臺燈控制電路設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1、 概述如今，資源變的越來越寶貴，節(jié)約能源是大家應(yīng)盡的義務(wù)。在日常生活中，在使用的臺燈有的時候經(jīng)常忘記關(guān)閉電源會浪費很多電能，而且人們使用臺燈的時間過長對眼睛也不好，所以一個節(jié)能而且具有提醒功能的臺燈對于人們來說是非常有必要的。2、 方案論證設(shè)計一個節(jié)能的臺燈，它能在夜間發(fā)出光提示位置，使用后在一定時間內(nèi)提醒人注意休息自動關(guān)閉臺燈起到保護視力的作用，并且白天不會工作。原理框圖如圖1所示：臺燈是否點亮亮555時基電路光控開關(guān)電路 電源電路 圖1 電燈控制電路的原理框圖 本電路采用上圖的方案來設(shè)計，首先把市電經(jīng)過阻容降壓，穩(wěn)壓，濾波輸出直流電壓。光控開關(guān)電路是由光敏三極

2、管和三極管組合成的。555時基電路的作用是實現(xiàn)控制臺燈點亮和臺燈的點亮?xí)r間，555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)延時功能。3、 電路設(shè)計1. 直流穩(wěn)壓電源電路 采用阻容降壓電路來實現(xiàn)直流穩(wěn)壓輸出，C3 的作用是產(chǎn)生容抗實現(xiàn)降壓，并且C3控制輸出電流，I=30C,二極管電流一般為20mA左右，所以C3=20/30=0.68F。R6是泄放電阻，一般采用1M歐姆左右的，本電路采用的泄放電阻為1M。D2是穩(wěn)壓管，D3是整流二極管，因為整流二極管壓降為0.7V左右，要輸出6V電壓，所以穩(wěn)壓管D2取6.7V；C4是濾波電容，取220F。 圖2 直流穩(wěn)壓電源電路圖2. 光控開關(guān)電路 當(dāng)有光照時，光敏三級管電阻小，使大部

3、分電流通過光敏三極管流出，而2N5551三極管基極電流小不能使其導(dǎo)通，致使后面電路不能工作。當(dāng)無光照時，光敏三極管電阻很大，流過其的電流很小，而流過三極管的電流大，使三極管導(dǎo)通，后續(xù)電路得到電流，后面電路正常工作。通過調(diào)節(jié)R7參數(shù)，當(dāng)R7=5K時，電路能實現(xiàn)開關(guān)功能。圖3 光控開關(guān)電路3. 555時基電路 當(dāng)無光照時，555時基電路得到電流，正常工作，當(dāng)不觸發(fā)J1時，555時基電路輸出低電平，觸發(fā)J1后，輸出高電平。輸出高電平的時間既電路延時關(guān)閉的時間由R1，C1控制。根據(jù)延遲時間T=1.1*R1*C1=30min=1800S選取電路中電阻與電容的值，在電路中取R1=1.5M，C1=1100F

4、。R3的作用是限流作用，防止觸發(fā)J1時導(dǎo)致電路短路。所以取R3=10K。圖4 555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路4. LED指示燈電路與雙向可控硅電路 當(dāng)無光照時，555輸出低電平，使LED二極管發(fā)光，而D2雙向可控硅的控制端無電流流過，所以電燈電路不導(dǎo)通。一旦觸發(fā)J1，那么555輸出端輸出高電平，導(dǎo)致LED不能發(fā)光，而R5兩端有壓降，所以D2的控制端有電流流過，致使電燈電路導(dǎo)通，電燈發(fā)光。發(fā)光時間由R1，C1決定。當(dāng)無光照時，此電路工作，不觸發(fā)J1時，555輸出低電平，二極管點亮，由于二極管電流在7mA左右所以R4流過電流在21mA左右，二極管壓降1.7V左右。又因為Q1導(dǎo)通時輸出電壓4V左右，所以R4=

5、(4-1.7)V/21mA100。R5的作用是限流作用,取R5=100。圖5 LED和雙向可控硅電路4、 性能的測試1. 直流穩(wěn)壓電源的測試 直流穩(wěn)壓電源輸出波形如下：圖6 直流穩(wěn)壓電源輸出波形2. 光控開關(guān)電路測試 有光照時，三極管Q1不導(dǎo)通，輸出波形如圖7所示：圖7 有光照時三極管Q1輸出電壓波形 當(dāng)無光照時，三極管Q1導(dǎo)通，輸出電壓波形如圖8所示： 圖8 無光照時三極管Q1輸出電壓波形3.555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路性能測試當(dāng)無光照的情況下，三極管Q1是導(dǎo)通狀態(tài)的，所以555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路是處于工作狀態(tài)的。 當(dāng)不觸發(fā)J1時，555輸出波形如圖9所示，此時輸出低電平，三個紅色的二極管點亮。 圖9

6、不觸發(fā)J1時555輸出電壓當(dāng)觸發(fā)J1后，555輸出波形如圖10所示，此時輸出高電平，三個二極管熄滅。 圖10 觸發(fā)J1后555輸出波形3. 電路整體性能測試 當(dāng)有光照時，輸出電路如圖11所示，此時，后續(xù)電路不工作，LED是熄滅狀態(tài)。圖11 有光照時輸出結(jié)果 無光照時，不觸發(fā)J1時輸出如圖12所示，此時，LED點亮，燈泡X1不亮。圖12 無光照不觸發(fā)J1電路輸出結(jié)果 無光照時，觸發(fā)J1時，雙向可控硅導(dǎo)通，發(fā)光二極管熄滅，燈泡X1點亮。電路輸出如圖13所示：圖13 無光照觸發(fā)J1時電路輸出結(jié)果5、 結(jié)論在日常生活中，人們經(jīng)常會無意的去浪費電，節(jié)約用電是我們應(yīng)盡的義務(wù)，尤其在當(dāng)今的狀況之下，環(huán)保對于

7、我們來說是義不容辭的。該電路的根本任務(wù)是在有光照的情況下，臺燈不會點亮也不會發(fā)出提醒休息等字樣。在無光照的情況下，如果人不去按開關(guān)按鈕，那么LED點亮，提醒臺燈所在的位置，讓人能輕松地去尋找到臺燈的位置。一旦按下開關(guān)按鈕，臺燈發(fā)光，LED熄滅，一定時間后，臺燈自動熄滅，LED點亮提醒人注意休息,此臺燈還有定時關(guān)閉的功能。所以，此電路符合設(shè)計要求。6、 性價比本次設(shè)計電路所需要的器件都是價格比較低廉的，在市面上都能買到，價格也不貴。并且在實際生活中此電路的臺燈用途比較大，可以做到保護視力并且節(jié)約能源，還有提醒用戶臺燈位置和定時關(guān)閉的小功能。所以，這個電路性價比比較高。7、 課設(shè)體會及合理化建議通

8、過這次電子線路課設(shè)，讓我對大二下學(xué)期學(xué)過的模電課程和大三上學(xué)期剛剛學(xué)完的數(shù)電課程又深刻的理解了一遍，并且對于Multisim仿真軟件操作也比較熟練了。設(shè)計來源于生活，更好的設(shè)計是為了更方便的生活。細(xì)心觀察生活中的點點滴滴，靈感無處不在。節(jié)能臺燈的設(shè)計一方面為了節(jié)能，一方面使人保護視力注意休息。這些電子設(shè)計都顯得環(huán)保和人性化，使人們生活更加方便，體現(xiàn)出設(shè)計的意義所在。對于我們通信工程專業(yè)的學(xué)生來說，這些東西在我們以后從事本專業(yè)工作中是必不可少的。在仿真過程中也發(fā)現(xiàn)了不少的不足之處，通過跟同學(xué)們的討論、上網(wǎng)查閱資料也知道了答案。通過本次課設(shè)也讓我知道了，理論知識和實踐能力二者缺一不可。所以在以后的

9、學(xué)習(xí)、工作中，理論和動手能力都要加強，不能留下軟肋。參考文獻1 童詩白、華成英主編. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). M北京：高等教育出版社，2006年2 閻石主編. 數(shù)字電子技術(shù). M北京：高等教育出版社，2006年3 陳有卿、葉桂娟編著.M北京:電子工業(yè)出版社,2007 4 梁青編著.Multisim11電路仿真與實踐.M北京:清華大學(xué)出版社,2012.12 5 譚愛國、沈易編著.模擬電子技術(shù)實驗及綜合設(shè)計.M西安:西安電子科技大學(xué)，2013附錄I 總電路圖附錄II 元器件清單序號編號名稱型號數(shù)量1C1 電容1100F12C2電容0.01F13C3電容0.68F14C4電容220F15D1雙向可控硅2N614716D2穩(wěn)壓管6.7V17D3整流二極管1N400418R1滑動變阻器5M19R2電阻200110R3電阻10K111R4電阻100112R5電阻100113