路燈的光控路燈設(shè)計(jì).ppt

1、光控路燈設(shè)計(jì),一：目的與要求 設(shè)計(jì)制作一個(gè)路燈照明的控制電路，當(dāng)日照光亮到一定成度時(shí)路燈自動(dòng)熄滅，而當(dāng)日照光亮暗到一定程度時(shí)自動(dòng)點(diǎn)亮。,二：方案分析 光電器件是利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)進(jìn)行工作的，光敏電阻接受光信號(hào)后電阻值發(fā)生變化，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)加到的三極管的基極，經(jīng)處理后從集電極輸出，輸出電壓隨光照強(qiáng)度的增加而增大，通過(guò)繼電器實(shí)現(xiàn)路燈的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，如何提高系統(tǒng)在光線臨界狀態(tài)的穩(wěn)定性，是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)所在。由于光敏電阻的電阻值變化是連續(xù)的，因此在靠近臨界點(diǎn)時(shí)，容易造成不穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)中若能用三極管放大電路來(lái)完成處理，則這樣可以完成較為精確的控制；若采用分立元件來(lái)處理，可以采用穩(wěn)壓

2、管來(lái)穩(wěn)定工作點(diǎn)，只有當(dāng)分壓大于穩(wěn)壓管的擊穿電壓時(shí)，電路才能起控。,二：工作原理 利用光敏電阻在光線較強(qiáng)時(shí)，電阻值較小，而光線較暗時(shí)則電阻較大的特點(diǎn)，可將光線信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再通過(guò)電壓比較器等方式，可以有效地完成控制需要。至于控制部分的設(shè)計(jì)，可采用繼電器輸出，這樣可完成自動(dòng)控制功能。 光敏電阻接受光信號(hào)后電阻值發(fā)生變化，將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)加到的三極管的基極，經(jīng)處理后從集電極輸出，輸出電壓隨光照強(qiáng)度的增加而增大，通過(guò)繼電器實(shí)現(xiàn)路燈的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。當(dāng)光照強(qiáng)度很大時(shí)，光敏電阻阻值很小，三極管Q1分得的電壓較大，三極管Q1、Q2導(dǎo)通，繼電器閉合，燈泡不亮；當(dāng)光照強(qiáng)度很小時(shí)，光敏電阻阻值很大，三極管VT1分得

3、的電壓較小，三極管Q1、Q2截止，繼電器斷開(kāi)，燈泡點(diǎn)亮。通過(guò)調(diào)節(jié)電位器，可調(diào)節(jié)亮度觸發(fā)點(diǎn)。 在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，如何提高系統(tǒng)在光線臨界狀態(tài)的穩(wěn)定性，是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)所在。由于光敏電阻的電阻值變化是連續(xù)的，因此在靠近臨界點(diǎn)時(shí)，容易造成不穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)中若能用三極管放大電路來(lái)完成處理，則這樣可以完成較為精確的控制；若采用分立元件來(lái)處理，可以采用穩(wěn)壓管來(lái)穩(wěn)定工作點(diǎn)，只有當(dāng)分壓大于穩(wěn)壓管的擊穿電壓時(shí)，電路才能起控。,555時(shí)基集成電路接成施密特觸發(fā)器，白天外界的光線較強(qiáng)，光敏電阻器u1呈低電阻，555時(shí)基集成電路的2, 6兩腳為高電平，高于2 VDD /3,處于復(fù)位狀態(tài)。輸出端3腳輸出低電平，雙向晶閘管不導(dǎo)通

4、，路燈EL不亮。晚上，u1失去光照呈高電阻，使555時(shí)基集成電路的觸發(fā)端即2腳處于低電平.，555時(shí)基集成電路置位，輸出端3腳就跳變?yōu)楦唠娖?，雙向晶閘管導(dǎo)通，路燈EL通電發(fā)光。,原理圖,1：光敏電阻 光敏電阻器又叫光感電阻，是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。 通常，光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能。當(dāng)它受到光的照射時(shí)，半導(dǎo)體片（光敏層）內(nèi)就激發(fā)出電子空穴對(duì)，參與導(dǎo)電，使電路中電流增強(qiáng)。 光敏電阻的主要參數(shù)有亮電阻，暗電阻，光電特性 光

5、譜特性，頻率特性，溫度特性。在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過(guò)，受到適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。沒(méi)有極性，純粹是個(gè)電阻期間，使用時(shí)可加直流也可以加交流。,三：元件介紹,2：繼電器 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電