光控路燈實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、電子綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目: 自動(dòng)光控路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)：1.功能要求 （1）白天時(shí)，路燈自動(dòng)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(shí)，路燈自動(dòng)打開(kāi)；（3）可以調(diào)節(jié)亮度觸發(fā)點(diǎn)。2.方案論證利用光照強(qiáng)度為傳感器，目前最為常用且性價(jià)比較高的就是光敏電阻，利用其光線較強(qiáng)時(shí)，電阻值較低，而光線較暗時(shí)則電阻較大的特點(diǎn)?？傮w設(shè)計(jì)分為兩個(gè)模塊：主控模塊，被控模塊。主控模塊和被控模塊之間通過(guò)繼電器進(jìn)行連接。敏感元件放大電路繼電器輔助電源照明電路外界光照變化3.硬件電路分析與設(shè)計(jì)光敏電阻接受光信號(hào)后電阻值發(fā)生變化，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)加到的三極管的基極，經(jīng)處理后從集電極輸出，輸出

2、電壓隨光照強(qiáng)度的減弱而增加，通過(guò)繼電器實(shí)現(xiàn)路燈的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。當(dāng)光照強(qiáng)度很大時(shí)，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(qiáng)度很小時(shí)，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(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，可調(diào)節(jié)亮度觸發(fā)點(diǎn)。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(qiáng)弱而改變的電阻器；一般用于光的測(cè)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(qiáng)弱變化而變化，無(wú)光照時(shí)的阻值叫暗阻，通常很大；在光線照射時(shí)的阻值很小，叫亮阻。光敏電阻的

3、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(guò)測(cè)量，得到本次試驗(yàn)中的光敏電阻亮阻值約為3.7k，暗阻值約為400k。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)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、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(diǎn)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(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常

4、開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開(kāi)觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。三極管（9013）三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過(guò)電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔?。晶體三極管（以下簡(jiǎn)稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有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

5、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(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時(shí)，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而c點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位幾伏時(shí)，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(gè)電阻體和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)組成。當(dāng)電阻體的兩個(gè)固定觸電之間外加一個(gè)電壓時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)改變觸點(diǎn)在電阻體上的位置，在動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)之間便可得到一個(gè)與動(dòng)觸點(diǎn)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(kāi)proteus軟件，在元件庫(kù)里

6、查找電路圖中所需要的元器件，添加至當(dāng)前頁(yè)面。按照所設(shè)計(jì)的原理圖進(jìn)行畫(huà)圖。畫(huà)完之后，認(rèn)真檢查。確定沒(méi)有錯(cuò)誤后，運(yùn)行，查看是否符合設(shè)計(jì)要求。并對(duì)電阻進(jìn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)，以達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)的要求。下圖是用protel軟件所畫(huà)的設(shè)計(jì)圖：5.實(shí)物仿真與性能分析仿真調(diào)試及各數(shù)據(jù)記錄： 阻值：1m%q1q2繼電器lampubeubeuceui70%0.790.880.0911.90.04亮20%0.780.880.1111.80.04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%0.690.4412.0 0.00 0

7、.00 滅通過(guò)表格可以看出以9%8%為界限，改變繼電器電流達(dá)到導(dǎo)通狀態(tài)。通過(guò)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(diǎn)降低，使燈泡在3%2%時(shí)明滅變化，提高系統(tǒng)的靈敏度。ewb仿真圖6 .實(shí)驗(yàn)心得在實(shí)驗(yàn)中我負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)電路和仿真電路的任務(wù)。剛拿到課題設(shè)計(jì)的題目時(shí)，只知道實(shí)驗(yàn)的要求是設(shè)計(jì)一個(gè)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(guò)查閱資料設(shè)計(jì)出電路來(lái)，首先我通過(guò)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(jì)方案，簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)了解之后，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)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(yùn)放器，這些都不符合我們?cè)O(shè)計(jì)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(shū)目，于是大家分工分別通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索和從圖書(shū)館借閱的書(shū)籍上收集各種有關(guān)的資料。但是設(shè)計(jì)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?cè)谀M電路中學(xué)過(guò)三極管的知識(shí)，但是隔了一段時(shí)間再加上學(xué)習(xí)的時(shí)候多半是分析電路做題求值，所以對(duì)應(yīng)用三極管