光控路灯控制器设计.docx

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光控路灯控制器设计

目录

第一章绪论2

1.1任务与要求：

2

1.2课题的理论意义：

2

1.3课题的理论分析：

2

第二章控路灯控制器设计4

2.1设计要求：

4

2.2元器件清单4

2.3电路工作原理6

第三章安装及调试7

3.1功能及其安装说明：

7

3.2功能调试：

8

第四章总结9

4.1心得体会：

9

4.2参考文献：

11

第一章绪论

1.1任务与要求：

利用光照的强度作为路灯的起控点，实现光线较亮时，自动关闭，晚上光线较暗时，自动开启路灯的控制。

了解常用路灯控制的各种方法，及各自的优缺点，通过相互的比较，确定设计方案，并对所用传感器进行选型，同时加以电路的设计与分析，完成设计任务。

1.2课题的理论意义：

用光控开关代替住宅小区的路灯上的开关，只有在天黑以后，路灯会自动点亮，提供照明，在夜里为行人提供方便。

在白天，路灯不会亮，可以达到节能的目的。

光控开关不仅适用于住宅区的街道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合于各种的照明设备。

1.3课题的理论分析：

利用光照强度为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点，利用电桥，可将光线信号转换成电信号，再通过电压比较器等方式，可以有效地完成控制需要。

这类设计中，只要能将光线信号取出，整个设计也便完成了大半，至于控制部分的设计，可采用继电器输出，这样就算驱动较大的路灯负载，只需再加接触器便可完成。

第二章控路灯控制器设计

2.1设计要求：

设计出一套光控路灯控制器，使之在无光或黑天的时候控制所连接的路灯发亮，在有光或白天的时候控制所连接的路灯关闭。

2.2元器件清单：

序号

标识

元件名称

型号规格

数量

1

R1R8R9

电阻

10K

3

2

R2

光敏电阻

625A

1

3

R3R5

电阻

100K

2

4

R4

电阻

2.2K

1

5

R6

电阻

1M

1

6

R7

1W电阻

100

1

7

C1

电解电容

10μF/25V

1

8

C2

电解电容

22μF/25V

1

9

C3

CB电容

684

1

10

C4

瓷片电容

103

1

11

D1-D5

二极管

1N4007

5

12

CW1

稳压二极管

3.6V/0.5W

1

13

CW2

稳压二极管

P6KE12A

1

14

LED1LED2

发光二极管

Φ5

2

15

VT1

三极管

9012

1

16

VT2VT3

三极管

9013

2

17

K1

继电器

T73/12V

1

18

-

接线端子

KF7620-2P

2

2.3电路工作原理

220V市电经电容C3降压，D1-D4组成的桥式整流电路后，R7限流，在CW2两端形成一个稳定的12V直流电压，一路经R8点亮发光管LED1，作为电源指示，另一路作为系统的工作电源。

接通电源后，如果是白天，光线较强，光敏电阻R2两端的电压很小，CW1截止，流入VT2基极的电流很小，VT1截止，VT3也截止，继电器不工作。

当光线变暗时，R2两端的电压不断上升，当这个电压高于CW1的击穿电压时，VT2导通，相继VT1和VT3也导通，继电器得电吸合，其触点控制路灯点亮。

当光线再次变亮时，CW1截止，相应导致VT1、VT2、VT3截止，继电器断开。

第三章安装及调试

3.1功能及其安装说明：

1.本控制器采用分立元件设计，利用光敏电阻作为传感器，当光线较强时，所控制的继电器断开，路灯回路电源被断开，当外界光线较弱时，控制继电器吸合，接通路灯回路，路灯点亮，整个过程全部自动完成，无需人员参与。

2.二极管安装时注意极性，对极性标注不明的情况下，可用万用表电阻档进行测量然后根据原理图确定安装方向。

3.安装光敏电阻时注意，其安装位置与其他元件相反，感光面朝焊接面安装。

4.两只二极管安装前先折弯，发光部分要伸出线路板，焊接时引脚要留有足够的长度，先焊上一个脚，然后装入盒子中，让发光二极管正好伸出盒子的安装孔，此时高度便可确定，然后将两只脚全部焊上锡进行固定。

3.2功能调试：

1.全部安装好后，将R7断开，用12V直流电源进行调试。

2.12V电源接于CW2两端，用万用表测量C1两端电压。

当光线较强时，C1两端电压为0.5V以下，用一黑盒子将感光孔处挡住，此时C1两端电压高于10V，继电器吸合。

若听不见继电器吸合的声音，应仔细检查看D5是否接反，若接反，由于VT3直接将电源与地短接，电流较大，有可能损坏VT3。

3.以上几步检测正常后便可直接接入220V市电进行调试。

在进行这一步时，操作者千万不要用手去直接接触线路板上的任何导电部分。

将R7装好，先用万用表测量CW2两端电压，接上电源后。

电源指示灯点亮，CW2两端电压在12V左右，若数据不正常，说明整流部分电路有问题，应该认真检查4个整流二极管是否装反。

第四章总结

4.1心得体会：

身为一个电子系的学生，对于电路的理解和普通别的专业的同学是不一样的，但这种不一样却从未像现在这样感觉深刻。

以前每天都是是在重复的上课下课，上着和别人一样的课根本就显不出来自己是一名学习电子这门高深科学的学生，虽然这学期开了不少的专业课程，但听着似乎就是没那么贴切，总觉得缺点什么，也许是动手吧，其实那时就已经觉得手开始痒痒了。

这次课设终于给了自己一个圆梦的机会。

我们早早就开始打听有关课设的事情，也从各个渠道了解这次课设的内容，及要求，就是为了能在此次课设中能一显身手。

但是事实证明，此次设计远比我们想象的难多了，经过历时近一周的紧张调试我们的电路版终于初见规模，焊接等工作业初具规模在各项指标上也几乎达到了要求这着实让我们欣慰了很久，但我们并不感到激动，因为比起我们的努力来说，这个结果来的太晚。

再来淡淡这次的设计内容，这次题目初一听起来感觉很有吸引力，感觉很实用，也用到了自己学过的两大基础课模电数电的内容在进行了大量的上网，及图书的相关阅读我们初步找到了几组的相关比例数据，然后在老师的悉心指导和同学们的帮助下我们的电路终于实现了声光控的特色，看着成品自己真是自豪。

通过这次课程设计使我懂得了生活实践与课堂理论的区别。

我们在课堂上学习的知识就是为了去解决生活中的实际问题。

这学期我们开设的数电实验课，这极大的锻炼了我们的动手能力，但是这与生活还是有很大的不同，生活中的问题需要我们考虑生活实际才能解决。

这次实践遇到了很多问题，比如在连接过程中的失误，这就弄了很长时间去解决。

和同学一起研究分析后才终于连好。

这也让我看出了团队合作的重要性！

只有相互帮助一起研究才能把难的问题简易化。

这次课设让我更深刻的理解了书本上的知识也重新的调整了自己的知识结构，并加深了对一些普通电子元器件的认识与了解，真希望这样的机会能常有！

4.2参考文献：

[1]康华光.电子技术基础[M].北京.高等教育出版社，1988.

[2]庞振泰，王采斐，屈宗明译.线性IC手册（模拟部分）[M].清华大学出版社,1997.

[3]刘迎春.MCS-51单片机原理及应用教程[M].清华大学出版社，1996

[4]陈星.无线通信集成电路与单片无线收发集成电路及无线数据通信

IC高级技术[M].北京.北京电子科技出版社,2006.

[5]《电子技术基础课程设计》主编：

任为民.中央广播电视大学出版社，1997.