延时照明电路的设计.docx
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延时照明电路的设计
设计题目:
延时照明电路的设计
专业:
电气工程及其自动化
学生姓名:
起迄日期:
2011.11.5
指导教师:
教研室主任:
序号
起迄日期
工作内容
1
11.5~11.10
查找关于555的应用资料
2
11.11~11.16
在555单稳态与双稳态及无稳中选择合适电路以及仿真
3
11.19~11.20
确定选用电路
4
11.22~11.25
总电路连接仿真出现错误,对错误进行更改
6
11.26
选用元器件
7
11.28~12.1
开始焊接
8
12.6~12.10
继电器驱动不成功,指示灯亮,但日光灯不亮,重焊中
主指导教师
刘珺
日期:
年月日
引言..............................................1
1设计目的与任务..................................2
2计总体思路及工作原理.................................2
2.1设计总体思路...................................2
2.2工作原理............................................2
3单稳态电路及光空电路分析............................3
3.1单稳态电路分析.......................................3
3.2光控电路分析.........................................5
4锁控电路及指示电路..............................6
4.1锁控电路.............................................6
4.2指示灯电路...........................................6
5总电路图及其元器件清单...........................8
6PCB制作.........................................8
6.1PCB原理图............................................8
7结论............................................10
8参考文献........................................11
引言
随着科技的进步,我们的生活质量越来越好,体力劳作越来越少……但是,现在的我们在许多方面都造成了巨大的浪费。
这都是自动化给人们的解放,相信在不久的将来,大量的自动化技术会越来越多地出现在我们的生活中,出现在我们的身边。
灯具是我们日常生活中必不可少的照明工具,二十一世纪的今天,节能是一种美德,是一种潮流,我们在运用灯具时,做为使用者,既想节能,又不想给自己带来频繁操作的麻烦。
此延迟电路能满足使用者的要求,若是用在楼道,可以按下开关,人走后不用自己亲自去关闭,它会在延迟一会儿自动熄灭。
这样是很方便的,要是此灯用在道路上,在夜晚的时候,有光控作用,夜晚它会自动亮,白天会自动熄灭。
完成了自动控制。
不需要人为的去操作,节省了大量的人力。
在此电路中,也出现了不少问题。
但在讨论的情况下完成了。
1设计目的与任务
1:
设计一个路灯控制电路,当按下开关以后,灯亮,并延时一段时间才熄灭;当光线很暗时,路灯也可以自动点亮。
2:
技术参数要求:
延时时间:
分三档可调:
1S~10S;
10S~30S;
30S~60S;
3:
设计要求:
要求有完整的电路设计原理图,需要有电路实物。
2设计总体思路及工作原理
2.1设计原理
总开关
SB开关光敏电阻
延迟电路无光有光
灯 亮灯亮 灯熄灭
2.2工作原理
电路主要由一个单稳态电路和一个双稳态以及所控电路组成,a延迟电路:
当按下开关S1时,时基集成电路ICNE555的2脚受到低电平触发而置位,它的输出端3脚即即刻变为高电平,继电器也会在控制电路导通的情况下导通,故照明灯此刻点亮。
松开按钮,由于ICNE555工作于单稳态模式,其3脚要持续输出高电平一段时间。
同时电源通过R1向C2充电,当C2两端的电压达到2/3电源电压时,NE555自动复位,其3脚又恢复为低电平,控制电路不导通,导致继电器内部关断,照明灯自动熄灭。
b光敏电阻RC和电位器R4组成一个简单的分压器,NE555的2脚、6脚接在分压点上。
白天,光线较亮,光敏电阻R3呈低阻状态,为此分压点为高电位。
当6脚电压在2/3电源电压以上时,双稳态电路复位,NF555的输出端3脚为低电位,控制电路不工作继电器S2不工作,照明灯不发光。
晚上时,光敏电阻R3因无光照射而呈现高电阻,此时分压点为低电位。
当NE555的2脚电位在l/3电源电压以下时,双稳态电路被置位,NE555的3脚输出高电位,继图1实用的光控开关路灯自动控制器电路图电器S2导通得电工作,其常开触点S2触点吸合,照明灯通电发光
3单稳态电路及光空电路分析
3.1单稳态电路分析
S1断开时,UI=1,U0=0,闭合S1,UI=0,U0=1,再次断开S1,U0=1延迟后U1=0;蓝色线为电容C2的波形。
RD
VTH
VTR
U0
0
0
0
0
1
大于2VCC/3
大于VCC/3
0
1
小于2VCC/3
小于VCC/3
1
1
小于2VCC/3
大于VCC/3
保持
若S1断开Ui=1;若S合上Ui=0.
U0=0,555管内的T导通电容C2被短路,按钮S1打开状态时TH>2VCC/3,TR>VCC/3,仔细观察每次关闭S1时U0就会有脉冲输出,滑动电位器R1,U0输出脉宽就会发生变化。
由此可以看出脉宽延长时间由电位器R1与电容C2有关系,根据查找书上可知周期T是可求的
T=1.1R1*C2
1S~10S;10S~30S;30S~60S;根据要求R1,C2过小达不到上述要求,以60S为时间计算,取电容470uF的,范围比较大。
求得最小所需电位器R1.
60=1.1*0.00047R1求得R1=116K(大约值),所以我选择比较容易买到的电位器200K。
3.2光控电路分析
其中光敏电阻我用电位器R3替代,R4位为灵敏度调节的。
电路中NE555接成双稳态电路,光敏电阻RC和电位器R#组成一个简单的分压器,NE555的2脚、6脚接在分压点上。
白天,电阻小,图3,光线较亮,光敏电阻R3呈低阻状态,为此分压点为高电位。
当6脚电压在2/3电源电压以上时,双稳态电路复位,NF555的输出端6脚为低电位.晚上,图2,光敏电阻R3因无光照射而呈现高电阻,此时分压点为低电位。
当NE555的6脚电位在l/3电源电压以下时,双稳态电路被置位,NE555的3脚输出高电位,U0输出高电位。
4锁控电路及指示电路
4.1锁控电路
在这电路中我采用了,我才用了一个或门芯片
引脚图我在网上找的,其中1A是我是连接的单稳态延时电路,1B是连接的双稳态电路,
1A
1B
1Y
继电器S2
灯
0
0
0
断开
熄灭
0
1
1
闭合
灯亮
1
0
1
闭合
灯亮
1
1
1
闭合
灯亮
4.2指示电路
我使用了或非门芯片,LED2连接一个非门,当两个555输出都位低电平时显示绿光。
LED2连接的是有两个或非门组成一个或门,当两个555任何一个输出高电平时显示红光。
具体分析由下表格。
我用了一个或非门的芯片,
1A
1B
1Y
LED2
0
0
1
亮
0
1
0
熄灭
1
0
0
熄灭
1
1
0
熄灭
上表为指示灯LED2,其中1A连接延迟电路,1B连接光控电路。
3A
3B
3Y
4A
4B
4Y
LED1
0
0
1
1
1
0
熄灭
0
1
0
0
0
1
灯亮
1
0
0
0
0
1
灯亮
1
1
0
0
0
1
灯亮
5总电路图及其元器件清单
电源9V
1个
电阻
50K(1个),1K(3个)
光敏电阻
1个
电位器
200K(2个)
电容
0.01uF(3个)470uF(1个)
LED
红(1个)绿(1个)白(1个)
555芯片
2(个)
74系列
74LS02(一个)74LS32(一个)
开关
SB(一个)总开关(一个)
NPN三极管2N2222
1个
导线
若干
6PCB制作
6.1PCB原理图
其中原理图与PCB均采用AltiumDesignersummer09完成。
7结论
在这次的课程设计中,我发现了自己的不足,理论上与实践的结果是有可能完全不同的,它取决于很多方面,最重要的还是专业方面和认真。
认真仔细能解决很多未知的问题。
同时也认识到专业知识在实践中的重要性,提醒了我在今后认真学习专业知识,才能更好的去解决一些专业方面的问题。
我在做课程设计时,遇到了一些问题,很感谢为我解答的同学和老师。
8参考文献
【1】杨颂华孙万蓉等著数字电子技术基础西安电子科技大学出版社2008.1
【2】吴云典型电子电路160例化学工业出版社2010.5
【3】孙肖子张企民等著模拟电子电路及技术基础西安电子科技大学出版社2008.1
【4】朱俊杰王旭东姚晔等著电子电路CAD实践教程湖南教育出版社2013.8.1
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- 延时 照明 电路 设计
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