聲光觸摸三控延時照明電路課程設計(編輯修改稿)
2025-07-24 08:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 器（V3代替）拾取到聲音信號，則會有高電平加至非門電路U2A的輸入端，使二極管D1和三極管Q1導通，繼電器K1觸頭吸合，照明燈X1點亮。用手觸摸開關A后，人體感應信號將使非門電路U4A的輸入端變?yōu)楦唠娖?，其輸出端變?yōu)榈碗娖?，又使二極管D3導通，非門電路U3A的輸入端變?yōu)榈碗娖剑敵龆俗優(yōu)楦唠娖?，三極管Q1飽和導通，繼電器K1動作，照明燈X1點亮。在二極管D1或D3導通瞬間，電容器C3通過D1或D3被迅速充電，非門電路U3A的輸入端立即為低電平。當非門電路U2A或U4A的輸出端由低電平變?yōu)楦唠娖?隨后又同時變?yōu)榈碗娖?使D1或D3截止時，電容器C3通過電阻器R7緩慢放電，使非門電路U3A的輸入端仍維持一段時間的低電平，照明燈X1不會馬上熄滅，直到C3放電結束，U3A輸人端變?yōu)楦唠娖?，輸出端變?yōu)榈碗娖?，三極管Q1截止，繼電器K1釋放，照明燈XI才熄滅。在白天，調節(jié)電位器R5的電阻值，使非門電路U2A輸入端電壓低于Vcc／3以下，使其驅動端保持高電平，同時，還可以調節(jié)光控的靈敏度。RC3為時間常數(shù)元件，改變R7的電阻值和C3的電容量，使燈亮至燈滅的延遲時間為30s。電阻值電容量越大，延遲時間越長。3 單元電路設計 3．1光控電路 光電傳感器是指能將光能轉變成為電信號的半導體傳感器。常用的光敏器件有光敏電阻、在電子電路中，常用光敏器件構成光控電路。所謂光敏器件通常光敏二極管和光敏三極管。 3．1．1光敏電阻的制作材料及其結構原理光敏電阻是采用半導體材料制作，利用內(nèi)光電效應工作的光電元件。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現(xiàn)象稱為光導效應，因此，光敏電阻又稱光導管。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體。通常采用涂敷、噴涂、燒結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，當受到光照時，只要光子能量大于半導體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶，并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴，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，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合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復原值。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，受到適當波長的光線照射時，電流就會隨光強的增加而變大，從而實現(xiàn)光電轉換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也可以加交流電壓。在本設計中光敏電阻用滑動變阻器R6代替，正如原理所說，在白天由于光照強度大，RL光敏電阻的阻值很小，前一級電信號來時，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，從而使燈炮在白天無論聲控電路是否檢測到信號燈都不會自動亮；在而夜晚光敏電阻RL的阻值很大，前一級來信號時，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。而用滑動變阻器可以到達這個作用。所以，在晚上當有人發(fā)出聲音時燈會亮。 3．1．2光敏電阻器的特性及主要參數(shù)光敏電阻器是根據(jù)半導體的光敏導電效應制成的，使用時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。無光線照射時呈高阻態(tài)，暗阻值一般可達1．5M歐姆以上；有光照時材料中變激發(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。其結構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罩。和普通電阻器一樣，它也有兩根引線。圖31光敏電阻器的主要參數(shù)圖通過對表中各光敏電阻參數(shù)的對比，本次設計選擇了消耗功率比較低的、型號為JN54C384光敏電阻。 3．1．3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。將一光源對準光敏電阻的透光窗口，此時萬用表的指針應有較大幅度的擺動，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入射光線，用小黑紙片在
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