畢業(yè)設(shè)計-光控新穎廣告燈設(shè)計方案

1、畢業(yè)設(shè)計作品報告書作 品 名 稱： 光控新穎廣告燈目錄摘要：3關(guān)鍵詞：3 緒論4 引言4 本文簡述4第一章：光控新穎廣告燈設(shè)計方案5第二章：基于NE555集成芯片的電路設(shè)計方案分析51.NE555的 功能簡介52.NE555構(gòu)成的施密特觸發(fā)器簡介7第三章：基于CD4541集成控制的開關(guān)電源61.CD4541的簡介72.原理分析83.摘要10第四章：設(shè)計作品功能、參數(shù)描述及操作說明111.作品功能122.參數(shù)描述12參考文獻13結(jié)束語14光控新穎廣告燈設(shè)計方案摘要: 自制了一臺廣告燈控制器，白天控制廣告燈熄滅，晚上光線暗時則自動開啟l7小時(可調(diào))后自動熄滅。該廣告燈既可及時照明，又能節(jié)約用電。

2、本控制器靈敏度高，不受天氣季節(jié)影響，還可用于彩燈、路燈等的控制。關(guān)鍵詞: NE555集成、CD4541定時電路、繼電器控制、電源電路等部分組成。The Novel Ad-Controlled lights LuzhentuQingyuan ploytechnic collegeAbstract: Ads designed a lamp controller, controlling your lights off during the day, when the dark night light automatically open l 7 hours (adjustable) automat

3、ically turns off. The ads will promptly lights lighting, but also to conserve electricity. The controller high sensitivity, from seasonal weather effects, can also be used lanterns, lights and other controls.Keywords: NE555 CPU、CD4541 Timing circuit、Relay、the power control circuit緒論引言 光控廣告等是利用電子集成電路

4、和繼電器（CPU、Relay）控制廣告燈的新穎設(shè)計。踏入新的世紀全球的資源危機越發(fā)明顯，全人類社會想盡各種辦法來節(jié)約有限的資源。各類型的光控、溫控、聲控設(shè)備都已經(jīng)廣泛地使用在各種家庭、工業(yè)電路中在利用到新的設(shè)計節(jié)約資源同時也是設(shè)備自動化、智能化。本文簡述本設(shè)計報告主要從以下幾個章節(jié)進行論述：第一章光控新穎廣告燈設(shè)計方案第二章基于NE555 集成芯片的電路設(shè)計方案分析第三章 基于CD4541的功能簡介第四章 設(shè)計作品功能、參數(shù)描述及操作說明第一章：光控新穎廣告燈設(shè)計方案廣告燈控制器由NE555組成的光控及抗干擾電路、CD4541定時電路、繼電器控制、電源電路等部分組成。選用了繼電器控制的開關(guān)電源

5、，從而達到光控效果。第二章：基于NE 555集成芯片的電路設(shè)計方案分析1. NE555功能簡介。 NE555為8腳時基集成電路， 各腳主要功能 1.地 GND 2.觸發(fā) 3.輸出 4.復(fù)位 5.控制電壓 6.門限(閾值) 7.放電 8.電源電壓Vcc 應(yīng)用十分廣泛，可裝如下幾種電路： 1。單穩(wěn)類電路 作用：定延時，消抖動，分（倍）頻，脈沖輸出，速率檢測等。 2。雙穩(wěn)類電路 作用：比較器，鎖存器，反相器，方波輸出及整形等。 3。無穩(wěn)類電路 作用：方波輸出 ，電源變換，音響報警，玩具，電控測量，定時等。1）利用NE555所構(gòu)成的施密特觸發(fā)器簡介 2）控制電路 圖3控制電路原理結(jié)構(gòu)圖 電路原本設(shè)計是

6、采用最簡單的穩(wěn)壓電容配搭一個300K電阻做穩(wěn)壓，但是實際安裝的時候造成電壓不夠從而導(dǎo)致燈一閃就馬上關(guān)掉了。經(jīng)試驗，這個方案造成K1的電壓只有6V但點亮燈的一瞬間KI的電壓卻有20多伏。最后改裝電路圖，加了2個穩(wěn)壓二極管放棄了穩(wěn)壓電容改用220V轉(zhuǎn)12的變壓器。電路正常啟動，計時功能正常運行。3、 基于CD4541的功能簡介CD4541是采用CMOS工藝制造的可編程定時集成電路采用14腳雙列直插式塑料封裝形式,電源電壓范圍是3V18V典型值為10V.其內(nèi)部電路主要由振蕩器、可編程16級二分頻器、自動和手動復(fù)位電路、計數(shù)器、輸出狀態(tài)的邏輯控制電路等部分構(gòu)成.第腳接振蕩電阻Rtc,第腳接振蕩電容Ct

7、c,第腳接保護電阻Rs,共同構(gòu)成振蕩器外接阻容網(wǎng)絡(luò)端當Rtc、Ctc的阻值確定之后,即決定了振蕩器的振蕩頻率,振蕩頻率f1/(2.3*Rtc*Ctc).AR(5腳)是自動復(fù)位端當AR為低電平時電路在通電時會自動復(fù)位使計數(shù)器清零.MR(6腳)是手動復(fù)位端當MR為高電平時,電路復(fù)位.8腳(Q端)是輸出端.9腳是輸出選擇端用來選擇Q端在電路初始狀態(tài)是高電平還是低電平,當9腳接低電平時,8腳的初始狀態(tài)是低電平.M端(10腳)是單定時/循環(huán)輸出方式選擇端當M=0時是選擇單定時輸出方式所謂單定時方式是指電路定時時間到后,輸出端Q的電平跳變后始終保持不變.直到下一次復(fù)位信號的到來;當M=1時是選擇循環(huán)輸出方

8、式循環(huán)方式是指Q端電平將按設(shè)定的時間作周期性跳變.A、B是分頻器編程輸入端當A=B=1,電路可獲得最大的定時時間2）管腳說明： 白天，光敏電阻RG阻值很小，通過RG和WR1分壓，NE555第腳電壓大于23Vet，使第腳輸出為低電平，三極管BG 1截止。CD454 1第腳復(fù)位端為高電平，其內(nèi)部計數(shù)器清零復(fù)位，第腳輸出端為低電平，BG2截止，繼電器常開觸電斷開，其受控電路不工作。 當夜幕降臨的時候，RG阻值逐漸增大，NE555第腳電位逐漸降低，當小于13 Vcc時，NE555第腳輸出端信號翻轉(zhuǎn)為高電平。BG 1基極電位升高而導(dǎo)通，給C D4541第腳提供一個由高電平變?yōu)榈碗娖降拿}沖負跳變沿，使內(nèi)部

9、電路開始計數(shù)，輸出端第腳輸出高電平。2、 原理與分析：1）直流穩(wěn)壓電源的基本原理：（1）直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器T、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，基本框圖如下。各部分的作用：電源變壓器T的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器副邊與原邊的功率比為P2/ P1=，式中是變壓器的效率。（2）整流濾波電路：整流電路將交流電壓Ui變換成脈動的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除較大的紋波成分，輸出紋波較小的直流電壓U1。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。各濾波電容C滿足RL-C（35）T/2，或中T為輸入交流信號周期，RL為整流濾波電路的等效負載電阻。（

10、3）端集成穩(wěn)壓器：常用的集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調(diào)式三端穩(wěn)壓器。常用可調(diào)式正壓集成穩(wěn)壓器有CW317（LM317）系列，它們的輸出電壓從1.25V37伏可調(diào)，最簡的電路外接元件只需一個固定電阻和一只電位器。其芯片內(nèi)有過渡、過熱和安全工作區(qū)保護，最大輸出電流為1.5A。其典型電路如圖2，其中電阻R1與電位器R2組成輸出電壓調(diào)節(jié)器，輸出電壓Uo的表達式為：Uo1.25（1R2/R1）式中R1一般取120240歐姆，輸出端與調(diào)整端的壓差為穩(wěn)壓器的基準電壓（典型值為1.25V）。2）穩(wěn)壓電流的性能指標及測試方法 ：穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標分為兩種：一種是特性指標，包括允許輸入電壓、輸出電壓、輸出電流

11、及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等；另一種是質(zhì)量指標，用來衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)（或電壓調(diào)整率）、輸出電阻（或電流調(diào)整率）、紋波電壓（紋波系數(shù)）及溫度系數(shù)。測試電路如圖3。圖3穩(wěn)壓電源性能指標測試電路（1） 紋波電壓：疊加在輸出電壓上的交流電壓分量。用示波器觀測其峰峰值一般為毫伏量級。也可用交流毫伏表測量其有效值，但因紋波不是正弦波，所以有一定的誤差。（2）穩(wěn)壓系數(shù)：在負載電流、環(huán)境溫度不變的情況下，輸入電壓的相對變化引起輸出電壓的相對變化，即：（3） 電壓調(diào)整率：輸入電壓相對變化為10%時的輸出電壓相對變化量，穩(wěn)壓系數(shù)和電壓調(diào)整率均說明輸入電壓變化對輸出電壓的影響，因此只需測試其中之一即

12、可。（4） 輸出電阻及電流調(diào)整率輸出電阻與放大器的輸出電阻相同，其值為當輸入電壓不變時，輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比的絕對值.電流調(diào)整率：輸出電流從0變到最大值時所產(chǎn)生的輸出電壓相對變化值。輸出電阻和電流調(diào)整率均說明負載電流變化對輸出電壓的影響，因此也只需測試其中之一即可。3、摘要：本系統(tǒng)穩(wěn)壓電源部分采用美的電磁爐的專用變壓器，確保長期使用的穩(wěn)定性比市面上一般的變壓器具有不可比的優(yōu)越性能。4、 設(shè)計作品功能、參數(shù)描述及操作說明（1）作品功能：白天控制廣告燈熄滅，晚上光線暗時則自動開啟l7小時(可調(diào))后自動熄滅。該廣告燈既可及時照明，又能節(jié)約用電。本控制器靈敏度高，不受天氣季節(jié)影響，還可用

13、于彩燈、路燈等的控制。（2）參數(shù)描述：NE555時基電路接成施密特觸發(fā)器，對光敏電阻RG接收到的信號進行整形和功率放大以后，驅(qū)動后續(xù)電路c當白天有光照時，其第腳輸出低電平，夜晚無光照時輸出高電平。 CD4541是一塊具有振蕩計數(shù)、定時功能的IC，在電路中作為定時控制，各腳功能如表1所示。CD454 1工作時，第腳接振蕩電阻，第腳接振蕩電容，第腳接保護電阻，第腳為輸出腳，第腳可選擇第腳的輸出狀態(tài)，第腳接低電平為單定時模式，接高電平為循環(huán)定時模式，第12、13腳可設(shè)定時間或設(shè)定輸出頻率，CD4541分頻或計數(shù)次數(shù)如表2所示。 220V交流市電經(jīng)R9、C6阻容降壓，D2D5整流，C5濾波，WD2穩(wěn)壓

14、，給繼電器提供24V的吸合電壓。此電壓通過R8和WD1穩(wěn)壓，C4濾波，給IC1和lC2提供91 V的工作電壓。白天，光敏電阻RG阻值很小，通過RG和WR1分壓，NE555第腳電壓大于23Vet，使第腳輸出為低電平，三極管BG 1截止。CD454 1第腳復(fù)位端為高電平，其內(nèi)部計數(shù)器清零復(fù)位，第腳輸出端為低電平，BG2截止，繼電器常開觸電斷開，其受控電路不工作。 當夜幕降臨的時候，RG阻值逐漸增大，NE555第腳電位逐漸降低，當小于13 Vcc時，NE555第腳輸出端信號翻轉(zhuǎn)為高電平。BG 1基極電位升高而導(dǎo)通，給C D4541第腳提供一個由高電平變?yōu)榈碗娖降拿}沖負跳變沿，使內(nèi)部電路開始計數(shù)，輸出端第腳輸出高電平。BG2導(dǎo)通，繼電器K 1得電，常開觸點閉合，受控電路工作。 WR2和C3為CD454 1外接振蕩電阻和振蕩電容，當經(jīng)t=32768x23RC2487 1秒時間后，輸出端第腳變?yōu)榈碗娖健?VT2截止，K 1的常開觸點失電而斷開，受控電路停止工作。通過微調(diào)WR2，可改變定時時長。 此電路對于外界干擾引起的白天瞬間變暗不會導(dǎo)致繼電器誤動作，因為NE555第、腳所接R1和C l組成延時抗干擾電路，當RG阻值瞬間增大時，由于電容C 1兩端電壓不能突變，從而保持第腳電位基本不變，第腳輸出仍為低電平。但當RG阻值長時間較大時，C 1充電完成后，NE555第腳電壓降低，第腳輸出高