光控开关电路设计
光控自动窗帘开关电路的课程设计
光敏电阻：用于检 测光线强度，控制 电路的开关状态
微控制器：用于接 收光敏电阻的输出 信号，控制电机的 转动
电机驱动电路：用 于驱动电机转动， 实现窗帘的开关
电源电路：为整个 电路提供稳定的电 源电压
Байду номын сангаас
电机类型：直流电机或步进 电机
驱动方式：PWM控制或H桥 驱动
驱动电路：使用MOSFET或 IGBT作为开关元件
控制信号：来自光控传感器 的信号或来自微控制器的信 号
保护措施：过流保护、过压 保护、过热保护等
设计注意事项：确保电机 驱动电路的可靠性和稳定 性，以及与光控传感器和 微控制器的接口兼容性。
电路设计：包括光敏电阻、微控制器、电机驱动电路等 电路优化：通过调整参数和算法，提高电路的稳定性和准确性 电路整合：将各个模块集成到一个电路板上，实现一体化设计 电路测试：通过模拟实际环境，测试电路的性能和稳定性
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汇报人：
CONTENTS
PART ONE
光控自动窗帘开关 电路主要由光敏电 阻、三极管、继电 器等元件组成。
光敏电阻的电阻随光照 强度的变化而变化，当 光照强度达到一定值时， 光敏电阻的电阻值减小， 三极管导通。
三极管导通后，继电器 线圈通电，产生磁场， 吸引继电器触点闭合， 从而控制窗帘的开关。
电路调试：在实际电路中测试电路的性能和稳定性，发现问题并进行调整
调试工具：使用万用表、示波器等工具进行电路调试
调试步骤：根据电路设计进行测试，记录数据，分析问题，调整电路参数，直至达到预 期效果
PART THREE
光电传感器的选择：根据窗帘开关的需求，选择合适的光电传感器 光电传感器的安装位置：确定光电传感器在窗帘开关中的安装位置 光电传感器的连接：将光电传感器与电路板进行连接 光电传感器的调试：对光电传感器进行调试，确保其能够正常工作
光控开关设计方法
光控开关设计方法一、介绍光控开关是一种可以通过光线来感应并控制电路开关的装置。
它在日常生活中有着广泛的应用，比如街道路灯的自动开关、室内灯光的智能控制等。
本文将深入探讨光控开关的设计方法，包括硬件设计、软件设计以及系统实现。
二、硬件设计1. 光敏电阻光敏电阻是光控开关的核心元件之一。
它的电阻值随着光照强度的变化而变化。
在设计光控开关时，需要选择适当的光敏电阻，并将其与电路连接起来。
2. 模拟电路设计光敏电阻的变化会导致电路的输入电压发生变化，因此需要设计一个模拟电路来将光敏电阻的变化转换为一个可以控制开关的电压信号。
常见的模拟电路设计包括差分放大电路、滤波电路等。
3. 数字电路设计模拟电路输出的电压信号需要经过数字电路的处理，将其转换为可以控制开关的信号。
数字电路设计包括信号调理、逻辑门设计、时序控制等。
三、软件设计1. 嵌入式系统设计光控开关通常采用嵌入式系统进行控制。
在软件设计上，需要考虑嵌入式系统的选择、编程语言的选择以及系统功能的设计等。
常见的嵌入式系统包括Arduino、Raspberry Pi等。
2. 传感器数据采集光控开关需要通过传感器来采集光照强度的数据。
在软件设计上，需要编写代码来读取传感器数据，并进行适当的处理和分析。
常见的传感器包括光敏电阻、光电二极管等。
3. 控制算法设计根据采集到的光照强度数据，需要设计一个控制算法来判断是否需要打开或关闭开关。
控制算法可以根据实际需求进行设计，比如根据光照强度的阈值来判断开关的状态。
4. 用户界面设计光控开关通常需要提供一个用户界面，方便用户进行设置和控制。
在软件设计上，需要设计一个用户友好的界面，包括显示当前光照强度、设置阈值等功能。
四、系统实现1. 硬件组装在完成硬件设计之后，需要将电路进行组装和连接。
这包括连接光敏电阻、模拟电路和数字电路等，并确保电路的正常工作。
2. 软件编程在完成软件设计之后，需要将软件编程烧录到嵌入式系统中。
亮通电路原理图 基于555芯片的光控开关电路设计
光控开关暗通/亮通电路原理图基于555芯片的光控开关电路设计
前面我们已经介绍过光控开关的电路了，但是没有讲过加入555（芯片）控制的光控电路；今天我们讲解两款功能一样、状态相反的光控（开关电路）。
在学习过程中，可以对照之前的电路，找出相同点及不同点对比学习，效果会更好。
本电路比较简单，好学易上手。
光控开关暗通电路
光控开关暗通电路
原理简介
在图中，555 电路接成施密特触发器，（光敏电阻）器RG白天受光照射呈低（电阻），故555电路的阀值端第6脚与触发端第2脚电位均高于（电源）电压+6V的2/3，处于复位状态，第3脚输出低电平，继电器K1不工作。
晚上，环境光线变暗，RG呈现高电阻，使得555第2脚电位下降，当降至电源电压+6V的1/3时，555电路置位，第3脚输出高电平，K1得电吸合。
实现在光线变暗的时候接通继电器，即暗通。
调节RP1阻值，可调整光控阅值。
光控开关亮通电路
光控开关亮通电路
原理简介
上图是另一个接法的亮通式光控开关电路，白天RG受光照射呈低电阻，555 电路复位，第3脚输
出低电平，继电器K得电吸合；夜间光敏电阻RG呈现高电阻，555电路置位，第3脚输出高电平，继电器K释放，从而实现白天继电器动作闭合，夜间释放。
实现在光线较强时接通继电器，即亮通。
电路提示
在两个电路中，电阻R1、（电容）C1构成积分电路，可起吸收抗干扰的作用，可防止夜间短暂光浅变化使电路发生误翻转。
如果对于555芯片组成的光控电路不算理解，可参考光控开关电路案例，然后再进行对比学习，更容易理解些。
光控开关设计方法
光控开关设计方法一、前言光控开关是一种智能化的电器开关，它能够根据光线的强弱自动控制灯的开关。
在现代家庭和办公场所中，光控开关已经成为了常见的电器之一。
本文将介绍如何设计一个简单实用的光控开关。
二、硬件设计1. 光敏电阻选择在光控开关中，最重要的元件就是光敏电阻。
我们需要选择一个灵敏度高、响应速度快、稳定性好的光敏电阻。
常见的光敏电阻有CdS电阻和PD电阻，其中CDs电阻响应速度较慢，PD电阻响应速度较快。
因此，在设计中我们可以根据实际需要选择不同类型的光敏电阻。
2. 晶体管选择在光控开关中，晶体管起到了放大和控制信号传输的作用。
因此，在选用晶体管时需要注意其放大系数和最大工作电压等参数。
3. 二极管选择在直流电路中，二极管具有导通方向性。
因此，在设计中需要选择合适的二极管来保证正常工作。
4. 按钮开关选择在光控开关中，我们需要选择一个合适的按钮开关来实现手动控制。
需要注意的是，按钮开关需要具有稳定性好、接触电阻小等特点。
三、软件设计1. 控制程序设计控制程序是光控开关的核心部分。
我们需要编写一个能够根据光敏电阻信号自动控制灯的程序。
程序可以采用C语言或汇编语言进行编写，具体实现方法可以参考官方文档。
2. 程序调试在完成程序编写后，我们需要对程序进行调试以确保其正常工作。
可以通过串口调试工具或单片机仿真器来进行调试。
四、电路连接在完成硬件和软件设计后，我们需要将电路连接起来。
具体连接方法如下：1. 将光敏电阻连接到单片机的模拟输入端口。
2. 将晶体管连接到单片机的数字输出端口。
3. 将二极管和按钮开关按照图纸连接起来。
4. 将整个电路供电即可。
五、测试与优化在完成电路连接后，我们需要对其进行测试以确保其正常工作。
测试时可以通过手动控制和自动控制两种方式进行测试，并记录测试结果以便后续优化。
优化方法包括：1. 调整光敏电阻的位置和灵敏度，以提高灯的控制精度。
2. 调整晶体管的工作参数，以提高信号放大系数。
光控开关设计
光控开关设计在现代社会现实生活中我们无时无刻不在使用这电灯，现在市场上出现了各种各样的灯，比如：白炽灯，节能灯，彩灯等等，但是不论如何都少不了控制这些灯的开关。
因此，设计一个可行性的开关显的尤为的重要。
本次设计就是为了满足现实生活的需求而设计的光控开关。
随着现代科学技术的发展传统式开关已经不能满足现代生活。
在现代社会很多地方夜晚需要长明灯，比如一些公共场所，一些生产车间。
如果这些地方使用传统的开关很可能产生夜晚开灯之后，等到白天的时候就会忘记关灯而造成严重的能源浪费。
还有在一些生产过程中，我们能把这些光控开关当做报警装置的一部分。
当人手触碰到那些危险区域之前，由于人手的遮光而使得光线变暗而触发开关产生报警。
因此我们的光控开关的设计是很有必要很有意义的一件事。
一．设计任务和要求1、设计制作一个光控开关电路；2、用光敏电阻做感光元件3.当有光时灯亮，无光时灯灭二．设计方案2. 1：供选取方案方案一；用lm741和光敏电阻部构成光控部分。
通过改变lm741的正向与反向输入电压的不同使lm741的输出端输出稳定的高电平或低电平从而使发光二极管有光时亮，无光时灭。
方案二：用3DG6C构建单稳态电路与光敏电阻构成光控部分。
用构建的单稳态触发器同样能输出稳定的高电平或低电平从而使发光二极管亮或灭。
2.2方案的论证和选取：用lm741与光敏电阻构成的光控电路部分，电路结构更加简单可行，现实情况更容易制作。
因此，通过比较最终方案选用方案一。
三．单位元件的设计和计算单元电路原理分析LM741芯片引脚和工作说明：1和5为偏置(调零端)，2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源，8空脚当同向输入端电压大于异相输入端电压时就会有输出电流，从而使电路导通。
当有光时同向输入端电阻较小，故R3分压较大，由于异性输入端为固定电阻，电压不变，此时使R3分得电压高于R2，当光敏电阻被挡住时，电阻增大，R3分压变小故发光二极管熄灭。
通用型光控灯开关——电子科技制作案例
通用型光控灯开关——电子科技制作案例这里介绍的光控灯开关不仅可控制一般白炽灯（即钨丝灯泡），而且还可控制高压钠灯、普通日光灯（即直管型荧光灯）、节能灯（又叫紧凑型荧光灯）、LED照明灯等，它具有体积小、成本低（造价＜15元）、无触点、抗干扰、低功耗（＜0.23W）、寿命长等优点，有普遍推广价值。
该光控灯开关适合用来控制园区路灯、单位走廊灯、公用厕所灯、广告灯和节日彩灯等，可实现白天电灯自动熄灭、晚上电灯自动点亮功能，经实际使用，具有较好的节电和延长电灯使用寿命效果。
图7-1 通用型光控灯开关外形图弄懂工作原理通用型光控灯开关的电路如图7-2所示，其中H是为便于说明原理而绘出的被控电灯。
图7-2 通用型光控灯开关电路图“555”时基集成电路A接成了典型的施密特光触发器。
白天，外界光线较强，光敏电阻器RL呈低电阻值，时基集成电路A的第2、6脚输入电压＞2/3Vcc（Vcc≈8.4V），第3脚输出低电平，双向晶闸管VS无触发电流而阻断，电灯H不亮；晚上，光敏电阻器RL失去外界光照呈高电阻值，使时基集成电路A的输入端电压＜1/3Vcc，其输出端第3脚跳变为高电平，双向晶闸管VS经限流电阻器R2获得合适触发电流而开通，电灯H通电发光。
电路中，电阻器R1、电容器C1组成了抗干扰延时电路，以防止晚上短瞬的光线（雷电闪光、车辆灯光等）照射到光敏电阻器RL上面后，干扰电灯H正常发光。
由于时基集成电路A构成的施密特光触发器具有1/3Vcc的回差电压，从而有效避免了电灯H在开关临界状态下的闪亮，经实际试用，效果甚佳。
压敏电阻器RV并联在双向晶闸管VS的两个主电流控制端（即第一阳极T1和第二阳极T2之间），它能有效地消除电网中的各种尖峰电压，以及感性灯具（如高压钠灯等）在“开”“关”瞬间所产生的感生电压，保护双向晶闸管VS不因过电压而击穿。
准备好元器件该通用型光控灯开关共用了16个电子元器件，其实物如图7-3所示。
初学者可按表7所列出的元器件清单进行选购。
光控电路开关的设计与制作(DOC)
《物理实验Ⅰ课程设计》题目: 光控电路开关的设计与制作学院（系）: 理学院专业: 光信息科学与技术班级: 光学****班学生姓名：***指导教师：***评阅人：***设计（论文）所在单位: 西安石油大学理学院完成时间：2014年3月摘要光控灯和声光控灯是居家照明的重要组成部分（如楼道、卫生间、小巷等），它们的出现使我们的生活方便许多，既可避免摸黑找开关造成的摔伤碰伤，又可杜绝楼道灯有人开、没人关浪费能源的现象。
介绍了用三极管和与非门芯片实现光控灯的原理，重点介绍了实现方法和具体细节，及制作过程中遇到的问题和相应的解决方案。
关键词：光控灯、光敏电阻、三极管、发光二极管目录引言 (1)1光控灯 (2)1.1实验原理 (2)1.2实验器材 (2)1.3元器件介绍 (2)1.4实际电路 (4)1.5光控灯的实现 (4)1.6电路的测试与调试 (4)2总结 (7)3参考文献 (7)光控电路开关的设计与制作***●引言随着现代科学技术的发展，越来越多的高科技节能产品出现在我们生活的方方面面，声控灯、光控灯是居家照明的重要组成部分，光控灯是由光控开关和LED灯组合而成。
声控灯由麦克风，放大电路和LED灯组成。
在地球资源日渐衰竭的今日，环保、节能是当今各产业发展的重心，尤其是需要消耗大量电力的照明产业，基于此目的的研发工作更是趋向环保、节能的特性上著眼。
因此，开发新型高效、节能、寿命长、环保的电路对居家照明节能具有十分重要的意义。
由此声控、光控LED灯的诸多优点在现在正逐渐取代传统的照明设备，是照明产品的新兴光源，有「绿色照明」光源之称，未来将光芒耀眼，发展潜力无限。
声控、光控LED具有节能、体积小、发热量低、寿命长、耗电量小、反应速度快、易控制等众多优点，极大的满足了人们日常生活的需要，因此十分被灯饰业者看好。
光控灯，安装方便，使用寿命长。
集光学、材料和电路技术为一体组成的自动照明开关，白天或光线较强时，开关电路为自锁状态，LED灯不亮，当光线黑暗时或晚上来临时，开关自动打开，LED灯亮，从而实现了白天自动熄灭夜间自动打开的目的，节省了人为的控制。
光控开关课程设计555
光控开关课程设计555一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光控开关的基本原理和应用方法。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述光控开关的工作原理和主要特性。
2.分析并设计简单的光控开关电路。
3.掌握光控开关在生活中的应用案例。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.光控开关的基本原理：介绍光控开关的工作原理，包括光电效应、光敏电阻等。
2.光控开关的设计与应用：讲解光控开关电路的设计方法，以及光控开关在生活中的实际应用案例。
3.光控开关的调试与维护：介绍光控开关的使用注意事项，以及如何对光控开关进行调试和维护。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解光控开关的基本原理和设计方法。
2.案例分析法：分析光控开关在生活中的实际应用案例，帮助学生更好地理解光控开关的作用。
3.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手设计并制作光控开关电路。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的光控开关教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作光控开关原理和应用的动画、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性。
4.实验设备：准备光控开关实验所需的设备，包括光敏电阻、电路板等，让学生亲自动手实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采取以下评估方式：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，占总评的30%。
2.作业：布置与课程相关的基础作业和实践作业，评估学生的知识掌握和实际应用能力，占总评的30%。
3.考试：进行期中考试和期末考试，全面测试学生的理论知识和技术应用能力，占总评的40%。
六、教学安排本课程的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序，逐章进行教学。
2.教学时间：共计32课时，每课时45分钟。
三极管组成的光控开关电路原理图 四款光控开关电路图
三极管组成的光控开关电路原理图_四款光控开关电路图什么是光控开关光控开关/光控时控器采用先进的嵌入式微型计算机控制技术，融光控功能和普通时控器两大功能为一体的多功能高级时控器（时控开关），根据节能需要可以将光控探头（功能）与时控功能同时启用，将达到最佳节能效果。
是路灯、景观灯、广告灯箱、霓虹灯等设备的最佳节能控制装置；可广泛应用于街道、铁路、车站、航道、学校及供电部门等一切需要时间控制的应用场所。
现在国内主要的品牌有灯联网、艾贝斯等，代表型号有ET101.1、ET102.1等。
光控开关功能和用途本系列智能光控开关，可以根据用户设定的时间（光照度门限）值，自由控制用电器的电源开关。
广泛用于路灯、霓虹灯、广告灯等需要按时间控制电源开关的用电设备。
用户可以根须需求设定四组开关灯时间，可以实现多时段开关灯。
用户也可以利用光控探头采集当地光照度，实现根据光照度开关灯。
四款光控开关电路图电路图一：光控开关在室内5~6 米范围内，可用手电光进行遥控，可以很方便地开启或关闭家用电器。
工作原理：电路如图192 所示。
由三极管VT1、光电二极管等组成光接收电路。
每接收到光照一次，就使由三极管VT2、VT3组成的双稳态电路发生翻转，通过三极管VT4 去驱动继电器K 工作，以控制家用电器的电源开关。
电路图二：声光控节能灯座节电效果显著，采用该灯座白天灯不亮，夜间有声音灯即亮该灯座电路简洁，声控部分采用了驻极体话筒，电路见附图所示220V电源经桥式整流220kΩ电阻降压100μF电容滤波后得到5V电压供给数字集成电路HD14011工作白天有光照时，光电二极管2CU呈低阻状态，IC的{1} {2}脚为低电位，{3}脚为高电位，白天不论有无声音，即不论{4}脚电位如何，{13}脚始终钳位于高电位，{12}脚也为高电位因此{11}脚为低电位，可控硅截止，灯泡不亮夜晚无光照时，U呈高阻状态，{3}脚为低电位，这时若有人发出声响，驻极体话筒拾取信号，经{5} {6}脚输入到放大器放大后由臆脚输出当{4}脚为低时，{13}脚也为低，{11}脚为高，触发可控硅BT169导通，灯泡点亮同时10μF电容充电，充电之初{8} {9}脚为高电位，使{12}脚为低电位声音过后，{13}脚恢复高电位，但由于{12}脚为低电位，所以{11}脚继续保持高电位，灯继续点亮10μF电容继续充电几十秒钟后，{8} {9}脚为低电位，{11}脚也翻转为低电位，可控硅截止，灯灭。
光控开关设计
谢谢
电阻
发光二极管
发光二极管 发光二极管有两个接线柱，一个长的一个短的，长端为正极，短端为负极。可以利用万用表测量
两种接法时的电阻值，可知道当正极接到长端，负极接到短端的时候，发光二极管的阻值比较小， 此即是二极管的单向导通特性。
色彩 黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰
白
数值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
三极管符号、管脚
光敏电阻 A、在光照情况下，测量光敏电阻的阻值，
即为光敏电阻的亮阻； B、在遮光情况下，测量光敏电阻的阻值，
即为光敏电阻的暗阻；
一般电阻 电阻的阻值是可以根据电阻上的色环判断： 1）、四环电阻阻值等于前两位对应的数值
乘上第三位对应的倍率，第四位为误差范 围； 2）、五环电阻阻值等于前三位对应的数值 乘上第四位对应的倍率，第五位为误差范 围。
导
通
，
发
光
。
元件清单
电阻：R1（100kΩ)、R2（10Ω）各一个，电容一个，光敏电阻一个，三极 管9012·9014各一个，发光二极管（5)。
辅助器件：万用表，直流电源（3一种是管，一种是管。 三极管有三个引脚，分别是基极（b)，发
射极(e)，集电极(c)。本小组所用的三极管 判断极点的方法是，面对有型号标记的一 面，然后看着三个引脚，从左到右依次是， 发射极(e)，基极(b)，集电极(c）。接线时 三个极端不能接错，否则三极管就没有起 到作用。
光控开关设计
光控灯及开关电路
利用光敏电阻感光效应（光越强阻值越 小）控制Q1 Q2的导通与截至，实现灯（） 的亮灭自动开关。
工作原理
当有光射到光敏电阻时，其阻值减小，Q1基极电压被拉低而截止，Q2基极电压升高Q2截止，灭；
光控开关的设计与制作
光控开关的设计与制作光控开关是一种能够根据光线强弱控制电路开关的装置。
它主要由光敏电阻、电路控制单元和电源组成，通过光敏电阻感应光线的强弱，并将感应信号传送给电路控制单元，从而控制电路的开关状态。
接下来，将介绍光控开关的设计与制作方法。
一、设计过程：1.确定工作参数：首先需要确定光控开关的工作参数，包括电源电压、负载电流、负载电压等。
2.选择光敏电阻：根据工作参数选择合适的光敏电阻，常见的光敏电阻有光敏二极管、光敏电阻等，其中光敏电阻的选择要根据所需的感光范围和灵敏度进行考虑。
3.设计电路控制单元：根据光敏电阻的特性和工作参数，设计电路控制单元，主要包括比较器、运算放大器、继电器等。
其中，比较器可以将光敏电阻输出的电压信号与设定的阈值进行比较，当光敏电阻感应到的光线强度超过阈值时，比较器输出高电平，从而控制电路的开关状态。
4.制作电路原型：根据设计出的电路图，制作电路原型。
可以通过布线、焊接等方法将电路元件连接在一起，并连接上电源和负载，然后测试电路的正常工作情况。
5.优化电路设计：根据测试结果，对电路进行优化设计。
可以通过更换电路元件，调整参数等方法提高电路的性能。
二、制作过程：1.准备材料和工具：制作光控开关所需的材料和工具有光敏电阻、电路板、电路元件、导线、焊台、焊锡等。
2.制作电路板：根据电路的原理图，使用电路板制作工具制作电路板。
首先在电路板上布线，然后将电路元件焊接在相应的位置上。
3.连接电路元件：根据电路图，使用导线将电路元件连接在一起。
注意导线的长度和位置，避免短路和误差。
4.焊接电路：使用焊台和焊锡将电路元件焊接在电路板上。
注意焊接的温度和时间，避免损坏电路元件。
5.连接电源和负载：将电源和负载连接到制作好的电路板上。
注意电源的极性和电压，以及负载的电流和电压要求。
6.测试电路：将制作好的光控开关连接到电源和负载上，并测试电路的正常工作情况。
可以使用光源调节光线的强弱，观察电路的开关状态是否与预期一致。
节能光控开关电路的制作
节能光控开关电路的制作
目前，光控开关的电路很多，但也存在一些问题，如光控时，灯在亮暗转换过程中会闪烁不定，影响了灯的寿命，特别是节能灯更易损坏。
同时，有韵电路耗电较大。
针对以上情况，本人设计了一种光控开关。
它采用电容降压电路有效地降低了功耗。
同时，采用时基集成电路使灯不易闪烁。
工作原理电路原理图如图所示。
220V交流电压通过电容C3降压，二极管VD1整流、稳压管VD2稳压和电容C2滤波后，输出6V的稳定电压供光控电路使用。
IC和外国元器件组成光控电路。
白天，光线较强时，光敏电阻RG的阻值较小，IC的输入端2、6脚为高电平，则输出端3脚为低电平。
晶闸管VS的控制极没有电流通过，节能灯不亮。
当夜晚降临时，光敏电阻的阻值变大，当阻值增大到一定的值时，使得输入端2、6脚为低电平，输出为高电平。
这时晶闸管的控制极有电流通过，节能灯发光。
当第二天的白天到来时，光敏电阻的阻值又逐渐变小，又使得输入端2、6脚为高电平，输出为低电平，节能灯熄灭。
而灯不易闪烁的原理是：当灯快要从亮到灭或从灭到亮时，都会使IC的输入端2脚为高电平、6脚为低电平(相对于内部比较器而言)，输出保持原来的高电平或低电平。
当灯从亮到灭或从灭到亮时，输入端2、6脚都为高电平或低电平，即输出从高电平变为低电平或低电平变为高电平。
这时即使输入电平有不稳定的情况，也不会使输出电平发生变化，从而。
光控开关电路课程设计
光控开关电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光控开关电路的基本原理，掌握光敏电阻的特性和应用。
2. 学生能够解释光控开关电路的工作过程，并描述电路中各元件的作用。
3. 学生能够掌握光控开关电路的设计方法，并运用所学知识分析实际生活中的光控应用。
技能目标：1. 学生能够正确使用万用表、电阻箱等工具，进行光敏电阻的测试和电路搭建。
2. 学生能够通过动手实践，完成光控开关电路的设计、组装和调试。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题，具备一定的创新能力和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对物理学科产生兴趣，认识到物理知识在生活中的广泛应用。
2. 学生通过合作学习，培养团队协作意识和沟通能力。
3. 学生在探索光控开关电路的过程中，培养勇于尝试、积极进取的学习态度。
4. 学生关注科技发展，认识到物理知识在高新技术领域的应用，增强民族自豪感。
本课程针对初中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，使学生能够理论联系实际，提高实践操作能力，培养创新思维和科学素养。
同时，注重培养学生的团队合作精神和沟通能力，使他们在学习过程中形成积极向上的情感态度和价值观。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密结合教材，主要包括以下几部分：1. 光敏电阻的基础知识：介绍光敏电阻的原理、特性及在光控开关电路中的应用。
2. 光控开关电路原理：讲解光控开关电路的工作原理，分析电路中各元件的作用，包括光敏电阻、晶体管、继电器等。
3. 电路设计方法：指导学生掌握光控开关电路的设计方法，学习电路图绘制及元件选型。
4. 实践操作：安排学生动手搭建光控开关电路，进行组装、调试及性能测试。
5. 案例分析：分析生活中光控开关电路的实际应用，让学生了解物理知识在生活中的重要性。
教学大纲安排如下：1. 第一课时：光敏电阻的基础知识，介绍光敏电阻的原理、特性。
2. 第二课时：光控开关电路原理，分析电路中各元件的作用。
简易光控开关电路图（视频组装及演示电路原理图详解）
简易光控开关电路图（视频组装及演示电路原理图详解）光敏电阻控制的光控开关电路光控开关电路组成有继电器、LED、续流二极管、电位器、电容电阻、电池盒等。
电路是一个典型的暗通开关，也就是当外部光线较暗的时候，继电器K吸合，带动负载工作，点亮LED1。
白天光线较亮时，光敏电阻RG呈低电阻，V1导通，其集电极输出低电平，与之相接的V2基极也为低电平，故V2截止，继电器K不动作，LED1处于熄灭状态。
当夜间光线较暗时，RG呈高电阻，V1截止，其集电极输出高电平，V2的基极也同为高电平，V2导通，K吸合动作，LED1被点亮，从而实现暗通的操作。
改变RP1的阻值可以调节灵敏度，即光线暗到什么程度时使继电器动作，当RP1阻值减小时，V1基极电压也随之降低，故光控灵敏度会有所降低，需要更暗的光线才能使继电器K吸合。
反之，RP1阻值增大时，V1基极电压上升，光控灵敏度会有所增加。
VD1是续流二极管，在继电器K断开瞬间，起到保护V2的作用。
调节电位器RP1的阻值可以控制光敏的灵敏度，稍微用手遮挡光线亮度，继电器就有所动作，LED发亮；把RP1的电阻调小，光敏的灵敏度降低，用更暗的纸筒遮挡光线，LED才会发亮。
光控开关电路原理图利用功率MOS场效应晶体管可以作功率开关，开关的敏感元件可以采用光敏电阻LDR.当光线照射到光敏电阻上时，LDR低阻值，有信号加在场效应晶体客的栅极上，源漏极间导通，从面使继电器线圈K 改变状态，产生控制作或发出信号，如果将光敏电阻LDR接在低电位处，则在暗时无光线照射到光敏电阻，光敏电阻阻值同。
如图所示光控开关电路原理图简易的光控开关电路图如图所示是一种简易的光控开关。
在一些公共场所，如楼道、路灯等装上自动光控开关，不仅方便而且也节电。
它在天黑时会自动开灯，天亮时自动熄灭。
调节4.7MΩ电位器，可适用于不同型号的光敏电阻及在一定的条件（黑暗程度）下亮灯。
简易光控电子开关电路光控电子开关，它的“开”和“关”是靠可控硅的导通和阻断来实现的，而可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度（或人为亮度）的大小所控制的。
白炽灯专用光控开关——电子科技制作案例
白炽灯专用光控开关——电子科技制作案例尽管白炽灯被节能荧光灯和LED照明灯完全取代是大势所趋，但由于其价格便宜等原因，在经济欠发达地区、尤其是广大农村还有不少的用户，另外在一些特殊场合还必须使用白炽灯照明或警示，所以制作下面介绍的白炽灯专用光控开关，不仅具有一定的实用性，而且初学者还能够生动、直观地学习到只有通过白炽灯才能体现出来的节电和延长灯泡寿命的方案，以及许多有用的电子和电工知识。
白炽灯专用光控开关的实物外形如图1-1所示，它能使普通白炽灯的亮灭跟随环境光线变化自动转换，适合于控制路灯、单位走廊灯和公用厕所灯等，具有较好的节电和延长灯泡使用寿命效果。
该白炽灯专用光控开关造价不足4元，制作和安装使用都很简单，有兴趣者不妨动手一试！但有一点事先要特别强调指出：本制作涉及220V交流电，为了确保人身安全，制作者必须具备一定的电工实际操作能力，才能将制成功的光控开关接入到照明电路中去应用，否则必须要有电工现场指导，才能进行安装应用。
图1-1 白炽灯专用光控开关外形图弄懂工作原理白炽灯专用光控开关的电路如图1-2虚线框内所示。
VS是普通单向晶闸管，其触发信号由电阻器R和光敏电阻器RL对220V交流电的分压（忽略白炽灯H的灯丝电阻）得到。
VD是普通晶体二极管，主要用于防止光敏电阻器RL两端反向电压对单向晶闸管VS控制极的损坏，并适当抬高单向晶闸管VS的触发门限值。
白天，环境自然光线较强，光敏电阻器RL呈低阻值（＜2kΩ），其两端交流电压小于晶体二极管VD和单向晶闸管VS控制极的导通电压（约0.65V＋0.65V=1.3V），单向晶闸管VS处于阻断状态，白炽灯H不亮。
此时，电路自身耗电甚微，实测总电流＜22μA。
夜晚，环境自然光线变暗，光敏电阻器RL呈高阻值（＞1MΩ），单向晶闸管VS从光敏电阻器RL两端获得足够触发电压而导通，白炽灯H通电自动点亮。
图1-2 白炽灯专用光控开关电路图由于每次夜幕降临白炽灯点亮时，灯的亮度是随着外界自然光线的减弱而逐渐由暗变至最亮的，故避免了使用普通机械开关时，每次开灯瞬间比正常时大10倍以上的强电流对灯丝的冲击，有效防止了灯丝的过电流速损。
《光控开关》实验方案
《光控开关》实验方案实验方案：光控开关一、实验目的1.了解光控开关的原理和工作方式；2.学习光敏电阻及其在光控开关中的应用；3.验证光控开关的可靠性和稳定性。
二、实验器材1.电源供应器；2.光敏电阻模块；3.电灯或其他光源；4.计时器；5.电压表；6.连线电缆；7.电子元器件原理图。
三、实验原理光控开关是利用光敏电阻的光电效应设计制作的一种能根据光照变化自动开关的装置。
光敏电阻能够根据光照变化改变其电阻值，从而控制电路的通断。
光控开关通常由光敏电阻、电源、电阻、继电器等元件组成。
在光照较暗的环境下，光敏电阻的电阻值较高，电路中电流较小，导致继电器处于断开状态，电源不被继电器连接。
而在光照较亮的环境下，光敏电阻的电阻值较低，电路中电流较大，导致继电器闭合，电源被继电器连接，从而使电器装置工作。
四、实验步骤1.搭建电路：根据电子元器件原理图搭建光控开关电路。
2.接通电源：将电源供应器连接到光控开关电路上。
3.调节光照强度：使用电灯或其他光源，调节光照强度，从而改变光敏电阻的电阻值，观察电路的通断状态。
4.记录实验数据：调节不同光照强度下的电流值，使用电压表测量电流值，并记录下来。
5.分析结果：根据实验数据，分析光控开关在不同光照条件下的工作状态和响应速度。
6.总结实验：根据实验结果，总结光控开关的可靠性和稳定性，并分析可能存在的问题和改进方向。
五、实验注意事项1.实验过程中需小心操作，注意安全；2.实验时应保持实验环境的光照条件稳定；3.学生需在指导老师的指导下进行实验；4.实验结束后，及时关闭电源供应器。
六、实验结果1.实验数据记录表照度 (lx) ，电流 (mA)-------，-------100，0.5200，0.7300，0.9400，1.2500，1.52.实验结果分析根据实验数据可以看出，随着光照强度的增加，光控开关的电流值也呈现逐渐增大的趋势。
这验证了光敏电阻的光电效应在光控开关中的应用。
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课程设计说明书题目：光控开关电路设计课程名称：模拟电子技术基础学院：电子信息与电气工程学院学生姓名：学号：201102010063专业班级：自动化2011级2班指导教师：杨欣2013年6月7日课程设计任务书光控开关电路摘要：此光控灯电路是基于光电传感器特性的基础上而设计的。
该光控开关由光控部分，开关部分，LED灯三部分组成。
当自然光的亮度（或人为亮度）发生改变时，光控灯将随着“开”和“关”。
适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。
它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合于各种楼房走廊的照明设备，降低能耗，节约能源。
关键词：光敏二极管；电压比较器；继电器；晶体三极管目录1.设计背景 (1)1.1满足现实生活需求 (1)1.2适应现代科技发展 (1)2.设计方案 (1)2.1可供选择方案 (1)2.2方案论证 (2)3.方案的实施 (2)3.1原理图的设计 (2)3.2PCB板的设计和制作 (4)3.3元器件的组装与焊接 (6)3.4光控开关的调试 (6)4.结果与结论 (6)4.1.光控开关设计结果 (6)4.2.结论 (6)5.收获与致谢 (7)6.参考文献 (8)7.附件 (8)1. 设计背景1.1满足现实生活需求在现代社会现实生活中我们无时无刻不在使用这电灯，现在市场上出现了各种各样的灯，比如：白炽灯，节能灯，彩灯等等，但是不论如何都少不了控制这些灯的开关。
因此，设计一个可行性的开关显的尤为的重要。
本次设计就是为了满足现实生活的需求而设计的光控开关。
1.2适应现代科技发展随着现代科学技术的发展传统式开关已经不能满足现代生活。
在现代社会很多地方夜晚需要长明灯，比如一些公共场所，一些生产车间。
如果这些地方使用传统的开关很可能产生夜晚开灯之后，等到白天的时候就会忘记关灯而造成严重的能源浪费。
还有在一些生产过程中，我们能把这些光控开关当做报警装置的一部分。
当人手触碰到那些危险区域之前，由于人手的遮光而使得光线变暗而触发开关产生报警。
因此我们的光控开关的设计是很有必要很有意义的一件事。
2. 设计方案2.1可供选取方案：方案一：用µA741与光敏二极管构成光控部分通过改变µA741的正向与反向输入电压的不同使µA741的输出端输出稳定的高电平或低电平从而使8050晶体三极管导通或截止来控制继电器的锡合与断开。
方案二：用555定时器构建单稳态电路与光敏二极管够成光控部分用555定时器构建的单稳态触发器同样能输出稳定的高电平或低电平从而使8050晶体三极管导通或截止来控制继电器的锡合与断开。
2.2方案的论证和选取：用µA741与光敏二极管构成的光控电路部分，电路结构更加简单可行，现实情况更容易制作。
因此，通过比较最终方案选用方案一。
3. 方案实施3.1原理图的设计：设计原理：光敏二极管也叫光电二极管，光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的，其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。
无光照时，有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止。
当受到光照时，饱和反向漏电流大大增加，形成光电流，它随入射光强度的变化而变化，此时光敏二极管导通。
因此可以通过改变光照的强度来控制µA741正向和反向输入端电压的变化使正向和反向输入电压产生电压差，从而使µA741输出一个稳定的高电平或低电平，使8050晶体三极管导通或截止，既而使继电器锡合和断开，而控制LED灯的亮与灭。
元器件的选取通过对设计原理的分析可以选取以下元器件表3.1元器件表用Mltisim仿真软件仿真原理图及分析如下：图3.1 无光照是LED灯变亮图3.2 有光照时LED灯变灭上面图1，图2分别用Multisim仿真软件模拟了有光和无光时LED灯的变化情况。
由于仿真软件无法模拟出光照强度的变化，我们选用滑动变阻器R2来代替光敏二极管。
上图3.1与图3.2中由电阻R1和滑动变阻器R2共同分得VCC的5V电压，电阻R4和滑动变阻器R3共同分得VCC的5V电压。
µA741 的正向输入电压取自滑动变阻器R3，反向输入电压取自电阻R1。
通过调节滑动变阻器R3能改变此光控开关的灵敏度。
从µA741 的输出端接一个保护电阻R5再接入到8050晶体三极管的基极。
8050晶体三极管的发射极接地，集电极通过整流二极管1N4007与电源VCC相连构成通路。
5V固态继电器的一端与8050晶体三极管的集电极和VCC相连，另一端与LED灯相连。
当无光照时，由于光敏二极管反向接在电路中，因为光敏二极管具有单向导电性，无光照时光敏二极管处于截止状态，用滑动变阻器代替光敏二极管时，即通过调节滑动变阻器使电阻变大，使滑动变阻器分得的VCC的电压变多，从而使得R1上分得的电压变少，既而使得µA741 反向输入端的电压变小。
当反向输入端的电压变的小于正向输入端的电压时，如图1中µA741 正向输入端电压为4.284V，反向输入端电压为 3.125V时，µA741 电压比较器的输出为高电平 4.118V。
（只要µA741的反向输入端电压小于正向输入端的电压，电压比较器的输出恒为高电平4.118V。
）由于µA741 的输出为高电平4.118V足以是8050晶体三极管导通。
从而使5V固态继电器锡合相当于开关闭合而使LED灯导通发光。
当有光照时，光敏二极管由于受到光照产生光电流，用滑动变阻器反映出来即是滑动变阻器R2的阻值变小。
即可通过滑动滑动变阻器的滑片使其阻值变小，便能模拟出光敏二极管受光照时的变化。
当滑动变阻器R2电阻变小时，R2上分得的电压变小，即固体电阻R1上分得的电压变大，即µA741的反向输入端的电压变大。
当µA741反向输入端的电压比正向输入端的电压大，即上图2中µA741的正向输入电压4.286V，反向输入电压4.717V时，µA741的输出变为低电平881.772mV。
（只要µA741的反向输入电压大于正向输入电压，其输出恒为低电平881.772mV）由于从µA741 输出的低电平不足以使8050晶体三极管导通。
因此不能使得5V固态继电器锡合，相当于开关断开而不能使LED灯导通，所以LED灯变灭。
3.2ＰＣＢ板的设计和制作PCB元原理图的绘制首先根据multisim软件的仿真原理图用Altium designer09软件绘制出制作PCB 板的原理图3.3如下：图3.3 PCB板的原理图PCB板原理图的导入用Altium designer09软件将PCB原理图导入到PCB如下图3.4：图3.4 PCB图PCB设计规格见，附件表PCB板的转印、腐蚀、打孔在PCB转印和腐蚀的时候切记不能把上边的油墨线碰掉，否则会造成铜线的断开而导致PCB的制作失败。
在打孔的过程中要把握打孔的大小和方位，稍有错误就能导致制版的失败3.3元器件的组装与焊接在元器件的组装过程中要分清楚各个电阻的阻值大小，1N4007整流二极管的组装方向，以及µA741芯片的安装方向要安装正确，光敏二极管和LED灯的安装要分清楚正负极。
在焊接元器件的时候要注意不要产生虚焊，由于某些元器件的焊盘之间的距离过小，在焊接的过程中要小心焊接不能让两个焊盘连接产生短路。
3.4光控开关的调试元器件的安装和焊接完成以后要对所设计产品进行调试，在调试的过程中，要注意电源电压不能太高（电压在5V到6V之间），电压过高会导致晶体三极管的击穿而使整个设计的产品报废。
调试过程中通过调节滑动变阻器R3的阻值来调节光控开关的灵敏度。
如果滑动变阻器R3的阻值过大可能导致光控开关的灵敏度过低，而使光控开关不能工作。
通过调试要找到一个合适的临界点，使所设计的光控开关工作恰到好处。
4. 结果与结论4.1光控开关设计结果本次课程设计，成功设计出光控开关，并且成功组装和焊接，通过调试，能使所设计光控开关工作。
但是，工作状态不是太稳定，出现了有时不会工作的情况。
4.2结论本次设计通过Multisim仿真软件，仿真出在理想状态下所设计的电路能正常的工作，在仿真软件上能够通过改变滑动电阻器R2的阻值来模拟光电二极管在有光照和无光照的情况下的工作状态，来控制LED灯的亮与灭。
但是在现实情况下所设计的产品却不能正常工作。
所以可以看到电子元件在理想状态和现实状态下工作是有很大的差别的。
5. 收获与致谢本次课程设计，我们历时两周，在这次课程设计之前我们老师就给我们说过让我们提前为这次课程设计做准备，所以在这次课程设计开始之前我们就想好了自己要设计的课题，也为此做了相应的准备。
本次设计开始之前准备的时候感觉设计的课题没有多大的难度，因为自己心想着各种元器件的功能自己已经了解，设计光控开关的原理自己在心里也很清楚，想到这次的课程设计应该不会有太大的困难。
但是当课程设计开始之后发现事实情况并没有自己想象的那么容易。
首先，在用Multisim仿真软件进行电路仿真的时候我们就遇到了困难。
在用Multisim软件仿真的时候我们无法模拟出光照强度的变化，也就是说我们无法用光敏二极管来进行电路的仿真，最后在杨欣老师的帮助下我们选择了用滑动变阻器来代替光敏二极管，从而解决了这个问题。
其次我们在进行PCB板制作的时候，我们也遇到了困难，在进行转印的时候我们总是转印失败，失败一次就得请老师打印一次电路图。
最终我们在失败了两次的情况下成功的制作出了一个光控电路的PCB 板子。
本次课程设计，我最大的收获就是通过自己反复的查阅资料，反复的翻看课本对各个以前自己自认为已经掌握的知识有了更深层次的认识，对各种元器件的用法有了更深的了解。
而且通过电路的仿真与PCB板的制作我对Multisim仿真软件和Altium Designer软件的功能和操作有了更加熟悉的掌握。
今天我已明白课程设计对我来说的意义，它不仅仅是让我们把所学的理论知识与实践相结合起来，提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，更重要的是同学间的团结合作精神才能更好的克服困难。
这本次课程设计过程中，我首先要向要向我们的指导老师，杨欣老师表示感谢，没有他认真负责的指导我们不可能那么顺利的完成本次课程设计。
再者我要感谢我的队友，没有我们的共同合作就没有我们的设计成果。
还有要感谢学校给我们提供了这次课程设计的机会，放心的给我们提供了那么多的实验设备以及设计所需的各种元器件和材料，让我们来完成这次课程设计。
6. 参考文献[1] 童诗白.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2005.[2] 秦长海，张天鹏，翟亚芳.数字电子技术[M].北京：北京大学出版社，2012.[3] 邱关源，罗先觉.电路（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006.[4] 阎石.数字电子技术（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2005.[5] 谷树忠，刘文洲，姜航Altium Designer教程[M].北京：电子工业出版社，2010.7. 附件表7.1表7.2 材料清单图7.1 设计原理图图7.2 Altium designer09原理图图7.3 Altium designer09PCB图。