模擬電子技術(shù)課程設(shè)計--光控照明電路(編輯修改稿)
2025-02-12 17:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 計一個在白天繼電器開關(guān)斷開燈不亮、晚上繼電器開關(guān)閉合燈亮的自動控制裝置。 該裝置可運用于控制道路上的路燈、家庭等場合。當(dāng)天空及周圍環(huán)境 2 變暗時自動照明， 周圍環(huán)境變亮?xí)r自動熄滅。這樣可以 提高節(jié)約能源， 并且 實現(xiàn) 了 無人操作 簡單方便等好處。 3 設(shè)計方案 光控照明電路原理方框圖與工作原理 光控照明原理方框圖 采用光敏電阻器和照明控制繼電器為基本元器件 組成的光控照明電路，這種光控照明電路的特點是可以根據(jù)光線的亮度自動控制照明，與人工操作比較，開關(guān)及時，具有很好的節(jié)能效果。 光控照明電路的制作主要是利用半導(dǎo)體光電器件 —— 光敏電阻器的特性 制作而成的。光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制作的一種電阻值隨著光照的強(qiáng)弱而改變的電阻器，它利用光線的強(qiáng)弱來控制照明開關(guān)的動作，動作點可根據(jù)實現(xiàn)光線的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)，運用時無需人工操作，避免了人工操作開關(guān)不及時等不利因素，因而有效的節(jié)約了電能。光控照明電路原理方框圖如圖 31 所示。 圖 31 電路原理方框圖 電路主要由兩大部分構(gòu)成，第一部分是光控照明開關(guān)電路，是系統(tǒng)的核心主體，由多個電路元件構(gòu)成的光控開關(guān)， 15V 的直流電壓提供；第二部分是光控照明燈電路，是系統(tǒng)提供照明的裝置，本課題設(shè)計采用的是 3V 電壓提供 電路照明 ，現(xiàn)實中可以采用 220V 的 電壓提供照明 。 光控照明開關(guān)電路 光 控 照明 燈 電路 3 工作原理 根據(jù)光控照明電路的總體電路圖 32 所示。總體電路圖有一個繼電器開關(guān) K，當(dāng)環(huán)境比較明亮不需要照明時，光控照明開關(guān)電路中的運算放大器輸出低電平，晶體管 無輸入偏置電流而截止，繼電器線圈無電流通過，開關(guān) K處于斷開狀態(tài)，燈不亮； 當(dāng)環(huán)境需要照明時，運算放大器輸出高電平，晶體管飽和導(dǎo)通，繼電器線圈有電流流過，隨動開關(guān) K 閉合，燈被點亮。 總體電路圖 光控照明電路總體電路圖如圖 32 所示。 圖 32 光 控 照 明總體 電路圖 上圖 左邊部分為光控照明開關(guān)電路， RL為光敏電阻，光照時電阻變小，反之則變大。右邊部分為光控照明燈電路 。 4 4 單元電路圖的設(shè)計 光控照明開關(guān) 光控照明開關(guān)的基本設(shè)計 光控照明電路的目的是保證基礎(chǔ)照明設(shè)施在白晝時自動停止工作，而在 天黑時自動開始工作，負(fù)責(zé)照明。這樣不但節(jié)約了能源，避免長明燈現(xiàn)象 ，又節(jié)約了人能力還節(jié)省了照明電路的開關(guān)設(shè)施。給基于這樣的目的，照明設(shè)備的開關(guān)時刻無需特別精確。因此，根據(jù)實際需要，選擇如圖 41所示的控制電路，該電路結(jié)構(gòu)簡單，成本價格低廉，這本身就順應(yīng)了節(jié)能的初衷。 圖 41 控制電路原理圖 運算放大器和 R R R DZ 構(gòu)成滯回比較器 15V 電壓經(jīng)過 R RP2分壓為運算放大器的同相輸入端提供一個參考電壓 UREF UREF=15RP2 / (R5+RP2) 同相輸入端的點位 U+為 U+=R3UREF/( R3+R4)177。 R4UZ/(R3+R4) 顯然，滯回比較器的兩個閾值電壓為 UT1= R3UREF/( R3+R4)+R4UZ/(R3+R4) 5 UT2= R3UREF/( R3+R4)R4UZ/(R3+R4) 顯然由于運算放大器是單電源供電 ，所以其輸入的最小值為 0V，這樣 UT2= R3UREF/( R3+R4) RL 為光敏電阻，其阻值隨著外界的光照強(qiáng)弱而變化，當(dāng)光照強(qiáng)烈時，呈現(xiàn)低
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