路灯延时移动控制电路设计报告

路灯延时移动控制电路设计
姓 名 学 号 院、系、部 班 号 完成时间
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2013级
模拟电子技术课程设计
摘要
本次小学期我做的是路灯延时移动控制电路的设计仿真，它由直流电源、电桥、集成运算放大电路、单限比较器、积分电路组成。

电路主要经过传感器感受外界光的变化，而传感器使用的是由一个光敏电阻和三个普通电阻组成的，光敏电阻有光线较强时，电阻较小，光线较弱时，电阻较大。

为了保护电路和防止干扰，再给电路接一个积分电路同时也可以延迟电路的开关，保证开关时，各能延时5秒左右。

光控是通过光敏电阻来实现的，当光敏电阻在有光的时候等就会自动延时熄灭。

在较黑暗或完全没有光照的时候，灯就会自动延时亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，延长了灯的寿命。

在实际生活中节电节能能够实现更多的自动化。

本设计能够实现，在白天时亮度比较强电阻也比较小时此时结果是灯自动延时熄灭，当在晚上时此时输入电压比较大时此时经电路后灯自动延时亮起。

关键词：光敏电阻放大电路延时电路积分电路
目录
第1章设计任务与要求 (1)
第2章方案与论证 (1)
第3章单元电路设计与参数计算 (2)
3.1 光敏电阻器 (2)
3.2 运算放大器 (2)
3.3 单限比较器 (2)
3.4 积分电路 (3)
第4章电路图 (4)
第5章结论与心得 (4)
参考文献 (5)
第1章设计任务与要求
课程设计名称：路灯延迟移动控制电路设计
题目要求：利用集成运算放大电路设计制作一个路灯延时移动照明控制电路，当环境亮度下降到设定亮度时，路灯延时一定时间（5秒到10秒）后自动点亮，变暗和变亮一样，有一定的抗干扰能力。

此电路设计采用直流电源，主要经过传感器感受外界光的变化，而传感器使用的是由一个光感电阻和三个普通电阻组成的电桥电路，光敏电阻有光线较强时，电阻较小，光线较弱时电阻较大。

当夜晚时，光感电阻最大，此时由四个电阻组成的电桥不平衡，有输出电压，经过集成运算放大电路的放大后，经单限比较器选择后输出电压。

为了保护电路和防止干扰，再给电路接一个积分电路，以延迟电路的开关，保证开关时，各能延5秒时间。

白天时，电阻也随光照变化，但由于单限比较器的作用，保证光感电阻不达到要求阻值时，灯不亮。

第2章方案与论证
直流电源发出电压经过电桥，当外界亮度发生变化时，光敏电阻阻值发生变化产生电压。

电压经过集成运算放大电路放大又经过单限比较器筛选电压，最后经过积分电路延时作用产生电压使灯泡延时发光。

而且单限比较器以及运算放大电路来改善中电容的充电、放电的时间，使得RC积分器产生的延时时间稳定，从而达到能通过光敏电阻阻值的改变，来改变延时时间。

图2-１原理框图
第3章 单元电路设计与参数计算
3.1 光敏电阻器
光敏电阻1R 的电阻KΩ8，其他电阻432R R R 的电阻都为KΩ5，当白天时，由于集成运算的反向输入端的电压大于同向输入端的电压，所以输出电压为低电平。

当1R 电阻大于KΩ5时，电桥输出电压))(()(42313241R R R R R R R R U ++÷-=
图3-1 光敏电阻器
3.2 运算放大器
集成运算放大电路用于将电桥的小信号进行放大，但是为了防止灯泡自己的光照对电路的影响，加入一个负反馈，以消除影响。

图3-2 运算放大器
3.3 单限比较器
利用单限比较器，门限电平为REF T U R R U ⨯÷-=97。

当输入电压大于或小于0.21mV 时都会引起单限比较器的输出调变。

图3-3 单限比较器
3.4积分电路
运用积分电路进行电路的延时和保护，T=RC, ⎰⨯
U
1利用积分电
RC
÷
-
=UIdt
c
路实现，由于需要的灯泡持续时间并不是很长，大概5秒左右，所以用一个合适电容充放电延时即可。

当天黑时，电容充电，之后才引起二极管LED1发光，当天亮时，电容放电，延迟发光二极管熄灭。

图3-4 积分电路
第4章 电路图
当亮度降低时，光敏电阻逐渐变大，此时由四个电阻组成的电桥不平衡，有输出电压，经过集成运算放大电路的放大后，经单限比较器选择后输出电压。

为了保护电路和防止干扰，再给电路接一个积分电路同时也可以延迟电路的开关，保证开关时，能延时5秒。

图4-1 电路图
第5章 结论与心得
此电路是为了实现路灯的自动控制，同时延时起到一定的节能作用，它由直流电源、电桥、集成运算放大电路、单限比较器、积分电路组成。

直流电源给整个电路提供电源，光敏电阻通过光的强度来改变阻值的大小，光强时电阻小，光弱时电阻大。

运算放大器对电压进行放大，单限比较器是筛选电压的作用，RC 积分电路实现的是对时间的延迟。

当有光照射到光敏电阻时，其阻值减小，1U 基极电压被拉低而截止，
2U 基极电压升高2U 截止，灯灭；反之光敏电阻没有光照时，其阻值增大，1U 基极电
会实现对路灯的延时控制。

在小学期的时间里，我通过课本和网上的帮助完成了本次设计要求。

我学习了不少知识，同时也改正了不少错误。

我认为在小学期里收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、multisim软件的使用操作能力，并且在各种其他能力上也都有了提高。

更重要的是，我学会了要面对社会的挑战，只有不断的学习实践。

为了更好的明天，我要加紧学习，不辜负老师和父母的恩情，让自己充满知识去迎接今后的人生，去担负更多的责任，我会继续努力的。

参考文献
[1] 杨素行. 模拟电子技术基础简明教程[M]. 高等教育出版社,2006.
[2] 童诗白, 华成英.模拟电子技术基础[M]. 高等教育出版社,2001.
[3] 康华光. 电子技术基础模拟部分[M]. 高等教育出版社,2008.。