家庭照明智能遥控开关设计Word文档下载推荐.docx
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摘要
为实现家居智能化,家庭内部照明或者其他家电的开关,需要集中或者分布式控制,有时还需要通过网络或者电话远程控制.从市场需求出介绍的智能总线式开关具有如下功能和特点:
任何一个房间能控制任何房间的用电设备,并用发光二极管能指示任何房间的灯的状态.发光二极管亮代表此房间灯亮,发光二极管灭代表此房间灯灭。
关键词:
HN911热释电红外线传感器;
555定时器;
双向晶闸管;
稳压二极管;
智能照明
1.引言·
·
1
2.光控电子开关电路的设计·
2
2。
1红外线传感器、光控智能开关的制作与调试·
2.2光控电子开关的安装与调试·
3
3.部分元器件介绍·
3。
1555定时器·
4
2双向晶闸管·
6
3.2。
1双向晶闸管的结构·
6
2双向晶闸管的工作原理·
3.3稳压二极管·
4稳压管的应用·
7
4.1浪涌保护电路·
3.4.2电弧抑制电路·
5光敏电阻器·
8
5.1光敏电阻的结构·
5。
2光敏电阻的原理·
3.5。
3光敏电阻的分类·
4光敏电阻的主要参数·
9
3.5.5光敏电阻的制作材料·
4。
7805集成三端稳压器·
电源电路设计·
10
1稳压电路·
5.2显示部分的设计·
11
6.红外发射电路·
12
6.1红外检测接收电路·
13
结论·
14
附录·
15
参考文献·
16
1.引言
利用红外线的物理性质来进行测量的传感器.红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。
任何物质,只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。
红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,响应快等优点。
红外线传感器常用于无接触温度测量,气体成分分析和无损探伤,在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。
例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图,可以发现温度异常的部位,及时对疾病进行诊断治疗(见热像仪);
利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视,可实现大范围的天气预报;
采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等。
单片微型计算机就是将中央处理单元、存储器、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。
因此一块芯片就构成了一台计算机。
它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。
单片机由硬件系统与软件系统组成。
硬件系统是指构成微机系统的实体与装置,通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。
其中运算器和控制器一般做在一个集成芯片上,统称中央处理单元(CentralProcessingUnit),简称CPU,是微机的核心部件.CPU配上存放程序和数据的存储器、输入/输出(Input/Output,简称I/O)接口电路以及外部设备即构成单片机的硬件系统。
软件系统是微机系统所使用的各种程序的总称,人们通过它对微机进行控制并与微机系统进行信息交换,使微机按照人的意图完成预定的任务。
软件系统与硬件系统共同构成完整的单片微型计算机系统,两者相辅相成,缺一不可.
HN911采用热释电红外控制模块的照明灯,它可以用于卫生间、储藏室、楼梯走廊等处,可做到人来灯亮,人走灯灭,并且还具有白天自动封锁功能。
HN911系列模块是采用新技术和新工艺,将高灵敏度的热释电红外传感器、放大器、信号处理及输出电路组装在一起制成模块式电路,它具有从信号接收至控制输出的全部功能。
在它的输出端接上晶体管放大电路或单稳态电路可以驱动继电器,接上光耦合电路可以驱动双向可控硅。
图2—1HN911模块的内部电路结构
光控电子开关电路的设计
图2-2光控电子开关原理图
1红外线传感器、光控智能开关的制作与调试
本电路按要求选择元器件,焊接正确,即可使用推广.若灵敏度不够,可减小热释电红外线传感器串联的电阻R1,但R1不够太小,应视具体情况而定。
适当减小R1后灵敏度仍不够时,可更换耦合电容C1,将1uF换成0.7uF,效果将很显著。
制作的如图2-3所示。
图2—3红外线传感器、光控智能开关PCB板
2光控电子开关的安装与调试
安装时将它与受控电灯H串联,并让它正对着天幕或房子采光窗前较明亮的空间,避免3米以内夜间灯光的直接照射。
调试宜傍晚时进行,调节RP阻值的大小,使受控电灯H在适当的亮度下始点亮。
制作的如图2-4所示。
图2-4光控电子开关的PCB板
部分元器件介绍
图2-5定时器的引脚图
3.1555定时器
555定时器的组成和功能。
图2-6是555定时器内部组成框图。
它主要由两个高精度电压比较器A1、A2,一个RS触发器,一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。
图2—6555定时器组成框图
它的各个引脚功能如下:
1脚:
外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。
8脚:
外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4。
5~16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V.一般用5V。
3脚:
输出端Vo
2脚:
低触发端
6脚:
TH高触发端
4脚:
是直接清零端。
当
端接低电平,则时基电路不工作,此时不论
、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
5脚:
VC为控制电压端。
若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0。
01μF电容接地,以防引入干扰。
7脚:
放电端。
该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。
在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A1、A2基准电压分别为
的情况下,555时基电路的功能表如表1示.
表1555定时器的功能表
清零端
高触发端TH
Qn+1
放电管T
功能
导通
直接清零
置0
截止
置1
Qn
不变
保持
单稳态触发器的特点是电路有一个稳定状态和一个暂稳状态。
在触发信号作用下,电路将由稳态翻转到暂稳态,暂稳态是一个不能长久保持的状态,由于电路中RC延时环节的作用,经过一段时间后,电路会自动返回到稳态,并在输出端获得一个脉冲宽度为tw的矩形波。
在单稳态触发器中,输出的脉冲宽度tw,就是暂稳态的维持时间,其长短取决于电路的参数值。
稳态时,输出uo为低电平,即无触发器信号(ui为高电平)时,电路处于稳定状态——输出低电平。
在ui负脉冲作用下,低电平触发端得到低于(1/3)Vcc,触发信号,输出uo为高电平,放电管VT截止,电路进入暂稳态,定时开始。
在暂稳态期间,电源+Vcc→R→C→地,对电容充电,充电时间常数T=RC,uc按指数规律上升。
当电容两端电压uc上升到(2/3)Vcc后,6端为高电平,输出uo变为低电平,放电管VT导通,定时电容C充电结束,即暂稳态结束。
电路恢复到稳态uo为低电平的状态。
当第二个触发脉冲到来时,又重复上述过程。
3.2双向晶闸管
1双向晶闸管的结构
双向晶闸管是由N—P-N—P-N五层半导体材料制成的,对外也引出三个电极,其结构如图所示。
双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联,但只有一个控制极。
双向晶闸管与单向晶闸管一样,也具有触发控制特性。
不过,它的触发控制特性与单向晶闸管有很大的不同,这就是无论在阳极和阴极间接人何种极性的电压,只要在它的控制极上加上一个触发脉冲,也不管这个脉冲是什么极性的,都可以便双向晶闸管导通。
2.2双向晶闸管的工作原理
由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制,因此双向晶闸管的主电极也就没有阳极、阴极之分,通常把这两个主电极称为T1电极和T2电极,将接在P型半导体材料上的主电极称为T1电极,将接在N型半导体材料上的电极称为T2电极.由于双向晶闸管正、反特性具有对称性,所以它可在
3稳压二极管
任何一个方向导通。
由于双向晶闸管的两个主电极没有正负之分,所以它的参数
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