路燈控制器課程設計

1、<p>　　路燈控制器設計任務書</p><p><b>　　1．設計目的與要求</b></p><p>　　設計一個路燈控制電路，準確地理解有關要求，獨立完成系統(tǒng)設計，要求所設計的電路具有以下功能：</p><p>　　（1）具有光控功能，白天光線較亮、即使有聲音時路燈也不亮，光線較暗、有聲音時路燈點亮；</p>&l

2、t;p>　　（2）具有聲控功能，晚上光線較暗、有聲音時路燈點亮，聲音消失后延時照明一段時間后自動熄滅；</p><p>　?。?）采用高亮度LED作為照明光源。</p><p><b>　　2．設計內容</b></p><p>　?。?）畫出電路原理圖；</p><p>　?。?）元器件及參數(shù)選擇；</p&g

3、t;<p><b>　?。?）電路仿真；</b></p><p>　　（4）SCH文件生成與打印輸出；</p><p>　　（5）PCB文件生成與打印輸出。</p><p><b>　　3．編寫設計報告</b></p><p>　　寫出設計的全過程，附上有關資料和圖紙，有總結體會。&l

4、t;/p><p><b>　　4．答辯</b></p><p>　　在規(guī)定時間內，完成敘述并回答問題。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1引言………………………………………………………………………………………2</p><p>　　2 總體設計方

5、案……………………………………………………………………………2</p><p>　　2.1 設計思路………………………………………………………………………………2</p><p>　　2.2 總體設計框圖…………………………………………………………………………2</p><p>　　3 設計原理分析……………………………………………………………………………3

6、</p><p>　　3.1 電源電路………………………………………………………………………………3</p><p>　　3.2 聲控電路………………………………………………………………………………3</p><p>　　3.3 光控電路………………………………………………………………………………4</p><p>　　3.4 延時電路

7、………………………………………………………………………………4</p><p>　　3.5 總體電路………………………………………………………………………………4</p><p>　　4 總結與體會………………………………………………………………………………5</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………………………………6&l

8、t;/p><p>　　附錄1……………………………………………………………………………………7</p><p>　　附錄2………………………………………………………………………………………8</p><p><b>　　路燈控制器設計</b></p><p>　　摘 要：路燈控制器主要由聲控電路、光控電路、延時電路組成

9、。白天的時候，在光控電路（無論有無聲音）作用下，電路的開關元件處于斷開狀態(tài)，LED燈不亮。晚上沒有聲音的時候，在聲控電路作用下，電路的開關元件處于斷開狀態(tài)，LED仍舊不亮；當有聲響的時候，電路的開關元件閉合，燈LED形成通路，LED亮，由于延時電路的存在，LED持續(xù)亮一段時間后熄滅，持續(xù)亮的時間長短由RC積分電路控制。</p><p>　　關鍵詞：聲控電路、光控電路、RC積分電路 </p><

10、p><b>　　1 引言</b></p><p>　　科技的進步，人們的生活質量越來越好，體力勞作越來越少……這都是自動化給人們的解放，相信在不久的將來，大量的自動化技術會越來越多地出現(xiàn)在我們的生活中，出現(xiàn)在我們的身邊。燈具是我們日常生活中必不可少的照明工具，二十一世紀的今天，節(jié)能是一種美德，是一種潮流，我們在運用燈具時，做為使用者，既想節(jié)能，又不想給自己帶來頻繁操作的麻煩。路燈控制器

11、能滿足使用者的要求，它在白天的時候（或者說是光線亮的時候）燈具不會亮；在晚上，當沒有聲音的時候，燈具也是不會亮的，當有聲音的時候，燈具便會亮，延遲一段時間后，燈具自動熄滅，使人們避免了開關燈具的動作。路燈控制器，可以廣泛地應用在走廊、衛(wèi)生間、樓道、及道路兩旁的路燈上等處，這樣既方便了自身，又節(jié)約了電能。</p><p><b>　　2 總體設計方案</b></p><p&

12、gt;<b>　　2.1 設計思路</b></p><p>　　LED燈與可做為開關的元件串聯(lián)，聲控電路和光控電路來控制開關的閉合和斷開。當既滿足聲控電路的條件，又滿足光控電路的條件時，開關元件閉合，形成導電回路，燈LED亮，延時電路會在沒有下一個觸發(fā)信號到來時使燈LED持續(xù)亮一段時間，持續(xù)時間的長短由電容C的充放電時間常數(shù)決定。當只滿足光控電路的條件或者只滿足聲控電路的條件時，開關元件處于

13、斷開狀態(tài)，LED沒有形成回路，故LED不亮。聲控信號和光控信號由四個與非門進行處理，處理后的電平對開關元件進行控制。</p><p>　　2.2 總體設計框圖</p><p><b>　　圖1 總體設計框圖</b></p><p><b>　　3 設計原理分析</b></p><p><b&g

14、t;　　3.1電源電路</b></p><p><b>　　圖2 電源電路圖示</b></p><p>　　3.1.1 橋式整流</p><p>　　橋式整流是電流電路重要的組成部分，它為整個電路提供電能，使電路能正常工作。220V的市電，經(jīng)橋式整流后的電壓理論傎為0.9*220=198V，實測傎為170V左右。它的作用是把交流電，

15、變換成單向脈動直流電。</p><p>　　3.1.2 濾波電路</p><p>　　電容C1為濾波電容，它的作用是把整流后的脈動直流電，變換為較為平滑的直流電。R1和R2起到分壓的作用。</p><p><b>　　3.2聲控電路 </b></p><p><b>　　圖3 聲控電路</b>&l

16、t;/p><p>　　聲控電路中，主要的元器件有三極管VT和駐極體話筒Mic。靜態(tài)時，VT處于導通狀態(tài)，out為低電平；當有聲音信號時，三極管處于截止狀態(tài)，out為高電平。</p><p><b>　　3.3 光控電路 </b></p><p><b>　　圖4 光控電路</b></p><p>　　光

17、照強時，光敏電阻R9的阻值變小，CD4011第二管腳相應就為低電平；當光照弱時，R9阻值變大，CD4011第二管腳相應為高電平。</p><p><b>　　3.4 延時電路</b></p><p>　　延時電路由RC積分電路組成的，利用電容兩端電壓不能突變的特性來實現(xiàn)的，改變電容C的值，可以改變延遲時間的長短。</p><p><b&g

18、t;　　3.5 總體電路</b></p><p>　　市交流電經(jīng)D1—4整流后，經(jīng)R1、R2分壓，在C1兩端獲得約12V的工作電壓，供控制電路工作。R9為光敏電阻，白天時在光照的作用下，呈低阻狀態(tài)，CD4011腳處于低電平，而由于R5的存在，在靜態(tài)時VT為導通狀態(tài)，CD4011為低電平，其第三腳輸出為高電平。該電平經(jīng)與非門反相后CD4011腳為低電平，使二極管D5因處于反偏狀態(tài)而截止，使得CD4011

19、腳為低電平，晶閘管Q1處于截止狀態(tài)，燈LED0不亮。</p><p>　　傍晚光線變暗時，光敏電阻R9的阻值變大，使CD4011的腳為高電平，但由于其第腳仍為低電平，所以腳輸出仍為低電平，燈LED0不亮。只有在有聲音時，才能合聲傳感器的Mic2產(chǎn)生一個電信號，經(jīng)C3耦合到VT的基極，使VT的集電極瞬時輸出高電平，CD4011的腳為高電平，腳輸出為低電平，與非門反相后腳輸出高電平，使D5導通，并對C2進行充電。&l

20、t;/p><p>　　與此同時， 腳輸出低電平使腳輸出為高電平，并觸發(fā)晶閘管Q1導通，燈LED0被點亮。由于外部的聲音是短暫的，為了使燈LED0有一個足夠的點亮時間，在電路加入R6和C2，這樣，即使CD4011的腳變?yōu)榈碗娖剑珼5截止，但由于C2上充了電的電壓不會產(chǎn)生突變，仍有電壓加在CD4011的腳使腳輸出為低電平，而腳輸出仍為高電平，維持Q1的導通，燈LED0仍被點亮。隨著C2上的電壓下降到一定的程度，腳的輸出變

21、為高電平，進而腳為低電平，因失去觸發(fā)電壓，晶閘管Q1截止，燈LED0因失去觸發(fā)電流而熄滅。</p><p><b>　　圖5 總體電路</b></p><p><b>　　4 總結與體會</b></p><p>　　為期三周的課程設計就要結束了，回首整個過程，仍會感到一些緊張，但更多的是充實，在設計電路的過程中學到了很多以

22、前沒有注意的知識。</p><p>　　剛拿到課程設計任務書的時候，感覺自己的題目很簡單，應該一周之內就能完成的，可當自己真正的設計時，好多需要考慮的問題一個一個的出現(xiàn)在我的眼前，要想完成電路的設計，就需要仔細地把一個個問題解決好。為了解決設計中的問題，自己不厭其煩的去圖書館查資料，和同學交流一起想解決問題的辦法。</p><p>　　以前在學習專業(yè)課時，感覺沒有多少實際的用途，因而學習興

23、趣不高。通過這次的課程設計，我認識到了學校開設的課程都是有一定作用的，只是在學習的時候沒有體會到罷了。以后要好好學習自己的專業(yè)課，勤于動手，把所學的用于實際的生活中，做到實踐與理論相結合。</p><p>　　總之，這次的課程設計讓我學到了很多東西，牢記了很多東西。體會到理論到實踐有很大的距離，從理論到實踐是一次質的跨越，只有把理論運用到實際中，才能體現(xiàn)出知識的作用和價值。</p><p>

24、;<b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]康華光.電子技術基礎（數(shù)字部分）.高等教育出版社，2006　</p><p>　　[2]翁飛兵、陳棣湘.電子技術實踐教程.國防科技大學出版社，2003</p><p>　　[3]卿太全、李瀟、郭明瓊.常用數(shù)字集成電路原理與應用.人民郵電出版社，2006</p><p&

25、gt;　　[4]朱紅、李穎、韓冰、唐續(xù)、王華玉.電子技術綜合實驗.電子科技大學出版社，2005</p><p>　　[5]卞小梅.電子技術基礎.電子工業(yè)出版社，2005</p><p>　　附錄1 ：路燈控制器SCH電路圖</p><p>　　附錄2：路燈控制器PCB圖</p><p>　　附錄1 路燈控制器SCH圖</p>&