简易窗帘自动开关电路设计资料

目录

1 概述 (2)

2．系统方案设计 (2)

2.1 系统组成框图 (2)

2.2 主要单元电路的设计及功能 (3)

2.2.1 电源电路 (3)

2.2.2 光信号处理电路 (4)

2.2.3 继电器控制电路 (7)

2.2.4 电机驱动电路 (8)

3 元器件选型 (9)

3.1 变压器 (9)

3.2 整流桥堆 (9)

3.3 三端稳压器LM7805 (10)

3.4 555定时器 (10)

3.5 继电器 (10)

3.5.1 固态继电器 (11)

3.5.2磁簧继电器 (11)

3.6限位开关 (11)

结论与展望 (12)

参考文献 (13)

附录 (14)

1 概述

在现代社会，对室内设计而言，窗帘不仅具有遮光作用，更具有美化功能，它不仅可以协调居室的色彩搭配，而且能够柔化空间造型的线条，营造温馨惬意的环境。现在很多厂家生产的自动窗帘（含门帘）控制系统，都是各种传感器（红外线传感器、风雨信号传感器、温度传感器、烟雾传感器等）、各种报警终端（警灯、警笛、电话报警器、接警控制中心等）、遥控器以及一系列机械传动装置组成的一种具有智能化、人性化、网络化的高科技产品,本设计讲述了由光敏电阻分压器和555定时器构成的施密特触发器设计的自动窗帘。

2．系统方案设计

2.1 系统组成框图

简易窗帘自动控制电路系统框图如图2-1

图2-1 系统组成框图

此系统由光信号处理电路、继电器控制电路、直流电机驱动电路、电源电路和直流电机组成。光信号处理电路主要由光敏电阻和由555定时器组成的施密特触发器构成。利用光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小的特性。在光敏电阻阻值变化的同时影响由光敏电阻和电位器构成的分压器的电位大小。把分压器得到的电压值输入555定时器，继而得到一个由光敏电阻控制的电平信号。继电器控制电路根据555定时器输出的高低电平和BJT的开关特性控制继电器的开闭。电机控制电路利用继电器的开闭和限位开关控制直流电机的正反转和停转。

2.2 主要单元电路的设计及功能

2.2.1 电源电路

如图2-2所示是电源电路

图2-2 电源电路

此电源是一个220V工频电源。它由变压器、整流桥、前级滤波、三端稳压器和后级滤波组成。

图示的变压器变比是220:9，变压器把220V的交流电压变成9V的交流电压。整流器的作用是将降低后的工频交流电压变换为直流电压。在交流的正半周，变压器次级上正下负，电流从正极经D1、负载流回变压器的负极，这样若忽略二极管的导通电压，在负载上得到一个大小与变压器次级相同的电压波形，极性为上正下负；在交流的负半周，变压器次级上负下正，电流从正极经D1、负载流回变压器的负极，这样在负载也得到一个大小与变压器次级相同的电压波形，极性与正半周一样,也为上正下负。因此在交流信号的正负半周的分别作用下，整流器均输出单极性的脉动电压，该输出的直流成份已大于零经整流后的电压有比较大的波纹。

前级滤波器由大电容C1和小电容C2并联组成，我们知道电容能够滤除交流信号，整流器输出的单极性脉动电压经过该滤波器后，就变成了直流信号了。大电容

C1的作用主要是交流成份和储存电能，小电容C2的作用是滤除高频干扰。

输出的直流电压是不稳定的，它的输出电压值会随着电网电压的波动和负载的轻重而变化，并不适合直接应用于计算机系统和电子电路，因此还必须进行稳压。图

2-3是三端稳压芯片7805的实物图。

图2-3 7805实物图

集成稳压器7805是一个固定5V输出的集成三端线性稳压器，是它的实物照片。它内部有一个类似稳压管的电压基准源，且利用深度负反馈电路将输出稳定控制在

5V，在一定范围内不受电网电压和负载轻重的影响。它的最大输出电流为1A，最高输入电压为36V，输入管脚和输出管脚之间的最大压差为2.5V，最低输入电压为7.5V。

中后级滤波器由C3和C4构成，它的作用是进行进一步的滤波，为防止电源在稳压过程中和负载变化过程中所产生的直流输出电压波动。

2.2.2 光信号处理电路

如图2-4所示是光信号处理电路。

图2-4 光信号处理电路

此电路由光敏电阻分压器和555定时器构成的施密特触发器组成。

光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测

量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。光敏电阻R3和电位器R2组成分压器。

555定时器的内部构造和引脚如图2-6所示。

图2-5 555定时器内部构造图,引脚分布图及实物图

它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS 触发器，一个放电管T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和2VCC /3 555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器C1 的同相输入端的电压为2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端TR 的电压小于VCC /3，