路燈自動(dòng)控制電路

1、路燈亮熄自動(dòng)控制方案路燈自動(dòng)控制亮熄 指導(dǎo)老師：秦老師 日期；2015.7.1應(yīng)用電子技術(shù)行業(yè)分析（李福祥）1、應(yīng)用電子技術(shù)多樣化 應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)掌握電子儀器測(cè)量技術(shù)、可編程邏輯控制器應(yīng)用技術(shù)、微電子組裝（SMT）技術(shù)，具有電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程管理、質(zhì)量檢測(cè)及設(shè)備維護(hù)能力的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用性專門人才。應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)面向現(xiàn)代電子技術(shù)行業(yè)，適應(yīng)高科技電子產(chǎn)品和設(shè)備的生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第和管理第一線需要，培養(yǎng)具有現(xiàn)代電子技術(shù)專業(yè)理論知識(shí)與應(yīng)用能力，可從事現(xiàn)代電子產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)管理、設(shè)備維護(hù)、電子工藝與質(zhì)量管理、技術(shù)支持、工程施工、產(chǎn)品銷售及售后服務(wù)等工作的高技能專業(yè)人才。2、應(yīng)用電子專業(yè)就業(yè)前景

2、 本專業(yè)畢業(yè)生基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，動(dòng)手能力強(qiáng)，能面向企、事業(yè)單位就業(yè)，能從事企業(yè)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與新產(chǎn)品開發(fā)，從事企業(yè)設(shè)備的安裝、調(diào)試、檢測(cè)、運(yùn)行和維修，從事現(xiàn)代企業(yè)管理及產(chǎn)品營(yíng)銷。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)階段對(duì)于電子信息工程人才的需要量十分巨大，“電子信息工程”的專業(yè)，對(duì)緩解當(dāng)前該類人才的供需矛盾是非常必要的。 電子信息工程專業(yè)人才已經(jīng)成為信息社會(huì)人才需求的熱點(diǎn)。電子信息產(chǎn)業(yè)是一項(xiàng)新興的高科技產(chǎn)業(yè)，被稱為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部分析，“十五”期間是我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，預(yù)計(jì)電子信息產(chǎn)業(yè)仍將以高于經(jīng)濟(jì)增速兩倍左右的速度快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)前景十分廣闊。未來的發(fā)展重點(diǎn)是電子信息產(chǎn)品制造業(yè)、軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路等產(chǎn)業(yè)

3、 。3、 應(yīng)用電子技術(shù)行業(yè)分析 隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，電子產(chǎn)品的大眾化。應(yīng)用電子技術(shù)也迎來好的發(fā)展，應(yīng)用電子技術(shù)未來幾年也會(huì)跟隨電子產(chǎn)品的發(fā)展而變得熱門。選擇方案單片機(jī)控制電路路燈由光敏電阻和單片機(jī)兩部分控制。光敏電阻能實(shí)現(xiàn)路燈夜間自動(dòng)點(diǎn)亮，白天自動(dòng)關(guān)閉功能。單片機(jī)能實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘顯示功能和定時(shí)功能。這樣便能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)路燈進(jìn)行開關(guān)和降耗的控制，即有故障保護(hù)，保證了夜間照明。路燈點(diǎn)亮?xí)r產(chǎn)生反饋信號(hào)到單片機(jī)，由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)顯示。方案一的優(yōu)點(diǎn)是所需器件少且線路相對(duì)簡(jiǎn)單。但是它的缺點(diǎn)同樣明顯，就是用單片機(jī)產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖信號(hào)很難做得到準(zhǔn)確，久而久之時(shí)間誤差將越來越大。數(shù)字集成電路路燈由光敏電阻和數(shù)電集

4、成電路控制。光敏電阻實(shí)現(xiàn)路燈夜間自動(dòng)點(diǎn)亮，白天自動(dòng)關(guān)閉功能。數(shù)電集成電路實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘顯示、計(jì)時(shí)電路、控制降耗電路等功能。方案二運(yùn)用的是數(shù)字集成電路，能提高準(zhǔn)確性，但所需器件較多且線路復(fù)雜。光敏電阻控制電路當(dāng)天快黑時(shí)，光敏電阻R由于無光照，反向電阻增大，晶體三極管VT1的基極電壓上升至4V左右，此時(shí)三極管VT1處于導(dǎo)通狀態(tài)，VT2也處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器JK線圈得電，常開觸點(diǎn)閉合，接通220V，燈泡點(diǎn)亮。當(dāng)天明時(shí)，光敏電阻R由于光照，反向電阻減小，晶體三極管VT1的基極電壓下降至0.7V以下，此時(shí)三極管VT1處于截止?fàn)顟B(tài)，VT2也處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器JK線圈失電，常開觸點(diǎn)斷開，燈泡熄滅。選擇理由：可控

5、性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，線路簡(jiǎn)單，且與所學(xué)知識(shí)吻合。因此我們選擇此方案。實(shí)施方案一、設(shè)計(jì)內(nèi)容二、電路參數(shù)的設(shè)計(jì)(林剛 羅海峰）1、設(shè)計(jì)內(nèi)容：利用晶體三極管，設(shè)計(jì)一個(gè)路燈傍晚時(shí)自動(dòng)亮、天亮?xí)r自動(dòng)熄的控制電路。具體要求：（一）、利用光敏電阻控制三極管的工作狀態(tài)；（二）、利用三極管來驅(qū)動(dòng)繼電器的工作；（三）、用繼電器來控制路燈亮熄問題（路燈電源為市電）。電源電壓的確定：此電路是弱電流控強(qiáng)電流的自動(dòng)控制電路，故取12V（同時(shí)也要符合繼電器的額定工作電壓）。繼電器的選擇電磁繼電器是自動(dòng)控制電路中常用的一種元件。實(shí)際上它是用較小電流控制較大電流的一種自動(dòng)制開關(guān)。主要由一個(gè)線圈、鐵芯、一組或多組的彈片組成。觸點(diǎn)有動(dòng)

6、、靜觸點(diǎn)之分。為了與電源匹配，這里取JZC22F DC12V/10A的高低切換繼電器。晶體管VT1：構(gòu)成的電路為共集放大電路，工作于放大和截止兩種狀態(tài)，為小功率管，硅材料NPN型均可?？蛇x9011、9013、9014。在此取9013。晶體管VT2：構(gòu)成的電路為驅(qū)動(dòng)電路，工作于飽和和截止兩種狀態(tài)，相當(dāng)于開關(guān)，故為小功率管，硅材料NPN型均可可選9011、9013、9014。在此取9013。確定R3、續(xù)流二極管：為確保VT2工作于開關(guān)狀態(tài)，基極電流應(yīng)取大一些，因?yàn)閂T2集極接的是繼電器線圈，掉電瞬間會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，為了保護(hù)VT2，故取一個(gè)二極管作為續(xù)流路徑。最好取開關(guān)二極管，也可取普通二極管。參

7、數(shù)IB2在0.2mA3mA之間，由于UB1=4V，UBE1=0.7V，根據(jù)KVL定律得到UR2=3.3V,此時(shí)UR2為VT2提供電壓，又UBE2=0.7，又根據(jù)KVL定律得UR3=2.6V，為了計(jì)算方便取IB2=2.6mA；根據(jù)歐姆定律R3=UR3/IB2=2.6V/2.6mA=1K 確定R2：由VT2的輸入回路得到UR2=3.3V，設(shè)IR2=1.1mA，根據(jù)歐姆定律得到R2=3K。確定Rb1、R1IB1的確定：IB1=IC1/，又IC1約等于IE1IE1=IR2+IR3=1.1mA+2.6mA=3.7mA。取=100IB1=IC1/=IE1/=3.7mA/100=37uA又基極偏置電流I1&

8、gt;>IB1，硅（510），鍺（1020）I1=10IB=0.37mA又UB1=4V，根據(jù)歐姆定律得R/R1=UB1/I1=10.8K設(shè)R=300K，根據(jù)并聯(lián)關(guān)系推出R1=11.2K又根據(jù)KCL定律得到URB1=8V,故RB1=8V/0.37mA=21.6K約為22K限流電阻：紅色發(fā)光二極管UD=2V,ID=10mAR4=UCC-UD/ID=12-2/10=1K：電路圖結(jié)構(gòu)1元件作用D：為發(fā)光二極管，起指示作用。R：為光敏電阻，控制路燈亮熄的主要元件，有光照時(shí)，其電阻變小；無光照時(shí)，電阻變大。為VT1提供偏置電壓。VT1：起放大作用，放大電流。VT2：起驅(qū)動(dòng)作用（當(dāng)做開關(guān)）。JK：控制

9、路燈的亮熄。VD：起保護(hù)作用，保護(hù)VT2因電流過大而不被擊穿。R4：起限流作用，防止電流過大。R3：起限流作用。R2:基極偏置電阻，為三極管VT2基極提供合適的正向偏流。R1：構(gòu)成分壓電路，固定三極管VT1的基極電壓。燈泡滅時(shí)：VT1: Vb=0.2v; Vc=12v; Ve=0; Vbe=0.18v; Vce=12v; 狀態(tài)：截止VT2: Vb=0; Vc=12v; Ve=0; Vbe=0; Vce=12v; 狀態(tài)：截止Vled=1.9v; 繼電器輸入端電壓=0；燈泡亮?xí)r：VT1: Vb=4.8v; Vc=8.8v; Ve=4.4v; Vbe=0.66v; Vce=3.8v; 狀態(tài)：放大VT

10、2: Vb=0.8v; Vc=0.03v; Ve=0; Vbe=0.75v; Vce=0.02v; 狀態(tài)：飽和Vled=1.8v; 繼電器輸入端電壓=8.8v；與設(shè)計(jì)要求基本符合信息搜集需要解決的問題：（林剛）路燈控制電路需要解決的問題1、電路實(shí)現(xiàn)的功能？2、為什么在控制部分要加入12V直流電？3、開關(guān)二極管IN4148的作用？4、JK繼電器的工作原理？5、VT1、VT2的工作過程？6、直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)思路？降壓變壓器、整流二極管、濾波電容、三斷穩(wěn)壓器的選擇依據(jù)？7、光敏電阻的工作原理？8、發(fā)光二極管在電路中的作用？9、選擇三極管的依據(jù)？10、流穩(wěn)壓電源中濾波功能、穩(wěn)壓功能還可以用哪些原件取

11、代？11、如何檢測(cè)二極管（開關(guān)、發(fā)光、整流）、三極管、濾波電容的好壞？1、電路實(shí)現(xiàn)的功能？ 電路實(shí)現(xiàn)天黑時(shí)，電路控制電燈亮；天亮?xí)r，電路控制電燈熄滅。 2、為什么在控制部分要加入12V直流電？根據(jù)電磁繼電器的觸點(diǎn)負(fù)荷，向電磁繼電器提供電源，同時(shí)給VT提供適當(dāng)?shù)钠?；向發(fā)光二極管提供能量。3、開關(guān)二極管IN4148的作用？開關(guān)二極管IN4148主要起保護(hù)作用，保護(hù)VT2三極管不被擊穿。4、JK繼電器的工作原理？當(dāng)線圈通電以后，鐵芯被磁化產(chǎn)生足夠大的電磁力，吸動(dòng)先貼并帶動(dòng)簧片，使動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)閉合或斷開；電磁吸力消失，銜鐵返回原來的位置，動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)又恢復(fù)到原來閉合或斷開的狀態(tài)。應(yīng)用時(shí)只需把要控

12、制的電路接到觸點(diǎn)上，就可以利用繼電器達(dá)到控制的目的。5、VT1、VT2的工作過程？當(dāng)天黑時(shí)，光敏電阻R無光照，反向電阻增大，于是晶體管VT1的基極電壓升高到4V左右，VT1 VT2導(dǎo)通；當(dāng)天亮?xí)r，光敏電阻受到光照，反向電阻減少，VT1的基極與發(fā)射極電壓降到0.7V以下，VT1 VT2截止。6、直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)思路？降壓變壓器、整流二極管、濾波電容、三斷穩(wěn)壓器的選擇依據(jù)？電源變壓器整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路三斷穩(wěn)壓器的選擇依據(jù)：根據(jù)直流的大小選擇。7、光敏電阻的工作原理？光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻，為了增加靈敏

13、度，兩電極常做成梳狀。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對(duì)將復(fù)合，光敏電阻的阻值也就恢復(fù)原值。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便有電流通過，受到一定波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增大而變大，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，也加交流電壓。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少。8、發(fā)光二極管在電路中的作用？起指示作用，電燈亮?xí)r，發(fā)光二極管亮；電燈熄滅時(shí)，發(fā)光二極管熄滅。9、選擇三極管的依據(jù)？三極管具有電流放大作用；三極管對(duì)小信號(hào)實(shí)現(xiàn)放大作用。三極管也能當(dāng)做控制電路的開關(guān)。10、流穩(wěn)壓電源中濾波功能、穩(wěn)壓功能還可以用哪些原件取

14、代？濾波電容：RL=（35）*T/2；整流線圈L和負(fù)載的串聯(lián)電路，同樣具有濾波作用。穩(wěn)壓：選用穩(wěn)壓二極管使輸出電壓穩(wěn)定。 三端集成穩(wěn)壓器可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。11、如何檢測(cè)二極管（開關(guān)、發(fā)光、整流）、三極管、濾波電容的好壞？二極管：萬用表測(cè)量，兩個(gè)表筆分別調(diào)換測(cè)量，其中表針擺動(dòng)到大致中間位置，為正向?qū)?，調(diào)過來測(cè)量表針應(yīng)不動(dòng)，說明二極管是好的。如果兩次都不動(dòng)，那么二極管已經(jīng)斷路，如果兩次測(cè)量表針都都打到底說明二極管擊穿短路了。三極管：利用三極管內(nèi)PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，檢查各極間PN結(jié)的正反向電阻，如果相差較大說明管子是好的，如果正反向電阻都大，說明管子內(nèi)部有斷路或者PN結(jié)性能不好。如果正反向電阻都小，說明管子極間短路或者擊穿了。電容：萬用表兩個(gè)引腳測(cè)量，根據(jù)容量不同表針會(huì)有一個(gè)迅速的擺動(dòng)幅度，然后慢慢恢復(fù)到0，調(diào)換表筆后，擺動(dòng)幅度增大，仍然慢慢歸零，說明是好的電容。擺動(dòng)幅度與電容大小有關(guān)。市場(chǎng)調(diào)差（梁博）三極管9013 JK繼電器 51k電阻發(fā)光二極管 光敏電阻 1k3k 白熾燈收獲與體會(huì)通過這次市場(chǎng)調(diào)查，更深一步的了解了應(yīng)用這個(gè)專業(yè)，知道了自己將來畢業(yè)以后會(huì)從事怎樣的工作，是自己對(duì)大學(xué)更多了一分自信。因此，以后我