畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-光控延時(shí)照明燈電路的設(shè)計(jì)

1、四川信息技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明(論文)設(shè)計(jì)(論文)題目：光控延時(shí)照明電路的設(shè)計(jì)專業(yè)從事：應(yīng)用電子技術(shù):級應(yīng)由07-2級供電學(xué)生編號：姓氏：講師：2009年12月10日四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書薛生西方人名的第一個字班級07-2班應(yīng)該收費(fèi)。專業(yè)的電子技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)題目光控延時(shí)照明燈電路設(shè)計(jì)講師姓名職稱工作單位和專業(yè)聯(lián)系信息注意高級講座四川職業(yè)信息技術(shù)學(xué)院電子工程系高級工程師國營長生機(jī)器廠設(shè)計(jì)(論文)內(nèi)容：1.參考傳感器的相關(guān)信息，了解這方面的發(fā)展?fàn)顩r。2.掌握所用設(shè)備的特性。3.采用合理的設(shè)計(jì)方案。4.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。5.寫一份設(shè)計(jì)報(bào)告。時(shí)間表：3 7周：根據(jù)要求設(shè)計(jì)框圖和主電路

2、圖。根據(jù)電路分析其工作原理。8 10周：根據(jù)電路準(zhǔn)備電子元件。11 14周：電路板制造、安裝和調(diào)試，并測試相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。15 16周：根據(jù)調(diào)試情況，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，提出整改措施，完成論文。主要參考文獻(xiàn)和資料：1高繼祥。電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)。北京：電子工業(yè)出版社，20022彭杰華。電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指南。北京：高等教育出版社，1997畢曼青。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001回顧一批意義看見教學(xué)和研究科科長：一年中的月日備注：作業(yè)本由教師一式兩份填寫。一個給學(xué)生，一個給老師。四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)(論文)內(nèi)容摘要1第一章情緒理論2第2章設(shè)計(jì)框圖和電路系統(tǒng)概述32

3、.1目的32.2基本部分32.3扮演第3部分2.4設(shè)計(jì)框圖32.5各單元原理分析框圖4第3章電源電路53.1電路原理圖53.2工作原理分析5第四章光耦合電路原理和光耦合器簡介64.1光耦合電路的組成64.1.1光耦合電路原理圖64.1.2工作原理分析64.2光耦合器7的組成第五章鎖定電路原理及關(guān)鍵元件介紹95.1鎖定電路的組成95.1.1鎖定電路示意圖95.1.2工作原理分析95.2 555定時(shí)器9簡介第6章電路模擬126.1模擬白天不工作的電路126.1.1模擬電路現(xiàn)象126.1.2模擬電路原理126.2夜間工作電路模擬136.2.1模擬電路現(xiàn)象136.2.2模擬電路原理13總結(jié)1415篇參

4、考文章附錄1整機(jī)電路圖16附錄2組件列表17整個設(shè)計(jì)是扣3346389410或301225000。二摘要本文介紹了具有延時(shí)控制功能的照明燈，它是一種具有燈光控制功能的節(jié)能燈。結(jié)構(gòu)簡單，體積小，使用方便，性能可靠。本文介紹了它的組成、功能和工作原理。在光控延時(shí)照明燈中，紅外發(fā)光二極管和光電晶體管作為雙光控元件，NE555集成模塊控制電路的開關(guān)狀態(tài)。光控延時(shí)照明燈通常用于走廊照明。白天由于光線的照射，燈總是關(guān)著的。晚上，燈會自動打開，經(jīng)過一段時(shí)間的延遲后，它會自動關(guān)閉。這是一種非常實(shí)用的節(jié)能照明電路，不僅可用于家庭走廊，還可用于公共廁所、公共走廊、住宅區(qū)、工廠和學(xué)校走廊的公共照明。光控；光控；延遲

5、；泛光燈第18頁第一章情緒理論由于近年來中國照明設(shè)備行業(yè)的迅速崛起，中國已經(jīng)成為電光源產(chǎn)品的主要出口國之一。照明設(shè)備行業(yè)是一個具有普遍競爭力的行業(yè)，也是中國輕工業(yè)對外開放較早的行業(yè)之一。中國加入世貿(mào)組織后，一些世界知名品牌企業(yè)紛紛進(jìn)入國內(nèi)產(chǎn)銷領(lǐng)域，使得國內(nèi)競爭國際化。加大節(jié)能光源和不同檔次、不同樣式、不同用途照明器具的開發(fā)力度，加快綠色節(jié)能光源的開發(fā)、推廣和應(yīng)用，是當(dāng)前我國照明設(shè)備行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)。中國照明設(shè)備行業(yè)將面臨前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，其帶來的巨大商業(yè)效益已經(jīng)成為一些企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，利用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)燈具的自動照明，節(jié)約能源和電能，延長燈具的

6、壽命變得越來越重要，與我們的現(xiàn)實(shí)生活越來越接近。燈光控制電路已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚谋匦杵贰Ｋ恍枰_關(guān)，當(dāng)有人經(jīng)過時(shí)會自動點(diǎn)亮；廣泛用于走廊、回廊等公共場所，給人們的生活帶來極大的便利。因此，它得到了廣泛的應(yīng)用。光控電路是與光控電路一起工作的電子開關(guān)。用仿真軟件設(shè)計(jì)電路，然后確定。雖然只使用了EWB軟件，但它在論文中還是很有特色的。它能讓人在不知不覺中感到方便。第2章設(shè)計(jì)框圖和電路系統(tǒng)概述2.1目的1.掌握單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理和各部件的功能。2.進(jìn)一步了解光控延時(shí)照明燈的組成框圖、各單元的工作原理及其相互關(guān)系。3.掌握你實(shí)際操作能力的形成和進(jìn)一步提高。4.鍛煉一個人理論知識和技能的

7、綜合應(yīng)用能力。5.提高您搜索和處理文檔的能力。6.培養(yǎng)對社會一般科學(xué)知識的理解。7.增強(qiáng)你自己的知識、觀點(diǎn)和設(shè)計(jì)論文的方法。2.2基本零件1.電源電路使用交流電。2.電氣轉(zhuǎn)換和放大，包括其組成和工作原理。3.延時(shí)部分，包括其電路和工作原理。4.光開關(guān)，包括其組成和工作原理。2.3參與1.可以采用不同的原則來完成它。2.不同的組件可以用來實(shí)現(xiàn)每個部分的工作。2.4設(shè)計(jì)框圖為了在走廊、衛(wèi)生間等公共場所提供一種方便、節(jié)能的燈座，設(shè)計(jì)了一種照明控制開關(guān)。白天，鎖燈不通過照明照明；晚上，電路開始工作。當(dāng)有人進(jìn)入燈光控制區(qū)時(shí)，燈亮，延時(shí)一段時(shí)間后自動熄滅，從而達(dá)到方便節(jié)能的功能。根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，獲得了需要

8、完成的功能和達(dá)到的效果。圖2-1設(shè)計(jì)框圖2.5各單元原理分析框圖1.電源電路電源電路為整個電路提供所需的電壓。C4、R5、VD、R6和C3構(gòu)成整機(jī)電路圖中的電源電路(見附件1)。220伏交流市場電壓由直流整流，C3濾波電容，即交流電壓通過電容的通斷電阻和直接作用提供給下一個電路，使整個電路開始工作。2.光耦合電路光電二極管VTL1在該電路中的主要功能是光電二極管VTL1接收VL發(fā)射的紅外線并將其開啟，從而使光電二極管的集電極與集成電路芯片的引腳2相連，以向其提供工作電壓。3.鎖定電路VTL2是3DU系列光電晶體管。它的集電極連接到集成電路芯片的管腳4。白天，光電晶體管打開，引腳4顯示低電平，集

9、成電路模塊鎖定，引腳3始終顯示低電平，燈泡不發(fā)光。只有在晚上，當(dāng)光電晶體管關(guān)閉，引腳4顯示高電平，集成電路塊鎖被釋放，整個電路可以正常工作。4.燈光開關(guān)控制燈開關(guān)控制電路由電壓互感器和電流互感器組成。VT采用MAC97A6小型塑封雙向晶閘管，其內(nèi)部相當(dāng)于三個PN結(jié)。每個PN結(jié)都具有單向?qū)щ娦?，這相當(dāng)于電路中的自動開關(guān)，它決定了三個分支的通斷情況：連接到電源的部分；連接芯片集成電路的第三引腳電路；連接燈泡電路。電致發(fā)光是一種簡單的照明燈，它顯示燈是開著還是關(guān)著。開關(guān)由雙向晶閘管決定。當(dāng)電路滿足工作條件時(shí)，當(dāng)集成電路芯片的管腳3輸出高電平時(shí)，雙向晶閘管導(dǎo)通，發(fā)光燈點(diǎn)亮。第三章電源電路圖3-1電源電

10、路原理圖3.1電路原理圖3.2工作原理分析電源電路中元件的功能和作用：VD是一個整流二極管，它對220伏的交流市場電壓進(jìn)行整流。C3是一個濾波電容，大小為0.33u/220V，可以整流220V交流市場電壓，濾除DC分量，并使交流分量為下一個電路部分提供工作電壓。R5是限流電阻，電阻R5=100K，非常大。可以看出，它是一個限流電阻，以降低電壓，防止元件被大電流損壞，使電路無法正常工作。C4是一個保護(hù)電容，大小為0.1u/100V，其功能是保護(hù)前二極管VD。同時(shí)，它與電阻R5并聯(lián)形成RC諧振電路。R6是一個限流電阻，它的電阻R6=10K非常大，因此可以看出它也是一個保護(hù)整個電路的限流電阻。第四章

11、：光耦合電路的原理和光耦合器的簡介光耦合器是近年來發(fā)展起來的一種半導(dǎo)體光電器件。由于其體積小、壽命長、抗干擾能力強(qiáng)、工作溫度寬、無接觸輸入(輸出)和完全電氣隔離等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)和工業(yè)自動控制領(lǐng)域。它可以代替繼電器、變壓器、斬波器等。它還可用于隔離電路、開關(guān)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換、邏輯電路、過流保護(hù)、長線傳輸、高壓控制和電平匹配。4.1光耦合電路的組成圖4-1光耦合電路示意圖4.1.1光耦合電路示意圖4.1.2工作原理分析光耦合電路由R1、R2、VTL1和VT組成。1.R1和R2是限流電阻，在電路中起保護(hù)作用，其中R1=10K，R2=2.2K，I=U/R由歐姆定律獲得，因此通過R1的電流i1

12、=(220v-uvl)/r1uv，uvl非常小，只有0.2，因此如果忽略，i1=220v/R1=220。在圖中，R1、v1、R2、VTL1形成并聯(lián)電路，形成光電耦合電路。2.VL采用HG501中功率紅外發(fā)射二極管，具有單向?qū)щ娦?，作為開關(guān)，工作在開和關(guān)兩種狀態(tài)。3.VTL1是一個光電二極管。在該電路中，當(dāng)VTL 1接收到來自VL的紅外線時(shí)，它被接通，從而光電二極管的集電極與集成電路芯片的管腳2相連，以向其提供工作電壓。4.2光耦合器的組成光電耦合器主要由兩部分組成：一部分是光源，實(shí)際上是發(fā)光二極管。二是光敏器件，可以選擇光電池、光電晶體管、光敏單向晶閘管等器件。最常見的光電耦合器件是將砷化鉀發(fā)

13、光二極管(LED)和硅光電晶體管封裝在一個與外界光線完全隔離的外殼中。如圖4-2所示：圖4-2光電耦合裝置結(jié)構(gòu)圖圖4-3光電耦合器件線性工作模式示意圖光耦合器的基本工作過程如下：當(dāng)電流流經(jīng)發(fā)光二極管時(shí)，產(chǎn)生一個光源，光的強(qiáng)度取決于激勵電流的強(qiáng)度。光源照射封裝好的光電晶體管后，控制光電晶體管產(chǎn)生與發(fā)光二極管正向電流成比例的集電極電流。圖4-3顯示了線性工作模式下的光耦合器。當(dāng)二極管具有正向電流IF時(shí)，它產(chǎn)生一個光源，從而光電晶體管的集電極電流Ic被提供給負(fù)載電阻RL。為了設(shè)計(jì)光耦合器件的輸入電路，需要掌握以下三個參數(shù)：二極管正向電流、二極管直流電壓VF和輸入電壓Vin。限流電阻一般來說，二極管的

14、正向電流和電壓曲線由制造商給出。這樣，根據(jù)該曲線，可以確定工作點(diǎn)，并且可以容易地計(jì)算限流電阻r的值。在光耦合器的輸出部分，有意義的參數(shù)是光電晶體管的集電極電流Ic。光電晶體管集電極產(chǎn)生的電流與二極管的正向電流IF和光耦合器的直流傳輸速率或耦合系數(shù)成正比。如果二極管的正向電流已知。光電晶體管的集電極電流可以通過以下公式計(jì)算：(4-2)在制造商提供的數(shù)據(jù)中，將給出特定集電極-發(fā)射極電壓Vce下的交流電流傳輸速率曲線。根據(jù)該曲線，可以計(jì)算集電極和發(fā)射極電流，并且為了獲得負(fù)載電壓Vout，可以選擇適當(dāng)?shù)呢?fù)載R1值。第五章介紹了鎖定電路的原理及其關(guān)鍵部件5.1鎖定電路的組成5.1.1鎖定電路示意圖5-1

15、鎖定電路示意圖5.1.2工作原理分析鎖定電路由R3、VTL2和集成電路組成。R3為限流電阻，保護(hù)光電二極管VTL2，并與VTL2的集電極串聯(lián)，電阻R3=5.1K。VTL2為3DU系列光電晶體管，其集電極與集成電路芯片的引腳4相連。只有當(dāng)引腳4輸出高電平時(shí)，光電晶體管才能導(dǎo)通，整個電路才能正常工作。因此，可以清楚地看到，該電路實(shí)現(xiàn)了鎖定功能，并且該電路僅在集成電路芯片的引腳4處于高電平時(shí)工作。5.2 555定時(shí)器簡介555定時(shí)器是一種多功能數(shù)?；旌霞呻娐?，可以方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。555定時(shí)器因其使用靈活方便，已被廣泛應(yīng)用于波形產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換、測量與控制、家用電器、電子玩具等領(lǐng)域。1.電路組成555定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-1所示。它由一個內(nèi)置三個5歐姆電阻的電阻分壓器、兩個電壓比較器C1和C2、一個基本的rs觸發(fā)器、一個集電極開路放電晶體管VT和一個緩沖器組成。圖5-2是555定時(shí)器的外部引線布置圖。圖5-1 CB 555的電路結(jié)構(gòu)圖5-2外部引線布置圖(1)電阻分壓器它由3至5千歐的三個電阻r組成，為可變電壓比較器C1和C2提供參考電壓。(2)電壓比較器它由C1和C2組成。當(dāng)控制電壓輸入端CO暫停時(shí)，C1和C2的參考電壓分別為2/3Vcc和1/3Vcc。C1的反向輸入端TH被稱為555定時(shí)器的高