路灯自动控制电路

路灯自动控制亮熄

指导老师：秦老师

日期；2015.7.1

应用电子技术行业分析（李福祥）

1、应用电子技术多样化

应用电子技术专业培养掌握电子仪器测量技术、可编程逻辑控制器应用技术、微电子组装（SMT）技术，具有电子产品生产过程管理、质量检测及设备维护能力的高级技术应用性专门人才。应用电子技术专业面向现代电子技术行业，适应高科技电子产品和设备的生产、建设、服务和管理第和管理第一线需要，培养具有现代电子技术专业理论知识与应用能力，可从事现代电子产品开发、生产管理、设备维护、电子工艺与质量管理、技术支持、工程施工、产品销售及售后服务等工作的高技能专业人才。

2、应用电子专业就业前景

本专业毕业生基础知识扎实，动手能力强，能面向企、事业单位就业，能从事企业的电子产品设计与新产品开发，从事企业设备的安装、调试、检测、运行和维修，从事现代企业管理及产品营销。据调查，现阶段对于电子信息工程人才的需要量十分巨大，“电子信息工程”的专业，对缓解当前该类人才的供需矛盾是非常必要的。电子信息工程专业人才已经成为信息社会人才需求的热点。电子信息产业是一项新兴的高科技产业，被称为朝阳产业。根据信息产业部分析，“十五”期间是我国电子信息产业发展的关键时期，预计电子信息产业

仍将以高于经济增速两倍左右的速度快速发展，产业前景十分广阔。未来的发展重点是电子信息产品制造业、软件产业和集成电路等产业。

3、应用电子技术行业分析

随着电子产品的快速发展，电子产品的大众化。应用电子技术也迎来好的发展，应用电子技术未来几年也会跟随电子产品的发展而变得热门。

选择方案

单片机控制电路

路灯由光敏电阻和单片机两部分控制。光敏电阻能实现路灯夜间自动点亮，白天自动关闭功能。单片机能实现时钟显示功能和定时功能。这样便能在规定时间内对路灯进行开关和降耗的控制，即有故障保护，保证了夜间照明。路灯点亮时产生反馈信号到单片机，由单片机实现计时显示。

方案一的优点是所需器件少且线路相对简单。但是它的缺点同样明显，就是用单片机产生的时钟脉冲信号很难做得到准确，久而久之时间误差将越来越大。

数字集成电路

路灯由光敏电阻和数电集成电路控制。光敏电阻实现路灯夜间自动点亮，白天自动关闭功能。数电集成电路实现时钟显示、计时电路、控制降耗电路等功能。

方案二运用的是数字集成电路，能提高准确性，但所需器件较多且线路复杂。

光敏电阻控制电路

当天快黑时，光敏电阻R由于无光照，反向电阻增大，晶体三极管VT1的基极电压上升至4V左右，此时三极管VT1处于导通状态，VT2也处于导通状态，继电器JK线圈得电，常开触点闭合，接通220V，灯泡点亮。

当天明时，光敏电阻R由于光照，反向电阻减小，晶体三极管VT1的基极电压下降至0.7V以下，此时三极管VT1处于截止状态，VT2也处于截止状态，继电器JK线圈失电，常开触点断开，灯泡熄灭。

选择理由：可控性强，稳定性好，线路简单，且与所学知识吻合。因此我们选择此方案。

实施方案

一、设计内容

二、电路参数的设计(林刚罗海峰）

1、设计内容：利用晶体三极管，设计一个路灯傍晚时自动亮、天亮时自动熄的控制电路。

具体要求：（一）、利用光敏电阻控制三极管的工作状态；（二）、利用三极管来驱动继电器的工作；（三）、用继电器来控制路灯亮熄问题（路灯电源为市电）。

电源电压的确定：此电路是弱电流控强电流的自动控制电路，故取12V（同时也要符合继电器的额定工作电压）。

继电器的选择

电磁继电器是自动控制电路中常用的一种元件。实际上它是用较小电流控制较大电流的一种自动制开关。主要由一个线圈、铁芯、一组或多组的弹片组成。触点有动、静触点之分。为了与电源匹配，这里取JZC22F DC12V/10A的高低切换继电器。

晶体管VT1：构成的电路为共集放大电路，工作于放大和截止两种状态，为小功率管，硅材料NPN型均可。可选9011、9013、9014。在此取9013。

晶体管VT2：构成的电路为驱动电路，工作于饱和和截止两种状态，相当于开关，故为小功率管，硅材料NPN型均可可选9011、9013、9014。在此取9013。

确定R3、续流二极管：为确保VT2工作于开关状态，基极电流应取大一些，因为VT2集极接的是继电器线圈，掉电瞬间会产生自感电动势，为了保护VT2，故取一个二极管作为续流路径。最好取开关二极管，也可取普通二极管。

参数

IB2在0.2mA—3mA之间，由于UB1=4V，UBE1=0.7V，根据KVL定律得到UR2=3.3V,

此时UR2为VT2提供电压，又UBE2=0.7，又根据KVL定律得UR3=2.6V，为了计算方便取IB2=2.6mA；根据欧姆定律R3=UR3/IB2=2.6V/2.6mA=1K

确定R2：

由VT2的输入回路得到UR2=3.3V，设IR2=1.1mA，

根据欧姆定律得到R2=3K。

确定Rb1、R1

IB1的确定：IB1=IC1/β，又IC1约等于IE1

IE1=IR2+IR3=1.1mA+2.6mA=3.7mA。

取β=100

IB1=IC1/β=IE1/β=3.7mA/100=37uA

又基极偏置电流I1>>IB1，硅（5~10），锗（10~20）

I1=10IB=0.37mA

又UB1=4V，根据欧姆定律得R//R1=UB1/I1=10.8K

设R=300K，根据并联关系推出R1=11.2K

又根据KCL定律得到URB1=8V,故RB1=8V/0.37mA=21.6K约为22K

限流电阻：红色发光二极管UD=2V,ID=10mA

R4=UCC-UD/ID=12-2/10=1K：