器lC1d的参考电压加在它的反相端，其数值等于2.4V(即3V一0.6V) 。

由电压比较器的工作原理可知，当同相输入端的电压高于反相输入端的电压时，比较器输出高电平;当同相输入端的电压低于反相输入端的电压时，比较器输出低电平。由于带通放大器的输出电压中点设在3V，因此双限电庄比较器的门限电压分别设在3.6V和2.4V。静态时，lCla输出的干扰信号电压幅度在2. 4-3. 6V这个范围，这时比较器lClc、lCld均输出高电平，隔离二极管VD3，VD4被反向偏置而截止。

当有传感信号输入时，带通放大器lCla输出控制信号。在信号的正半周，当信号电压幅度大于3.6V时，lClc输出低电平；在信号的负半周，当信号电压幅度低于2.4V时，lCld输出低电平。这样，既保证了在信号的正负半周电压比较器都有触发信号输出，又抑制了干扰信号。

NE555与R11、C7组成一个脉冲启动的单稳态触发电路，一方面用来触发双向晶闸管VS，另一方面组成单稳态延时电路，使电灯在人离开时延时一段时间后自动关闭。该单稳态触发器由低电平或负向脉冲触发翻转。当lClc、lCld输出低电平时，lC2被触发翻转，它的输出端③脚输出高电平。该高电平通过R14将双向晶闸管VS触发，使其导通，电灯亮。lC2翻转后，电源经Rll向C7充电，充电时间T = 1.1R11C7 ,延时60s后电路翻转，lC2的③脚变为低电平，VS关断，电灯灭。

在热释电控制自动节能灯电路中，可调电阻R12、R13、光敏电阻RG与lC2的④脚组成光控电路，使电路仅在夜间起控制作用。而在白天，由于RG阻值变得很小，④脚在R12、R13+RG的分压中处于低电平，将lC2置于强复位状态，电路处于等待状态。在夜晚，当lC2被触发翻转后，③脚输出的高电平通

过VD5加至④脚，使④脚不致因灯亮后对RG的照射而影响电路的工作[13]。

红外感应开关的设计与实现 --毕业论文

【标题】红外感应开关的设计与实现 【作者】蒋登科 【关键词】红外传感器开关设计 【指导老师】朱斌 【专业】应用电子技术 【正文】 1.绪论 1.1课题背景简介 随着人们生活水平的提高和电子技术的进步，原有的“机械开关”已渐渐不能满足现在人们对于“节能”“方便”的理解，人体红外线感应开关正是为了解决这些问题而研制的。它具有寿命长，速度快，精度高，抗干扰性较强，节能等优点。在现实生活中已渐渐代替了机械开关。 现代建筑楼宇使用声控、光控、触摸开关控制走廊照明越来越普遍，其好处是消灭了长明灯现象。但是，它们各有缺陷。当你两手提着重物上楼时，就不易触摸开关；声控开关当噪音够分贝量时，会误动作；雷达开关解决了声控开关的毛病，可它本身发射的电波具有穿透性，同样会产生误动作。 红外感应开关电路克服了上述缺陷，不但能应用于走廊、车库、仓库、地下室、消防通道等场合，还可应用于家庭和宾馆卧室。做到人进灯先亮或启动抽风扇工作，人离开则停止工作。针对以上开关的优、缺点，我设计了人体红外线感应开关。此开关可以使我们的生活更加便利，能源消耗得更少。此开关使用方便。它不再依赖传统的手动控制进行开关用电器，而是借助红外传感器，以感应人体红外线的方法，自动控制开关，使我们不方便时也能随意控制电灯及用电器。 1.2国内外研究现状 目前对射型红外线感应开关比较普遍，对射型红外线感应开关分为两种方式，一是反射式，二是折档式。反射式对射型红外线感应开关通过感应板接受物体反射回来的红外光波，感应距离为1.5米以内，感应范围较小。折档式对射型红外线感应开关的控制板发射红外线到接收方，中间需要有人或物体折档发射信号，其安装容易受到限制。 制作一种反射式红外感应开关，此文献介绍了LS-2型嘎巴应开关，它是一种集红外线发射电路，接受电路及驱动电路于一体的反射型感应开关，它具有发射，接受一体化，安装，使用方便，模块工作电流小（2-4mA），反射距离在2m左右，可广泛应用在免触式感应电子水龙头，防盗报警器，儿童玩具，汽车盗车报警器，电子计数器等产品上。此感应开关的缺点就在于感应距离较短，范围较小，不适用于路灯这样的远距离控制[1]。 制作一种折档式红外线感应开关，此文献介绍的方法是单独安装红外线发生器和接受器。再通过接受器把红外线信号转换成电信号进行放大控制，从而实现开关功能，此红外线开关的特点在于感应范围较大（最大可达10m）左右。其缺陷在于中间需要有人或物体折档发射信号，其安装容易受到限制。不适合在狭小的空间安装[2]。 制作MHW－86型热释电红外感应开关，该开关采用红外传感器D203S连接IC(BM8072)组成红外线人体感应开关。该开关体积小巧，感应距离约8米，锥角140°C。当有人进入感应

人体感应开关红外感应延时开关(控制器)

人体感应开关红外感应延时开关(控制器) 人体是一特定波长红外线的发射体，由红外传感器检测到这种红外线的变化并予以放大选频处理后，可以推动适当的负载，此乃人体红外自动开关。这一检测技术较之超声、哑声、微波方式更为灵敏与准确。它要求PIR热释电人体红外传感器的信号放大处理电路有很高的灵敏度并要能准确 鉴别生物体与非生物体的运动，使误动作率降到最低。且体积小，自耗电微少。采用热释电红外传感器及专用单片集成电路构成的这种开关能成为人到灯亮、人走灯灭。它安装方便，可直接替换86型面板式开关，无需改动市电线路。为了方便业余爱好者们制作或维修，现介绍工作原理调试要点及电路,原理图如下。PIR（HWTT)热释电红外传感器的输出信号幅度较小（小于1mV），频率低（约0.1～0.8Hz)，检测距离短，为此在PIR前加用一块半球面菲涅尔透镜，使范围扩展成90度圆锥型距离大于5米的检测面。集成电路内部含有二级运放、比较器、延时定时器、过零检测、控制电路、系统时钟等电路。PIR传感器检测到人体移动引起的红外热能之变化并将它转换为电压量，通过二级选频放大比较输入到控制电路中，由控制电路输出过零脉冲触发双向可控硅导通。采用交流过零触发能消除可控硅导通时浪涌电流，延长灯具的使用寿命。同时控制电路启动了延时

定时器，直至PIR传感器在接收到信号后，触发可控硅的信号延时到设定的时间后关断可控硅，做到自动关闭。改变R5阻值或C4容量可控制延时定时器的时间。IC电路的9脚为光控输入端，由光敏电阻串联R8接地，白天亮阻小9脚为低电平，封锁控制电路输出，待天暗时亮阻增大9脚转为高电平，并解除控制电路，因此能自动做到天暗时自动开关进入工作。调整R8电阻可适应不同的感光度。要将其改为日夜均能工作时，只需将光敏电阻或R8拆下即可。探测灵敏度的调整也十分方便，增大R9电阻阻值提高放大器的增益，它能使检测距离加远，反之则可缩短检测距离，一般可在2～8米之间调整。该电路只要选择元件无误及接焊无错均可一次成功。 1. 成品板带有光敏电阻 2. 红外人体感应带继电器控制的控制板本控制板可以直接接220V电源(供电),带有两对触点输出(一常开一常闭),负载可以达600W,可接任何负载如:卫生间的换气扇,节能灯,日光灯,电机,报警设备等.R9调节延时时间.阻值越大延时越长......(蓝色的端子为220V进线,绿色中间为公共端,两边为常开和常闭触点,板上分别标有220V~和NO(常开)NC(常闭)的字样,方便连接......3.带外壳的86型标准电源盒人体感应开关,可以直接替换现有的走廊开关控制电灯,达到人来灯亮人走后延时30S-2分钟熄灭,带有光控功能,白天或较亮时灯开关不工作,达到节能目的,感应距离5米左右,可以带电灯负

教学设计原理与方法

教学设计原理与方法 一、教学设计概述 1、教学设计的定义是什么？谈谈你是如何理解的。 对教学结果作出评价的一种计划过程与操作程序。 确定并解决教学问题，实现教学最优化的现代教学技术。 （教学设计不再是简单的设计之后加以实施的问题，而是一个在学—教的具体境脉中、在互动中发展演化的过程。） 教学设计属于教育科学领域的方法论学科，是教学论的重要组成部分。 教学设计的基本原理与方法适用于不同类型和层次的教学系统的设计，具有很强的实践性、操作性。 2、教学设计的理论基础是什么？ a)系统科学理论 b)学习理论 c)教学理论 d)教育传播理论 3、教学设计的内容包括哪些？ 1、分析教学目标 2、确定教学策略 3、进行教学评价 4、教学设计应用在哪些领域？试举例说明。 （一）教学类型（过程）的设计 1、多媒体组合课堂教学 2、基于局域网的网络教学 3、广播电视远程教学 4、基于Internet的远程教学 （二）教学资源的设计 1、电视教材 2、多媒体（网络）课件 3、专题学习网站 4、网络课程 5、专业资源库 二、学习者特征与教学目标分析 1、学习者特征分析的内涵是什么？教学中通常需要分析学习者的哪些特征？（学生的认知结构和认知发展水平、学习者的起点能力分析、学习风格、自我效能感、学习动机） 教学中通常需要分析学习者的： 一、认知发展特征分析 二、起点能力分析 三、学习风格分析 四、学习动机分析 五、学习自我效能感分析 2、教学目标分类的代表性理论有哪些？

（一）布卢姆等的教学目标分类理论 1、认知领域 2、动作技能领域 3、情感领域 （二）加涅的学习结果分类理论 （三）国内对教学目标的研究 3、教学目标分析方法有哪些？举例说明如何表述教学目标？ 依据知识点的内容属性确定具体的教学目标，采用教学内容与教学目标二维层次模型 行为目标的ABCD表述方法 A即Audience，意指“学习者”，要求有明确的学习者，他们是目标表述句中的主语。 B即Behavior，意为“行为”，要求说明通过学习后，学习者应能做什么，是目标表述句中的谓语和宾语。 C即Conditions，意为“条件”，要求说明上述行为在什么条件下产生，是目标表述句中的状语。 D即Degree，意为“程度”，要求明确上述行为的标准。 三、学习环境设计 1、学习环境的内涵是什么? 谈谈你是如何理解的 /场所说 /工具说 /条件说 广义的学习环境，是指一切影响学习的环境条件和各种因素。 狭义的学习环境，是指在正规课程中影响课堂学习的各种情况和条件。（专指课堂学习环境） 全面认识学习环境概念，需要结合学习环境的空间和时间两个存在形式来考察，学习环境既是一种静态的系统结构，也是一种动态的发展过程。 2、建构主义学习环境的基本构成要素是什么？举例说明。 3、试述学习环境的设计方法。 ——真实情境 ——问题情境 ——模拟真实情境 四、学习资源设计 1、学习资源的主要类型有哪些？

电路原理图设计说明

电路原理图设计 原理图设计是电路设计的基础，只有在设计好原理图的基础上才可以进行印刷电路板的设计和电路仿真等。本章详细介绍了如何设计电路原理图、编辑修改原理图。通过本章 的学习，掌握原理图设计的过程和技巧。 3.1 电路原理图设计流程 原理图的设计流程如图3-1 所示 . 。 图3-1 原理图设计流程 原理图具体设计步骤： （1 ）新建原理图文件。在进人SCH 设计系统之前，首先要构思好原理图，即必须知道所设计的项目需要哪些电路来完成，然后用Protel DXP 来画出电路原理图。

（2 ）设置工作环境。根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小。在电路设计的整个过程中，图纸的大小都可以不断地调整，设置合适的图纸大小是完成原理图设计的第一步。 （3 ）放置元件。从元件库中选取元件，布置到图纸的合适位置，并对元件的名称、封装进行定义和设定，根据元件之间的走线等联系对元件在工作平面上的位置进行调整和修改使得原理图美观而且易懂。 （4 ）原理图的布线。根据实际电路的需要，利用SCH 提供的各种工具、指令进行布线，将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一幅完整的电路原理图。 （5 ）建立网络表。完成上面的步骤以后，可以看到一张完整的电路原理图了，但是要完成电路板的设计，就需要生成一个网络表文件。网络表是电路板和电路原理图之间的重要纽带。 （6 ）原理图的电气检查。当完成原理图布线后，需要设置项目选项来编译当前项目，利用Protel DXP 提供的错误检查报告修改原理图。 （7 ）编译和调整。如果原理图已通过电气检查，那么原理图的设计就完成了。这是对于一般电路设计而言，尤其是较大的项目，通常需要对电路的多次修改才能够通过电气检查。 （8 ）存盘和报表输出：Protel DXP 提供了利用各种报表工具生成的报表（如网络表、元件清单等），同时可以对设计好的原理图和各种报表进行存盘和输出打印，为印刷板电路的设计做好准备。 3.2 原理图的设计方法和步骤 为了更直观地说明电路原理图的设计方法和步骤，下面就以图3 －2 所示的简单555 定时器电路图为例，介绍电路原理图的设计方法和步骤。

RC缓冲电路snubber设计原理

RC 缓冲 snubber 设计 Snubber 用在开关之间，图 4 显示了 RC snubber 的结构图，用 RC 电路可以降低管子的峰值电压及关断损耗和降低电流振铃现象。我们可以轻松选择一个snubber Rs ， Cs 网络，但是我们需要优化设计以达到更好的缓冲效果 快速 snubber 设计，为了达到 Cs 〉 Cp ，一个比较好的选择是 Cs 选择两倍大小的 Cp ，也就是两倍大小的开关管寄生电容及估算出来的 LAYOUT 布板电容，对于 Rs ，我们选择的标准是 Rs=Eo/Io ，这表示通过电流流向 Rs 的所产生的电压不能比输出电压还大。消耗在 Rs 上的电压大小我们可以通过储存在Cs 上的能量来估计。下式表示了储存在电容上的能量。 当电容 Cs 充放电的过程中，能量在电阻 Rs 上消耗，而这个过程中在一个给定的开关频率下平均的功率损耗如下所得： 因为振铃的发生，实际的功耗比上式要稍微大一些。 如下将用实例来演示一遍以上的简化设计步骤，现在用 IRF740 ，额定工作电流时 Io=5A ， Eo=160V ， IRF740 的 Coss=170pF ，布板寄生电容大概 40pF ，两倍 Cp 值大概 420pF 左右，我们选择一个 500V 的 mike snubber 电容，标准的容值有 390 和 470pF ，我们选择比价接近的 390pF ， Rs=Eo/Io=32W ，开关频率 fs 设为 100kHz 的话， Pdiss 大概为 1W 左右，选择一个寄生电感非常小的 2 W 的碳膜电阻作为 Rs 。 如果这种简化而实际有效的设计方法还不能有效减小峰值电压，那么我们可以增加 Cs ，或则使用如下的优化设计方法。 优化的 RC 滤波器设计 在一些情况下必须降低峰值电压及功率损耗很严重，我们可以借鉴以下的优化snubber 设计方法，以下是博士在一篇文章提出的经典的 Rcsnubber 优化设计方法，如下讨论其精粹的设计步骤。 在以下讨论中我们需要如下表的定义：

《红外感应开关的设计》专业课程设计分析

2017届课程设计 《红外感应开关的设计》课程设计说明书 学生姓名 学号 所属学院信息工程学院 专业计算机科学与技术 班级 指导教师 教师职称 塔里木大学教务处制

目录 摘要 (3) 1.绪论 (4) 2. 红外感应开关电路原理 (5) 2.1红外感应开关电路图 (5) 2.2元件图表 (6) 2.3注意事项： (6) 3.1红外光波谱 (7) 3.2 红外收发系统 (7) 4.红外控制和传统开关控制的比较 (8) 4.1传统开关的缺陷 (8) 4.2红外线感应开关的优势 (8) 4.3方案设计 (8) 5.设计调试 (9) 5.1 调试前不加电源的检查 (9) 5.2 静态检测与调试 (9) 5.3 动态检测与调试 (9) 6.CD4093单片机 (10) 7. PCB板实体图 (11) 8.总结 (12) 9.致谢 (13) 10.参考文献 (14)

摘要 本文介绍了红外线感应开关的原理，采用红外探头将接收到的微弱信号加以放大，然后驱动继电器，制成红外感应开关。本开关能探测来自环境中物体的红外辐射，探测环境中存在感应到的物体，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，起到自动化的作用，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。 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。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。 关键词：红外线感应开关自动化

《教学设计原理》加涅

《教学设计原理》加涅 概念，原理及名词解释 一.教学与教授：教授仅仅是教学的一部分。教一词指的是一个人想学习者讲授或者掩饰某些东西。但是教师或培训者的角色包括多种不同的任务，如选择材料，判断学生的准备情况，监控教学活动，最终起到内容资源与学习促进的作用，于是更广泛的术语“教学”讲强调的重点放在了教师用来使学生参加到学习活动中去的完整的活动范围。 二.教学原理的基本假设： 1. 教学设计必须已帮学习过程而不是教学过程为目的的，教学 设计也是以有目的的学习而不是“偶然”学习为目的的。这就 意味着最终的目标与预期的学习结果指导着学习活动的设计 与选择。 2. 学习是一个手许多变量影响的复杂过程。卡罗尔界定了至少 五个影响学生所能达到的学习程度的主要变量：（1）学生的 毅力（2）允许学习的时间（3）教学质量（4）学生的能力倾 向（5）学生的学习能力。但是这些变量不是无关的，因此一 个有效的教学设计模式不能仅关注其中之一。 3. 教学设计模型可以在多种水平上应用。 4. 设计是一个反复的过程设计教学首先要包括学习者，并且利 用学习者进行检验，利用这些来自学习群体的反馈来修改教 学并使其更有效。 5. 教学设计本身作为一种过程，应当包括如下子过程：确定预 期结果、开发活动、设计备用练习形式、评价与反馈。 6. 不同类型的学习结果需要不同类型的教学。 三.若干学习原理 1. 接近原理：指的是刺激情景必须与预期的反应同时呈现。 2. 重复原理：指的是要是学习得到进步并靠可靠的保持，刺激 和它的放映需要重复或练习。 3. 强化原理：一个新的行为，倘若在他出现时有一个令人满意 的事态随其后，则这一新的需变更为的学习讲得到增强。四.教学系统设计的的基本过程（ADDIE模型）：包括五个基本过程分为，分析、设计、开发、实施、评价。 五．言语信息： 目的：是为了强调表现性的性能。功能：为学习者建构其他技能，提供一种结构或基础。 言语信息的学习

电路原理图设计步骤

电路原理图设计步骤 1.新建一张图纸,进行系统参数和图纸参数设置; 2.调用所需的元件库; 3.放置元件,设置元件属性; 4.电气连线; 5.放置文字注释; 6.电气规则检查; 7.产生网络表及元件清单; 8.图纸输出. 模块子电路图设计步骤 1.创建主图。新建一张图纸，改名，文件名后缀为“prj”。 2.绘制主图。图中以子图符号表示子图内容，设置子图符号属性。 3.在主图上从子图符号生成子图图纸。每个子图符号对应一张子图图纸。 4.绘制子图。 5.子图也可以包含下一级子图。各级子图的文件名后缀均是“sch”。 6.设置各张图纸的图号。 元件符号设计步骤 1.新建一个元件库，改名，设置参数； 2.新建一个库元件，改名； 3.绘制元件外形轮廓； 4.放置管脚，编辑管脚属性； 5.添加同元件的其他部件； 6.也可以复制其他元件的符号，经编辑修改形成新的元件； 7.设置元件属性； 8.元件规则检查； 9.产生元件报告及库报告； 元件封装设计步骤 1.新建一个元件封装库，改名; 2.设置库编辑器的参数； 3.新建一个库元件，改名； 4.第一种方法,对相似元件的封装,可利用现有的元件封装,经修改编辑形成； 5.第二种方法,对形状规则的元件封装,可利用元件封装设计向导自动形成； 6.第三种方法,手工设计元件封装： ①根据实物测量或厂家资料确定外形尺寸; ②在丝印层绘制元件的外形轮廓; ③在导电层放置焊盘; ④指定元件封装的参考点 PCB布局原则 1.元件放置在PCB的元件面，尽量不放在焊接面； 2.元件分布均匀，间隔一致，排列整齐，不允许重叠，便于装拆； 3.属同一电路功能块的元件尽量放在一起；

硬件电路原理图设计审核思路和方法

硬件电路原理图设计审核思路和方法 1、详细理解设计需求，从需求中整理出电路功能模块和性能指标要 求； 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案，对CPU进行选型，CPU 选型有以下几点要求： a）性价比高； b）容易开发：体现在硬件调试工具种类多，参考设计多，软件资源丰富，成功案例多； c）可扩展性好； 3、针对已经选定的CPU芯片，选择一个与我们需求比较接近的成功 参考设计，一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证，比如440EP就有yosemite开发板和 bamboo开发板，我们参考得是yosemite开发板，厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西，也应该是经过严格验证的，否则也会影响到他们的芯片推广应用，纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方，CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的，当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同，可以细读CPU芯片手册和勘误表，或者找厂商确认；另外在设计之前，最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进行软件验证，如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的；但要注意一点，现在很多CPU 都有若干种启动模式，我们要选一种最适合的启动模式，或者做成兼容设计；

4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型，元器件选型应该遵守 以下原则： a）普遍性原则：所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片，减少风险； b）高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较好的元器件，减少成本； c）采购方便原则：尽量选择容易买到，供货周期短的元器件； d）持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件；e）可替代原则：尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件；f）向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件； g）资源节约原则：尽量用上元器件的全部功能和管脚； 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改，修改时对于每 个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计，如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的，那么基本可以放心参照设计，但即使只有一个参考设计与其他的不一样，也不能简单地少数服从多数，而是要细读芯片数据手册，深入理解那些管脚含义，多方讨论，联系芯片厂技术支持，最终确定科学、正确的连接方式，如果仍有疑义，可以做兼容设计；这是整个原理图设计过程中最关键的部分，我们必须做到以下几点： a）对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计，越难的应该越多，成功参考设计是“前人”的经验和财富，我们理当借鉴吸收，站在“前人”的肩膀上，也就提高了自己的起点；

热释电人体感应红外报警器设计制作报告

热释电人体感应红外报警器设计制作报告 1 绪论 随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠、智能化的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分，整个系统电路可划分为：电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路，而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 2 设计任务分析 1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键设定、报警等。 2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。 3.系统可实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，红外热释电模块送出TTL 电平至STC89C52单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。 3技术方案的详细设计 3.1本系统的设计方案 3.1.1系统概述 1.系统设计简介 本系统采用了热释电红外线传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，便于多用户统一管理和用户操作。

人体感应开关原理

采用热释电红外探头并对探头接收到的微弱信号加以放大，人 然后驱动继电器，可以制成热释电人体感应开关。人体感应开关电路 它可应用于电灯的节能自动开关、自动门、安全防护、防盗等设备中。 [电路工作原理] 该电路采用LN074B作探头。当探头接收到人体释放的热释红外信号后，由控头内部转换成一个频率约 0.3~3Hz微弱的低频信号，经VT 1、IC2两级放大器放大后输入电压比较器IC3。两级电压放大采用直流放大器，总增益约70~75分贝。 IC3等组成电压比较器，其中RP为参考电压调节电位器，用来调节电路灵敏度，也就是探测范围。平时，参考电压（IC3的 （2）脚电压）高于IC2的输入电压（IC3的 （3）脚电压），IC3输出低电平。当有人进入探测范围时，探头输出探测电压，经VT1和IC2放大后使信号输出电压高于参考电压，这时IC3的 （6）脚输出高电平，三极管VT2导通，继电器J1能电吸合，接通开关。 电路xxVT 3、C 7、R 8、~R10组成开机延时电路。当开机时，开机人的感应会使IC3输出高电平，造成误触发。开机延时电路在开机的瞬间，由电容C7的充电作用而使VT3导通，这样就使IC3输出的高电平经VT3通地，VAT2可以保持截状态，防止了开机误触发。开机延时时间由C7与R8的时间常数决定，约20秒。 [元件选用]热释红外探头选用LN074B型。I

C2、IC3选用高输入阻抗的运算放大器CA3140。该电路采用结型场效应管作差分输入级，输入阻抗高达 1.5*10 (12)xx，输入失调电流仅 0.5pA，频带宽达 4.5MHz，转换速率为9V/us，是一种性能十分优良的运算放大器，很适合于作微弱信号的放大级。 探头安装在高度距离地面为2米左右。外壳设计时应使透镜对地面呈13度左右的俯角，这样就可以形成一个监视区。由于探测器控制角只有86度左右，所以在安装时应选择最优良角度，使死区尽量减小。 [电路调试] 电路调试主要是调节电位器RB，选择合适的参考电压，以达到最佳灵敏度。

4、原理图设计基础教程

Protel DXP原理图设计基础 DXP支持多种格式的元件库文档，如*.schlib、*.lib、*.intlib、*vhdlib、*.pcblib等。 整合库是指将原理图元件库及原理图元件库相关联的用于PCB的封装库、用于仿真的信号完整性模型等整合到一起而形成的元件库。

4.1 元件库编辑器 4.1.1 启动元件库编辑器 file-new-schematic library

4.1.2 工具栏 DXP原理图元件库编辑器为用户提供了 五个工具栏：标准工具栏、绘图工 具栏、IEEE符号工具栏、项目管理 工具栏、显示模式工具栏。 1、标准工具栏 执行菜单命令view-toolbars-schlib standard，可切换标准工具栏显现 或隐藏。该工具栏使用方法与 schematic标准工具栏上对应工具 的使用方法相同。 2、绘图工具栏 执行命令view-toolbars-schlib drawing。可显现或隐藏绘图工具 栏。

3. IEEE符号工具栏 使用该工具栏上的命令，可以在所创建的元件引脚上放置IEEE的各种标准符号。 执行菜单命令view-toolbars-sch lib IEEE，可实现IEEE符号工具栏的显现或隐藏。 执行菜单命令place-IEEE symbol菜单上也都有一个对应的命令。 4、项目管理工具栏

5、显示模式工具栏 1、mode按钮：单击该按钮可从弹出的下拉列表中当前原件选择一种显示 模式。元件模式有normal、de-morgan和IEEE三种，并不是所有元件库都有这三种模式。 2、添加按钮：可为当前元件添加一种显示模式。 3、删除按钮：可删除当前显示模式。 4、前移按钮：可切换到前一种显示模式。 5、后移按钮：可切换到下一种显示模式。 执行菜单view-toolbars-mode，可实现mode工具栏的显现或隐藏。

基于单片机的红外感应器设计

浙江万里学院 本科毕业设计(论文) (2013届) 论文题目基于单片机的红外感应器设计(英文) Infrared Sensors Circuit Design based on Single-chip Microcomputer 所在学院电子信息学院 专业班级通信工程093 学生姓名学号09017437 指导教师职称 完成日期 2013 年 4 月 27 日

摘要 传感器是一种能将检测到的信息按一定规律转换成为电信号或其他所需形式的信息输出的检测装置，而红外感应器是现在市面上应用比较广泛的一种感应器，它是一种用红外线作为介质的测量系统，不仅在现代科技，国防和工农业等领域得到了广泛的应用，连在我们日常生活中也常常存在它的身影，比如商场里的感应水龙头，自动干手器，报警器等都用到了红外感应器。 本文就提出了了一个基于单片机的红外感应器，本设计介绍了由51单片机来构成整个设计的主控芯片的红外感应器，该设计除了具备最基本的语音提示外，还可以根据周围的光线的强弱来控制过道的灯，除此之外，还能分辨出客人是进入还是离开。它可以在一定程度上为人们的生活和工作带来便来。 关键词：传感器；51单片机；红外感应；语音提示；光线强弱

Abstract Sensor is a an ability to be converted into an electrical signal according to certain rules or other required information in the form output detection device, the infrared sensor is now available in a much wider application as a sensor, It is a measurement system using infrared as a medium, not only in the field of modern science and technology, defense, and industrial and agricultural has been widely used, often its presence even in our daily life, Such as shopping malls in the faucet, automatic hand dryer, alarm are all used in the infrared sensor. This paper proposed a microcontroller-based infrared sensors, the design constitutes the entire design of the controller chips by 51 microcontroller infrared sensors, the design with the most basic voice prompts, you can also according to the surrounding light the strength to control the aisle lights, in addition, but also tell the guests to enter or leave. To a certain extent, it can be for people to live and work will bring. Key Words: Sensor；51 Single-chip Microcontroller; Infrared Sensor; V oice Prompts; The Intensity of Light

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

05712艺术设计基础(设计原理教程)第二章《设计语言》课后练习题参考答案

《艺术设计基础》 教材版本：设计原理教程杨滟君任戬编著 练习题集： 第二章设计语言 简答题： 一、各种感官语言的特点分别是什么？ 二、比较绘画、音乐、文化在艺术表现上的的异同？ 三、联觉在设计中是如何起作用的？ 四、在设计中如何应用语言的稳定性与变动性？ 五、如何在设计中运用语言的象征？ 练习题集参考答案及解析 一、1.视觉语言： 本质属性：能被人体感知或觉知的各种信息。 物质特点：物质的不同样貌与结构，包括物理属性和化学属性等。 相貌：色彩、图像、文字、符号、材质、体态、表情。 在设计中的作用：对人的生理、心理产生影响，从而达到设计目的。 2.触觉语言、嗅觉语言、味觉语言： 本质属性：能被人体感知或觉知的各种信息。 物质特点：身体、鼻、舌对不同物质的体验结论。 相貌：触觉（光滑、粗糙、冷、热、软、硬）、嗅觉语言（香、臭、腥、臊等各种气息）、味觉怨言（酸、甜、苦、辣、咸等等）。 在设计中的作用：对人的生理、心理产生影响，从而达到设计目的。 3.听觉语言： 本质属性：能被人体感知或觉知的各种信息。 物质特点：耳朵对外界不同声响的判断。 相貌：自然界、人类社会的各种声响、音乐等。 在设计中的作用：对人的生理、心理产生影响，从而达到设计目的。 二、1.绘画：采用图像、色彩、材质等视觉语言，可以畅所欲言，读者可以随意幻想，同时接受、随意删略，可以立即读出序言和结尾。

2.音乐：采用音高、音调、旋律、节奏听觉语言，可以畅所欲言，读者可以随意幻想，一次只能捕捉一个时间段的声音或文字，必须记忆力的配合才能整体欣赏。 3.文学：采用文字语言，可以畅所欲言，受作者思想影响，一次只能捕捉一个时间段的声音或文字，必须记忆力的配合才能整体欣赏。 三、一种感官传递到另一种感官的体验，或者一种感觉经验触发另一种感觉经验，这就是联觉的感链接现象。联觉也可以说是一种感官语言转化成另一种感官语言。联觉体验对于设计师而言非常重要，设计从某种意义上来说，就是利用联觉，把一种信息转化成另一种信息。 1.不同感官语言的相貌和物质特点差异比较大，但是他们具有相同的本质属性，即都是能被人体感知的各种信息；具有在设计中一样的作用，都是通过对人的生理，心理产生影响，从而达到设计的目的。 2.如想要表达“清凉”的心里感觉，可以用视觉语言表现为“中高明度的冷色调”；触觉语言表现为“一阵凉风抚过体表”；嗅觉语言表现为“清凉油的味道”；味觉语言表现为“薄荷味”；听觉语言表现为“小溪流水的声音”。我们可以用心理感受为媒介来进行，触觉语言“一阵凉风抚过体表”通过相同的心理体验可以转换成听觉语言“小溪流水的声音”；可以转换成味觉语言“薄荷味”；也可以转换成视觉语言“中高明度的冷色调”等等。 3.如果想产生某一种特定的心理和生理反应，我们可以采用视觉，听觉，味觉，触觉，嗅觉语言中的任何一种语言形态完成，也可以采用多种语言相互配合来完成，同时也可以随时把一种语言转化成另一种语言。 四、语言表达的意义不仅仅是指示性的，它还包括在内的情绪、主管联想等，形与色在使用的过程中，往往会被人们加进某种感觉、情绪，再利用这种情绪创造出新的形态。例如：“阳光”一词，当下的流行语是“阳光少年”、“阳光女孩”、“这个人很阳光”，句子里的“阳光”已不再是原来的太阳的光芒的含义，而变成像阳光一样灿烂的意思了。当阳光传达的是太阳的光芒的这个含义的时候，它所体现的是语言的稳定性，也就是语言的原本意义；当阳光传达像阳光一样光辉灿烂的含义时，就体现了语言的变动性。当一种语言与另一种语言结合时，语意就会发生变动。 五、语言在千百年的流传过程中，积淀了丰富的文化内涵，其中象征语言就是人类在生活、生产中，把人、事、物或概念中复杂的、难以直观表述的部分与自己的身心体验相融合后转化而成的传达信息的媒介。 例如：龟在东方是宇宙的象征，同时也代表长寿、忍耐和力量，这可能与印度一个传说中提到“天与地是由八只白象站在龟背上支撑”有关。不过在文艺复兴里龟象征这缓慢，在龟背上放着风帆象征着“欲速则不达”。了解语言的象征性可以丰富和拓展设计语言的表现力，利用现成的象征语言作为原型进行设计，可以取到事半功倍的效果。

电路硬件设计基础

1.1电路硬件设计基础 1.1.1电路设计 硬件电路设计原理 嵌入式系统的硬件设计主要分3个步骤：设计电路原理图、生成网络表、设计印制电路板，如下图所示。 图1-1硬件设计的3个步骤 进行硬件设计开发，首先要进行原理图设计，需要将一个个元器件按一定的逻辑关系连接起来。设计一个原理图的元件来源是“原理图库”，除了元件库外还可以由用户自己增加建立新的元件，用户可以用这些元件来实现所要设计产品的逻辑功能。例如利用Protel 中的画线、总线等工具，将电路中具有电气意义的导线、符号和标识根据设计要求连接起来，构成一个完整的原理图。 原理图设计完成后要进行网络表输出。网络表是电路原理设计和印制电路板设计中的一个桥梁，它是设计工具软件自动布线的灵魂，可以从原理图中生成，也可以从印制电路板图中提取。常见的原理图输入工具都具有Verilog/VHDL网络表生成功能，这些网络表包含所有的元件及元件之间的网络连接关系。 原理图设计完成后就可进行印制电路板设计。进行印制电路板设计时，可以利用Protel 提供的包括自动布线、各种设计规则的确定、叠层的设计、布线方式的设计、信号完整性设计等强大的布线功能，完成复杂的印制电路板设计，达到系统的准确性、功能性、可靠性设计。 电路设计方法(有效步骤) 电路原理图设计不仅是整个电路设计的第一步，也是电路设计的基础。由于以后的设计工作都是以此为基础，因此电路原理图的好坏直接影响到以后的设计工作。电路原理图的具体设计步骤，如图所示。

图1-2原理图设计流程图 （1）建立元件库中没有的库元件 元件库中保存的元件只有常用元件。设计者在设计时首先碰到的问题往往就是库中没有原理图中的部分元件。这时设计者只有利用设计软件提供的元件编辑功能建立新的库元件，然后才能进行原理图设计。 当采用片上系统的设计方法时，系统电路是针对封装的引脚关系图，与传统的设计方法中采用逻辑关系的库元件不同。 （2）设置图纸属性 设计者根据实际电路的复杂程度设置图纸大小和类型。图纸属性的设置过程实际上是建立设计平台的过程。设计者只有设置好这个工作平台，才能够在上面设计符合要求的电路图。 （3）放置元件 在这个阶段，设计者根据原理图的需要，将元件从元件库中取出放置到图纸上，并根据原理图的需要进行调整，修改位置，对元件的编号、封装进行设置等，为下一步的工作打下基础。 （4）原理图布线 在这个阶段，设计者根据原理图的需要，利用设计软件提供的各种工具和指令进行布线，将工作平面上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图。 （5）检查与校对 在该阶段，设计者利用设计软件提供的各种检测功能对所绘制的原理图进行检查与校对，以保证原理图符合电气规则，同时还应力求做到布局美观。这个过程包括校对元件、导线位置调整以及更改元件的属性等。 （6）电路分析与仿真 这一步，设计者利用原理图仿真软件或设计软件提供的强大的电路仿真功能，对原理图的性能指标进行仿真，使设计者在原理图中就能对自己设计的电路性能指标进行观察、测试，从而避免前期问题后移，造成不必要的返工。

(完整版)红外感应原理知识

红外感应原理知识 所谓的红外感应开关，只是利用了人眼看不到的红外线来感应物体的，感应开关的核心元器件就是红外反射传感器了。红外反射传感器包括一个红外线发光二极管和一个红外线光敏二极管，它们两个都朝着一个方向，被封装在一个塑料外壳里。使用的时候，红外线发光二极管点亮，发出一道人眼看不见的红外光。如果传感器的前方没有物体，那么这道红外光就以每秒299792458 米的速度（光速）消散在宇宙空间。但如果传感器前方有不透明的物体时，红外光就会被反射回来，照在自己也照在旁边的红外线光敏二极管身上。红外线光敏二极管收到红外光时，其输出引脚的电阻值就会产生变化。判断红外线光敏二极管的阻值变化，就可以感应前方物体，控制电器开关了。红外线供应网 下图主要原理把红外线发光二极管以某一频率进行调制，即让它以一定的频率闪烁。在红外线光敏二极管一端则设计一个电路，让接收端可以筛选出这一频率的红外光源。因为环境里的红外光要么是没有频率的，要么就是有着自己固定的频率。像收音机一样，传感器只要以自己的频率发射，再以自己的频率接收就可以过滤其他频率光源的干扰了，而且由于接收管胶体也对可见光的波段光源进行过滤，所以在室内使用的情况下是没有问题的。 不过，当强光照进室内，感应开关受强光的影响而处在不稳定的状态，自行的开关，或是对反射物体没有反应。家里常用的电视机红外线遥控器也会让感应开关失灵。即使把它放在阴暗的角落也会出现一个讨厌的问题，当反射物体处在某一个临界距离时，感应开关就会不断的开关，继电器的吸合很快，好像一台电报机。这是因为反射物体正好处在了感应区的临界点上，也就是“感应到”和“感应不到”的分界线上，物体微微靠近或离开就会产生开关状态的改变。所以一般现都会通过单片机对光干扰进行软件上的处理，而且电路比用硬件来做简单得多。具体电路如下所示：

红外线人体感应电子开关电路制作

红外线人体感应电子开关电路制作 该装置通过开关SAI 的转换后，可对公共场所的楼道、公厕等处照明灯进行自动控制，使之白天熄灭，夜间人来灯亮，人走灯灭．达到节能目的；可用于电扇、排风扇等的自动控制。 一、工作原理 本装置电路如附图所示，它主要由红外传感器BH 、放大器、比较器、光敏元件及转换开关与控制电路等组成。红外传感器BH 能在较远的距离探测到人体移动所发出的微弱红外线，当BH 检测的人体移动所发出的红外线信号后，经转换成为低频电信号，由BH 的②脚输出到IC2A 进行放大，然后由ICZA 的①脚输出经C10 藕合至ICZB 对信号作进一步放大. IC2C,IC2D构成电压比较器．当IC2B 的⑦脚输出信号电压幅度在UA 和UB 之间（即小于UA 、大于UB ）时，IC2C⑧脚输出高电平，然后经VD6,VD7相互隔离（正或门）的作用，经R16,R17输出一控制信号UK，加至IC3B的⑤脚，IC3A~IC3C 组成电压比较器，RC 为光敏电阳，当开关SA1-2拨到①端时，此时为灯光自动控制状态，白天由于光照射RC 呈低阻态，IC3A ②脚电压较③脚电压高，则IC3A ①脚呈低电平，此时VD8正偏导通，UK 被钳制于低电位。这时．无论BH 是否接收到人体红外信号，由于UK 被钳位于低电平，则IC3B,IC3C 的⑦、⑧脚均呈低电平，VT1截止，灯不亮。当天黑或环境亮度降低时，RG 呈高阻态．此时IC3A ②脚电压较③脚电压低，则IC3A 的①脚呈高电平，VDS 反偏截止，对UK 隔离。 BH 接收到移动人体发出的红外线信号后输出UK 并与IC3B ⑤脚与⑥脚基准电压作比较，当UK 即⑤脚电压大于⑥脚电压时，Ic3B ⑦脚输出高电平。同理，IC3C ⑧也输出高电平，VTI 饱和导通，J 得电吸合，J 常开触点闭合，接通照明灯。当SAI-2 拨至②端时，R19 被接人电路，由于阻值较高，其工作原理与无光照明时一样。 在图中，灯亮与被控制器工作时间长短是由RP3 、C15 、R27 来确定。 二、制作与调整 制作时需要加非涅耳透镜对红外传感器来说，不加透镜其探测半径不足 2 来 配上透镜后其探测距离将增加至十几米。安装时应将透镜固定于BH正前方1-5cm 外。 调试时，首先调整RP2，将RC光敏电阻的孔挡住，调整R2使IC3A ①脚为高电平，然后使RG 接受光照，此时IC3A 的①脚应为低电平，然后调整RP1使人体距透镜5-7米左右灯亮即可。调RP3 可调整工作时间的长短.