《公共汽车门显示装置.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《公共汽车门显示装置.doc（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、传感器课程设计报告书传感器课程设计报告书 课题名称课题名称公共汽车门显示装置 姓姓 名名张景森 学学 号号 20107527 院院、系系、 部部 电气工程系 专专 业业自动化 指导教师指导教师杨新霞 2013 年 7 月 3 日 20102010级传感器级传感器 课程设计课程设计 目录 第 1 章设计目的.1 第 2 章设计要求.1 第 3 章硬件电路设计.1 3.1原理框图.1 3.2器件选择及计算.2 3.2.1OH137 霍尔元件 .2 3.2.2霍尔开关.2 3.2.3三极管.2 3.2.4二极管.3 3.3总电路图.3 3.4仿真电路图.4 第 4 章设计总结.5 参考文献.7 0
2、第1章设计目的 （1） 、在社会中，最常见的公共汽车有三个门，每个门上都装有霍尔传感器用 于车门是否关好的报警装置。 （2） 、在自动控制系统的电子电路中，普遍使用的是霍尔开关，它能够感受接 近物体磁通的变化，利用这种传感器对接近物体磁通变化的敏感特性达到控制开关 通、断的目的，从而能准确的保证行车的安全。 第 2 章设计要求 根据霍尔效应的原理，利用或非门与 3 片霍尔传感器（霍尔接触开关）构成车 门状态指示电路，用来实现检测汽车车门是否关好，在达到在社会实际应用当中当 公共汽车门打开时系统发出红灯报警，车不能启动，只有当所有们都关上并且都关 好之后，系统发出绿灯报警，车可以安全启动，这样，
3、根据报警灯的显示，能很好 地使车辆安全启动，以保证行车安全。 第 3 章电路设计 3.1原理框图 图 3-1公共汽车门显示装置原理框图 1 3.2器件选择及计算 3.2.1OH137 霍尔元件 图 3-2 霍尔元件外形 1 引脚 1 接高电平 12V 高电平 2 引脚 2 接地 3 引脚 3 输出电压 3.2.2霍尔开关 我们用到的是开关型霍尔开关。首先，开关型霍尔集成电路输出的是数字信号， “0”代表低电平，“1”代表高电平。其次，霍尔器件是一种磁电转换的磁敏传感 器，它可以感受磁场的变化，因此需要使用磁性物体作为其接近物体。 通过霍尔开关检测磁性物体的存在与否，达到控制开关通、断的目的。霍
4、尔接 近开关应用示意图如图8所示。在图8b中，磁极的轴线与霍尔接近开关的轴线在同 一直线上。当磁铁随运动部件移动到距霍尔接近开关几毫米时，霍尔接近开关的输 出由高电平变为低电平。 3.2.3三极管 选择两个三极管（一个PNP和一个NPN）；因为电源采用12v，NPN和PNP管压降 近似为6v，NPN三极管导通基极电位应为高电位，PNP三极管导通基极电位应为低电 位，采用较高电阻来保证其导通。 2 3.2.4二极管 设计电路时采用两个发光二极管，一个发红光和一个发绿光。选取时要保证二 极管的额定电流，使电路导通时不会烧毁二极管。并且红光二极管是用来提示至少 一个门没有关好，绿光二极管用来提示门已
5、经完全关好，可以发车。 3.3总电路图 图3-3公共汽车门显示装置电路图 这次设计用到的原理是霍尔传感器的霍尔效应，所谓霍尔效应，是指磁场作用 于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。如果在一块 矩形半导体薄片上沿x轴方向通以电流，在z轴方向上加磁场B，则在垂寅于电流和 磁场的方向(即Y轴方向)上产生电势差VH，这一现象称为霍尔效应。VH称为霍尔电 压。产生霍尔效应的原因是形成电流的做定向运动的带电粒子即载流子在磁场中所 受到的洛伦兹力作用而产生的。 实验总体电路构造方案比较简单，主要包括霍尔传感器和显示部分（二极管）。 使用霍尔传感器，只要再配置一块小永久磁铁就很容易做
6、成车门是否关好的指 示器。电路如图所示，三片开关型霍尔传感器分别装在汽车的三个门框上，在车门 适当位置各固定一块磁钢，当车门开着时，磁钢远离霍尔开关，输出端为高电平。 3 若三个门中有一个未关好，则或非门输出为低电平，红灯亮，表示还有门未关好， 若三个门都关好，则或非门输出为高电平，绿灯亮，表示车门关好，司机可放心开 车。 3.4仿真电路图 图3-4公共汽车门显示装置亮绿灯仿真图 4 图 3-5公共汽车门显示装置亮红灯仿真图 稳压电路：霍尔开关和 10k 欧的电阻并联组成一个稳压电路，使在三个霍尔开关都 断开时能够有稳定的低电压输出；或非门：控制输出电平 NPN 和 PNP 三极管：控制 不同
7、电平时相应的发光二极管点亮。 第4章设计总结 通过这次公共汽车门是否关闭显示装置（霍尔） ，我们了解了或霍尔传感器 的它是自动控制系统中使用十分普遍的一种传感器，其最大特点是非接触性和可靠性高。 利用霍尔开关的这两个特点正好可以满足装置中所需要非接触开关的要求。该装置 制作容易，动作稳定、可靠，具有一定的实用价值，能够大大方便人们的日常生活。 通过这次课程设计，我拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。运用 学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并 从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果， 看一看课堂学习与实际工作到底有 多大距离，并通过综合分析，找出学习中的不足，以 便完善习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。 在以后的学习生活中我们可以更好 的去将实际与学习相结合，我们应该好好珍惜为数不多的实践机会，同时谢谢老师对 我们的悉心指导，让我们能完成这样一个实践活动。 5 参考文献 1 刘爱华.传感器原理与应用技术M.人民邮电出版社，2008 3 陆晓青.车用传感器知多少J.世界汽车2003，12(8) 4 胡向东.传感器与检测技术M.高等教育出版社 5 张勇，孟建新霍尔效应的发展及应M.高等教育出版社