聲光觸摸三控自動燈電路畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-14 16:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 供給控制電路。電路中，電源電路由電源變壓器 T，整流橋堆 UR，三端集成穩(wěn)壓器 IC1及濾波電容CC5 組成。照明燈 EL與繼電器 K的常開觸頭 K1串聯(lián)后，并接在電源變壓器的一次繞組兩端，電路部分因先將頻率為 50HZ、有效值為 220V的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的直流電壓。因而需通過變壓器 T降壓后得到后面電路所需要的電壓，再通過 UR對交流電壓進(jìn)行整流，整流濾波電路輸出電壓會隨著電網(wǎng)電壓的波動而波動，隨著負(fù)載電阻的變化而變化，為了獲得良好的直流電壓，必須采取整流措施，并在電路中串接一個(gè)三端集成穩(wěn)壓器 IC1，對電路電壓進(jìn)行穩(wěn)壓。3．2 光控電路 在電子電路中，常用光敏器件構(gòu)成光控電路。所謂光敏器件通常是指能將光能轉(zhuǎn)變成為電信號的半導(dǎo)體傳感器。常用的光敏器件有光敏電阻、光敏二極管和光敏三極 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 4 頁 管。3．2．1 光敏電阻的制作材料及其結(jié)構(gòu)原理光敏電阻是采用半導(dǎo)體材料制作，利用內(nèi)光電效應(yīng)工作的光電元件。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現(xiàn)象稱為光導(dǎo)效應(yīng)，因此，光敏電阻又稱光導(dǎo)管。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，然后接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的電子吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對將逐漸復(fù)合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復(fù)原值。在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當(dāng)波長的光線照射時(shí)，電流就會隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。如圖 32 所示。圖 32 光敏電阻結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號在本設(shè)計(jì)中光敏電阻是 RL，正如原理所說，在白天由于光照強(qiáng)度大，R L 光敏電阻的阻值很小，前一級電信號來時(shí)，由于阻值小使得 RL 兩端的電壓很低，無法使后一級電路正常工作，從而使燈炮在白天不會亮；在而夜晚光敏電阻 RL 的阻值很大，前一級來信號時(shí)，由于阻值大使得 RL 兩端的電壓高，所以能夠使下一級正常工作。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 5 頁 3．2．2 光敏電阻器的特性及主要參數(shù)光敏電阻器是根據(jù)半導(dǎo)體的光敏導(dǎo)電效應(yīng)制成的，使用時(shí)給它施加以直流或交流偏壓。它是用硫化鎘(CdS)或硒化鎘(CdSe)材料制成的特殊電阻器，它對光線非常敏感。無光線照射時(shí)呈高阻態(tài)，暗阻值一般可達(dá) 1．5M 歐姆以上；有光照時(shí)材料中變激發(fā)出自由電子與空穴，使其電阻減小，隨著照度的增高，電阻值迅速降低，亮阻值可小至1k歐姆以下?？梢姽饷綦娮璧陌抵蹬c亮阻值之比約為 1500倍，暗阻愈高愈好。光敏電阻器的外型及符號如圖所示。其結(jié)構(gòu)特征是把條狀的光敏材料封裝在圓形管殼內(nèi)，有的還用玻璃透明材料制成防護(hù)罩。和普通電阻器一樣，它也有兩根引線。光敏電阻器的主要參數(shù)見表 31：表 31 幾種光敏電阻器的參數(shù)型號亮 阻/k暗 阻/k峰值波長/nm時(shí)間常數(shù)/ms極限電壓/V溫度系數(shù)/(176。C)工作溫度 /(176。C)消耗功率/mV材料RGCdSA 510 100 520 50 100 1 40～80 100 CdSRGCdSB 1102100 520 50 150 0．5 40～80 100 CdSRGCdSC 5102100 520 50 150 0．5 40～80 100 CdSJN54C384 3～20最低0．5 100 30～60 30 CdSJN54C6950～100最低 20 100 30～60 60 CdS通過對表中各光敏電阻參數(shù)的對比，本次設(shè)計(jì)選擇了消耗功率比較低的、型號為JN54C384 光敏電阻。3．2．3 光敏電阻的檢測用一黑紙片將光敏電阻的透光窗口遮住，此時(shí)萬用表的指針基本保持不動，阻值接近無窮大。此值越大說明光敏電阻性能越好。若此值很小或接近為零，說明光敏電阻已燒穿損壞，不能再繼續(xù)使用。將一光源對準(zhǔn)光敏電阻的透光窗口，此時(shí)萬用表的指針應(yīng)有較大幅度的擺動，阻值明顯減些小此值越小說明光敏電阻性能越好。若此值很大甚至無窮大，表明光敏電 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第 6 頁 阻內(nèi)部開路損壞，也不能再繼續(xù)使用。將光敏電阻透光窗口對準(zhǔn)入射光線，用小黑紙片在光敏電阻的遮光窗上部晃動，使其間斷受光，此時(shí)萬用表指針應(yīng)隨黑紙片的晃動而左右擺動。如果萬用表指針始終停在某一位置不隨紙片晃動而擺動，說明光敏電阻的光敏材料已經(jīng)損壞。3．2．4 光控電路設(shè)計(jì)光控電路由光敏電阻 RL、電位器 RP六非門芯片 CD4609 內(nèi)部的非門電路D二極管 VD1等組成，如圖 33所示。圖 33 光控電路光控電路工作原理：電路中的電流由電源電路提供，在白天光敏電阻電流很小，所以不會有高電平進(jìn)入芯片 CD4069的非門電路 D3，因?yàn)楣饷綦娮杵?RL受光照而阻值變小，非門 D3的輸人端始終為低電平，輸出端也保持高電平，二極管 VD1和晶體管 VT均處于截止?fàn)顟B(tài)，照明燈 EL不亮。夜晚，光敏電阻器 RL的電阻值變大，此時(shí)若聲控電路中 BM有聲音信號傳入，傳聲器 BM將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，電路中則會有高電平加至非門 D3的輸入端，使二極管 VD1和晶體管 VT導(dǎo)通，繼電器 K的常開觸點(diǎn)吸合，照明燈 EL點(diǎn)亮；如果沒有聲音信號傳入照明燈 EL不會點(diǎn)
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