第三次開課光控開關(guān)

1、第三次開課光控開關(guān)第1頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六光線照射較強時，小燈不亮光線照射較暗時，小燈發(fā)亮 本節(jié)課小制作：光控小燈效果圖第2頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六隨便提下，電子設(shè)計所需的理論知識有：電路、模電、數(shù)電、單片機、高頻電路、ARM、FPGA等等。 只有清楚地掌握一定理論知識，設(shè)計起來才會更加的流暢和完美，雖然說我們電協(xié)最主要是以實際操作為主，但是遇到不懂的，私下要去補上相應的理論知識，只有這樣你們才有可能自己去設(shè)計電路的。第3頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六二極管： 二極管的主要特性是單向?qū)щ娦?，也?/p>

2、是在正向電壓的作用下，導通電阻很?。欢诜聪螂妷鹤饔孟聦娮铇O大或無窮大。 在上節(jié)課可調(diào)電源的制作中我們認識了二極管的整流作用，另外，二極管也被廣泛應用于隔離、穩(wěn)壓、極性保護、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中，在以后深入的學習中我們會慢慢遇到。 第4頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六光敏電阻是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換。其他半導體器件第5頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六光敏二極管 光敏二極管與光敏電阻：從電子設(shè)計的作用

3、看，他們都是光敏傳感器，這是相同之處，他們的區(qū)別在于光敏二極管，是利用材料的光特性實現(xiàn)二極管的開關(guān)功能。光敏電阻，是利用材料的光特性實現(xiàn)可變電阻的功能。 在無光照射時，光敏二極管的伏安特性和普通二極管基本相似，此時的反向飽和電流叫暗電流，一般小于0.1uA。 在有光照時，其反向電流將隨一定的光照強度的增加而線性增加，這時的反向電流又叫光電流。一般能大于100uA,而且對于一定的光照強度下，光敏二極管相當于一個恒流源。第6頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六 前面介紹的兩種電子元件，都實現(xiàn)了光信號到電信號的轉(zhuǎn)換，只要是電信號，我們就可以通過一系列電路，經(jīng)過處理，實現(xiàn)我們想要

4、的功能。 比如說路燈的自動控制，我們就可以通過這些元器件采集光信號來判斷到底是白天還是黑夜。 我們把這一類能夠探測、感受外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置的原件稱為傳感器。第7頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬： 光敏傳感器視覺 聲敏傳感器聽覺 氣敏傳感器嗅覺 化學傳感器味覺 壓敏、溫敏、流體傳感器觸覺 敏感元件的分類： 物理類，基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應。 化學類，基于化學反應的原理。 生物類，基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。 通常據(jù)其基本感知功能可分為： 熱敏

5、元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。 （還有人曾將敏感元件分46類）。 第8頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六DS18B20溫度傳感器 TC40-16T/R 超聲波傳感器 第9頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六TCS3200D顏色傳感器 RE200B 人體紅外熱釋電傳感器 第10頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六HM1500LF 濕度傳感器 ADXL345BCCZ 數(shù)字加速度傳感器 第11頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六 三

6、極管是一種控制元件，主要用來控制電流的大小。 以共發(fā)射極接法為例（信號從基極(B)輸入，從集電極(C)輸出，發(fā)射極(E)接地），當基極電壓UB有一個微小的變化時，基極電流IB也會隨之有一小的變化，受基極電流IB的控制，集電極電流IC會有一個很大的變化，基極電流IB越大，集電極電流IC也越大，反之，基極電流IB越小，集電極電流IC也越小，即基極電流控制集電極電流的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多，這就是三極管的放大作用。三極管 IC 的變化量與IB變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù)（=IC/IB, 表示變化量。），三極管的放大倍數(shù)一般在幾十到幾百倍。第12頁，共17頁，2022年，5

7、月20日，22點44分，星期六 三極管在放大信號時，首先要進入導通狀態(tài)，即要先建立合適的靜態(tài)工作點，也叫建立偏置 ，否則會放大失真。 使NPN三極管工作在放大區(qū)。 使UcUb；Ube0.7v。 第13頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六 當光線比較強時，光敏二極管光電流大于ID=200uA，就以200uA計算，如果三極管Q1正常放大（放大倍數(shù)=200），IR1=200uA=40mA，則UR1= IR11K=40V5V,這顯然不可能，因為UR1最大為5V，所以三極管工作在飽和區(qū)，此時UB約為0V，三極管Q2就不導通了，這時LED燈不亮； 當光線較弱時，光敏二極管光電流ID小

8、于10uA，就以10uA計算，UR1=10 uA1K =2V ，所以UB5v-2v=3v，此時三極管Q2將導通將LED點亮。點亮時，還可以通過調(diào)節(jié)變阻器的阻值來改變LED的亮度。 （使NPN三極管正常放大，建立偏置，使NPN三極管工作在放大區(qū)，即 UcUb；Ube0.7v）ECB第14頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六光敏二極管與發(fā)光二極管“正”、“負”端的辨別面積小的為“正”面積大為“負” 一般判別光敏二極管或者發(fā)光二極管會用 長腳為“正”，短腳為“負”，去判斷，但是長短腳是廠家自己定義的，有時候會不按照這種一般性，現(xiàn)在提出一種權(quán)威的辨別方法，就是看發(fā)光二極管兩極面積，面積大的為“負”，面積小的為“正”；這是結(jié)構(gòu)所決定的，改不了，所以就不會錯了第15頁，共17頁，2022年，5月20日，22點44分，星期六關(guān)于二極管單向?qū)ê腿龢O管工作原理涉及到PN結(jié)，有興趣的同學可以去模電方面的書籍提前了解焊接注意事項：1、作品不需要焊接得很小，布局大點也練習一下焊功，光敏二極管與LED盡量分開便于觀察現(xiàn)象和防止相互干