基于光敏二極管的led燈控制

1、感測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告班別：電子信息工程1班小組成員：陳楚溪、方云珍、林潮旁設(shè)計(jì)題目：基于光敏二極管的led燈控制設(shè)計(jì)時(shí)間：2012年5月任課教師：廖國(guó)武基于光敏二極管的led燈控制目錄1、摘要2、引言3、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求4、原理介紹5、電路設(shè)計(jì)與分析5.1、電路元器件介紹5.2、設(shè)計(jì)思路5.3、設(shè)計(jì)電路6、電路的安裝及調(diào)試6. k電路的安裝及調(diào)試6.2、安裝調(diào)試過程中所遇問題及解決方法7、總結(jié)8、參考文獻(xiàn)1、摘要：時(shí)代的發(fā)展必將伴隨著科技的進(jìn)步。在這個(gè)日益發(fā)展的社會(huì)，能源問題日益 凸顯！不管是日常生活還是科技中，節(jié)能與方便快捷受到人們的重視！光敏傳感 器是可以根據(jù)光照的強(qiáng)弱導(dǎo)通或是截止的電子

2、元件，它的產(chǎn)生與廣泛應(yīng)用為我們 解決這一類問題找到了途徑。冃前很多城市路燈控制系統(tǒng)多數(shù)處于人工管理的狀 態(tài)，使路燈管理和和維護(hù)的成本加大。智能化的控制電路為這一問題找到了解決 的途徑。光控路燈系統(tǒng)不僅可以給行人帶來更大的方便，還不需要人工需要更多 的操控，能自動(dòng)切換路燈的開關(guān)狀態(tài)，體現(xiàn)了現(xiàn)代科技的智能化，同時(shí)也有效的 降低了路燈管理和維護(hù)的費(fèi)用。關(guān)鍵詞：光敏二極管、口動(dòng)控制電路、智能化2、引言：隨著社會(huì)的發(fā)展，口常生活屮的節(jié)能與人性化的控制口益受到人們的重視, 光控就是其屮2！光控最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以根據(jù)壞境的變化不需要人工操作自 動(dòng)導(dǎo)通或是截止電路，達(dá)到屯路的智能控制。光敏傳感器有二極管、三極

3、管，根 據(jù)二極管、三極管容易受環(huán)境影響的性質(zhì)，光照弱的時(shí)候，二極管導(dǎo)通，電路增 大，光照增強(qiáng)的時(shí)候，二極管導(dǎo)通電流減弱，可以等效為截止，電路短路，以此 達(dá)到控制電路。本設(shè)計(jì)所介紹的是光敏二極管控制電路，使用的是光敏二極管。設(shè)計(jì)電路 可以根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度的變化自動(dòng)控制發(fā)光二極管的亮與滅。此設(shè)計(jì)主要是用于 需要根據(jù)光照自動(dòng)控制設(shè)備的運(yùn)行。3、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求：1）、利用光敏二極管s9014設(shè)計(jì)光敏控制電路；2）、根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度，修改電路元器件參數(shù)。3）、裝置的結(jié)構(gòu)和電路原理圖；4）、調(diào)試過程，說明可能出現(xiàn)的問題及處理方法；5）、分析存在的問題。4、原理介紹：光敏二極管：光線射入pn接面，p區(qū)電洞、

4、n區(qū)電子大量發(fā)生，產(chǎn)生電壓（光電效應(yīng)）。 借由測(cè)量此電壓或電流，可作為光感應(yīng)器使用。有pn、pin、蕭特基、apd等類 型。太陽電池也是利用此種效應(yīng)。光電二極管是將光信號(hào)變成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件。它的核心部分也是一個(gè)pn結(jié), 和普通二極管相比，在結(jié)構(gòu)上不同的是，為了便于接受入射光照，pn結(jié)面積盡 量做的大一些，電極面積盡量小些，而且pn結(jié)的結(jié)深很淺，一般小于1微米。光敏二極管與半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu)上是類似的，其管芯是一個(gè)具有光敏特征 的pn結(jié)構(gòu)，具有單向?qū)щ娦?，因此工作吋需加上反向電壓。無光照時(shí)，有很小 的飽和反向漏電流，即暗電流，此時(shí)光敏二極管截止。當(dāng)受到光照時(shí)，飽和反向 漏電流大大增加，形成光

5、電流，它隨入射光強(qiáng)度的變化而變化。當(dāng)光線照射pn 結(jié)時(shí)，可以使pn結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，使少數(shù)載流子的密度增加。這些載流 子在反向電壓下飄移，使反向電流增加。因此可以利用光照強(qiáng)弱來改變電路中的 電流。光敏二極管兩種工作狀態(tài)：1）當(dāng)光皺二極管加上反向屯壓時(shí)，管子屮的反向電流隨著光照強(qiáng)度的改變而改 變，光照強(qiáng)度大，反向電流越大，大多數(shù)都工作在這種狀態(tài)。2）光敏二極管上不加電壓，利用p-n結(jié)在受光照時(shí)產(chǎn)生正向電壓的原理，把它 用作微型光電波，一般作光電檢測(cè)器。光敏二極管分有p-n結(jié)型、pin結(jié)型、雪崩型和肖特基結(jié)構(gòu)型，其中用得最多的 是p-n結(jié)型，價(jià)格便宜。一定范圉內(nèi)，光敏二極管光電流與光照強(qiáng)度呈線

6、性關(guān)系，所以適合檢測(cè)方面的應(yīng) 用。如圖所示：m 21 - io兄電行竹圖5址誡wwjt電戰(zhàn)0光曲強(qiáng)復(fù)5、電路設(shè)計(jì)及分析:5. 1電路元件及介紹根據(jù)設(shè)計(jì)岀的電路圖選擇相應(yīng)的元器件，如下：(1) 光敏二極管(一個(gè))(2) 晶體管(2sc9014 個(gè))(3) 二極管(in4007個(gè))(4) 發(fā)光二極管(小燈泡)(5) 小型繼電器(6) 電阻(910k兩個(gè)、1k兩個(gè)、10k 個(gè))5. 2設(shè)計(jì)思路光每攵二極管控制電路設(shè)總體方框圖如圖所示，采用光皺二極管、晶體管、二極管、 發(fā)光二極管小型繼電器及電阻元件。燈采集外部光線裝w5.3設(shè)計(jì)電路6、電路的安裝及調(diào)試:6. 1電路元件的安裝及調(diào)試1）安裝：按照屯路圖

7、將元件安裝到蜂窩板上，注意合理布局，整體美觀。2）調(diào)試：二極管、光敏二極管，用指針式萬用表兩表筆分別接二極管的兩極，凸面朝向陽光，應(yīng)為低電阻，若為高祖，對(duì)調(diào)兩表筆為低阻說明此管是好 的。檢查電路在通電調(diào)試之前，必須認(rèn)真檢查電路連線是否正確，對(duì)照電 路圖按照一定順序逐級(jí)檢測(cè)，特別耍注意電源是否接錯(cuò)，電源與地是否有 短接，二極管是否接反，輕輕按壓元器件，以保證元器件管腳與蜂窩板連 接緊密。6. 2安裝調(diào)試過程所遇問題及解決方法故障尋、檢查用方法如下：1、直觀檢查法2、電阻法3、電壓法電壓法用萬用表測(cè)量電路中各點(diǎn)對(duì)地的電阻以及元器件的阻值，以此來判 斷故障部位測(cè)量晶體管的管腳電壓和集成塊各腳的電壓或波形，據(jù)此電壓值 判斷故障。測(cè)量晶體管的管腳屯壓和集成塊各腳的屯壓或波形，據(jù)此電壓值 判斷故障。實(shí)物圖：7、總結(jié):光敏控制電路實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與便捷的雙重功能，生活的應(yīng)用很多，如聲光雙控 燈、微波感應(yīng)燈和遠(yuǎn)紅外感應(yīng)燈等，據(jù)調(diào)查，微波感應(yīng)燈的抗干擾性能不是很理 想：紅外感應(yīng)燈的性能比較理想，但價(jià)格較高，多用于一些管理完善的賓館等場(chǎng) 所。從性價(jià)比角度考慮的話，普通住宅樓、辦