光控路燈實驗報告

1、電子綜合課程設(shè)計報告題目：自動光控路燈系統(tǒng)設(shè)計1. 功能要求(1) 白天時，路燈自動關(guān)閉(路燈可用小燈泡代替。但必須用繼電 器控制路燈)；(2) 晚上時，路燈自動打開；(3 )可以調(diào)節(jié)亮度觸發(fā)點。2. 方案論證利用光照強度為傳感器，目前最為常用且性價比較高的就是光敏電 阻，利用其光線較強時，電阻值較低，而光線較暗時則電阻較大的特 點。總體設(shè)計分為兩個模塊：主控模塊，被控模塊。主控模塊和被控模 塊之間通過繼電器進行連接。輔助電源外 界 光 昭 八敏感元件一放大電路繼電器照明電路3硬件電路分析與設(shè)計光敏電阻接受光信號后電阻值發(fā)生變化，將其轉(zhuǎn)換為電信號加到的三 極管的基極，經(jīng)處理后從集電極輸出，輸岀

2、電壓隨光照強度 的減弱而 增加，通過繼電器實現(xiàn)路燈的自動轉(zhuǎn)換。當(dāng)光照強度很大時，光敏電阻阻值很小，三極管VT1分得的電壓較小，三極管VT1、 VT2截止，繼電器不工作，燈泡不亮；當(dāng)光照強度很小時，光敏電阻阻 值很大，三極管VT1分得的電壓較大，三極管VT1、VT2導(dǎo)通，繼電 器工作，燈泡亮。通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，可調(diào)節(jié)亮度觸發(fā)點。光敏電阻光敏電阻器又叫光感電阻，是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；一般用于光的測量、光的控制 和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。光敏電阻的阻值隨入射光的強弱變化而變化，無光照時的阻值叫暗阻，通常 很大；在光線照射時的阻值很小，叫亮

3、阻。光敏電阻的主要參數(shù)有亮電 阻，暗電阻，光電特性，光譜特性，頻率特性，溫度特性。通過測量，得到本次試驗中的光敏電阻亮阻值約為 3. 7K,暗阻值約為400Ko光敏電阻的光電特性 繼電器繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸岀回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn) 生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈 簧的拉力吸向 鐵芯，從而帶

4、動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當(dāng)線圈斷 電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的 位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋 放，從而達到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常 開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分： 繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點弭圧電理控制電路銜鐵電磁繼電器 *4電硝侯電動機4工作電路三極管（9013）三極管是一種電流放大器件，但在實際使用中常常利用三極 管的電流放大作用，通過電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩＞w三極管（以下簡 稱三極管）按材料分有兩種：錯管和硅管。而每一種又 有

5、NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式，兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的。NPN管是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成，發(fā) 射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN 結(jié)稱為集電結(jié)，三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極c。當(dāng)b點電位高于e點電位零點幾伏時，發(fā)射結(jié)處于正偏 狀態(tài)，而c點電位高于b點電位幾伏時，集電結(jié)處于反偏 狀態(tài)，集電極 電源Ec要高于基極電源Eb。電位器電位器是一種可調(diào)的電子元件。它是由一個電阻體和一個轉(zhuǎn) 動或 滑動系統(tǒng)組成。當(dāng)電阻體的兩個固定觸電之間外加一個電壓 時，通過轉(zhuǎn) 動或滑動系統(tǒng)改變觸點在電阻體上的位置，在動觸點與固定觸點之間便可得到

6、一個與動觸點位置成一定關(guān)系的電壓。它大多 是用作分壓器。4.系統(tǒng)的軟件仿真打開PROTEUS軟件，在元件庫里查找電路圖中所需要的元器件,添加至當(dāng)前頁面。按照所設(shè)計的原理圖進行畫圖。畫完之后，認(rèn)真檢查。確定沒有錯誤后，運行，查看是否符合設(shè)計要求。并對電阻進行參數(shù)的調(diào)節(jié)，以達到預(yù)期設(shè)計的要求。下圖是用PROTEL軟件所畫的設(shè)計 圖:R1470k) RL1RLY-SPCOOB112VQINPN/ Q2NPX7LR3RV1由(R210kIM5.實物仿真與性能分析仿真調(diào)試及各數(shù)據(jù)記錄：QIQ2繼電器阻值：1M%UbeUbeUceUILAMP70%0. 790. 880. 0911.90. 04亮20%0

7、. 780. 880. 1111.80. 04亮10%0. 760. 870.4711. 50. 04亮9%0. 750. 864. 247. 710. 03亮8%0. 740. 858. 273. 730. 01滅5%0. 690.4412. 00. 000. 00滅通過表格可以看岀以9% 8%為界限，改變繼電器電流達到導(dǎo)通狀態(tài)。通過調(diào)試最后優(yōu)化的電路圖如下，將電阻R1的阻值變小可將亮度觸發(fā)點降低，使燈泡在3% 2%時明滅變化，提高系統(tǒng)的靈敏度。RL1RLY-SPCOBl12VRV2ALI5VEWB仿真圖100 k OhmC BFS17BFS1710 kOhmR/5IJLikOhm/3%6

8、實驗心得在實驗中我負(fù)責(zé)設(shè)計電路和仿真電路的任務(wù)。剛拿到課題設(shè)計的題目時，只知道實驗的要求是設(shè)計一個光控路燈，規(guī)定使用的元器件有光敏電阻、三極管和繼電器。老師要求在4天內(nèi)通過 查閱資 料設(shè)計出電路來，首先我通過網(wǎng)絡(luò)搜集了一些相關(guān)的資料，在網(wǎng)上有關(guān) 于這方面的設(shè)計方案，簡單的學(xué)習(xí)了解之后，發(fā)現(xiàn)設(shè)計要求不完全一 樣，網(wǎng)上的方案比我們的要求復(fù)雜，使用的是220V電壓必須添加整流 電路還有需要使用運放器，這些都不 符合我們設(shè)計要求，但是大概可以 確定下整體思路。從網(wǎng)上的學(xué)習(xí)還找到了一些建議的參考書目，于是 大家分工分別通過網(wǎng)絡(luò)搜索和從圖書館借閱的書籍上收集各種有關(guān)的資 料。但是設(shè)計電路光有整體思路的想法還不夠， 要熟悉使用的元器件的功能和應(yīng)用，我們在模擬電路中學(xué)過三極管的知識，但是隔了一段時間再加上學(xué)習(xí)的時候多半是分析電路做題求值，所以 對