简易窗帘自动开闭电路_课程设计报告书
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。
光控自动窗帘课程设计
光控自动窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光控自动窗帘的基本原理，掌握光敏传感器的工作方式和电路连接方法。
2. 学生能描述自动窗帘系统的组成，了解其在我国智能家居领域的应用。
3. 学生掌握物理知识在生活中的应用，如光的传播、反射和吸收等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并制作一个简单的光控自动窗帘系统。
2. 学生通过实践操作，培养动手能力、问题解决能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理学科的兴趣和热爱，认识到科学知识在生活中的重要性。
2. 学生在学习过程中，树立环保意识，关注智能家居在节能减排方面的优势。
3. 学生通过团队合作，培养尊重他人、团结互助的良好品质。
课程性质：本课程为初中物理学科实践活动，结合生活实际，引导学生运用所学知识解决实际问题。
学生特点：初中生对新鲜事物充满好奇，动手能力强，具备一定的物理知识基础，但实践经验和问题解决能力有待提高。
教学要求：注重理论知识与实际应用的结合，鼓励学生动手实践，培养创新思维和团队协作能力。
通过课程目标的分解，使学生在实践中达成具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
本课程依据课程目标，结合人教版初中物理教材相关内容，组织以下教学大纲：1. 理论知识：- 光的传播、反射和吸收原理；- 光敏传感器的原理和特性；- 自动控制系统的基本概念；- 智能家居系统的简介。
2. 实践操作：- 光控自动窗帘系统的设计与制作；- 电路连接与调试；- 系统测试与优化。
3. 教学内容安排与进度：- 第一课时：导入课程，介绍光控自动窗帘的基本原理和在实际生活中的应用。
- 第二课时：学习光的传播、反射和吸收原理，了解光敏传感器的工作方式。
- 第三课时：学习自动控制系统的基本概念，分析光控自动窗帘的组成。
- 第四课时：实践操作，分组设计与制作光控自动窗帘系统。
- 第五课时：进行电路连接与调试，测试并优化系统。
4. 教材章节：- 人教版初中物理教材第四章《光现象》；- 教材中关于传感器和自动控制系统的相关内容。
窗帘自动开关控制电路设计
注：成绩：平时40% 论文质量40% 答辩20% 以百分制计算摘要在自动控制技术日益发展的今天，人们生活中的许多必需物都离不开自动控制，光控自动窗帘的设计是一项又简便又实用的设计。
光感自动窗帘系统在我国还刚刚兴起，随着房地产业的日益火爆，智能窗帘也成为一个能直接提高住宅档次的条件，必将吸引大批房地产商、装饰公司的关注，所以该产品将会有广阔的市场前景，推广和应用自动窗帘系统具有重要的现实意义。
解决每天手动拉开关闭窗帘的不便。
本文设计的光控自动窗帘硬件电路主要由电源电路、光敏传感器、二阶滤波放大电路和控制执行电路组成，光敏三极管实时采集室外环境光照度，经过滤波放大电路将测得的电流信号进行滤波并且放大，然后系统将通过继电器决定行程开关的工作，进而控制窗帘开关，达到自动控制的目的。
该设计采用目前广泛使用的模块化设计理念，成品具有体积小、可靠性高、易于安装检测维修等传统人为控制电动窗帘不可比拟的优点。
关键词：光敏三极管；滤波放大电路；继电器；行程开关目录第1章绪论 (I)1.1国内外现状 (I)1.2设计要求 (2)1.3设计内容 (2)第2章方案论证 (3)2.1任务分析 (3)2.2方案比较 (3)2.3光信号采集方法 (4)第3章硬件电路设计 (6)3.2 滤波电路的设计 (7)3.3控制执行电路的设计 (8)3.4 电源电路的设计 (9)第4章设计总结 (11)参考文献 (12)附录I 总体电路图 (13)附录Ⅱ器件清单 (14)第1章绪论1.1国内外现状在现代社会，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。
光控自动窗帘课程设计
光控自动窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解光控自动窗帘的基本工作原理，掌握相关物理知识，如光的传播、反射和吸收。
2. 使学生了解并掌握光敏电阻的特性和应用，以及其在光控窗帘中的作用。
3. 帮助学生了解电路设计的基本原理，学会分析并绘制光控自动窗帘的电路图。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计和制作光控自动窗帘的能力，提高动手实践能力。
2. 培养学生运用科学方法进行问题分析、解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对科学技术的兴趣，培养创新精神和实践能力。
2. 培养学生的团队合作意识，学会倾听、沟通、协作。
3. 增强学生的环保意识，认识到智能家居在节能环保方面的作用。
课程性质：本课程属于科学实践课程，结合物理、电子技术等多学科知识，注重实践操作和创新能力培养。
学生特点：本课程针对初中生设计，学生具备一定的物理知识和动手能力，但对光控技术和电路设计了解较少。
教学要求：教师需结合学生实际情况，采用启发式教学，引导学生主动探究、动手实践，注重培养学生的创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 光的基本知识：光的传播、反射和吸收原理，光的强度对光敏电阻的影响。
相关教材章节：第二章“光现象”第3节“光的传播与反射”。
2. 光敏电阻的特性与应用：介绍光敏电阻的工作原理，及其在光控自动窗帘中的作用。
相关教材章节：第四章“电阻器”第2节“特殊电阻器及其应用”。
3. 电路设计基础：认识基本的电路元件，学习电路图的绘制与分析，掌握光控自动窗帘电路的设计方法。
相关教材章节：第六章“电路分析”第1节“电路元件及其符号”。
4. 光控自动窗帘的制作：结合所学知识，动手制作光控自动窗帘，并进行调试与优化。
相关教材章节：第八章“实践与创新”第2节“制作简单的自动控制装置”。
5. 创新设计与实践：鼓励学生发挥想象，对光控自动窗帘进行改进和创新设计，提高其实用性和智能化程度。
课程设计--自动窗帘的设计
简易窗帘自动闭合电路摘要窗帘自动开闭电路的设计包括信号获取及转换为电信号，利用电信号实现控制，以及各种控制状态的自动转换。
通过张光敏电阻转换为电信号，继而利用555构成的单稳态触发器根据不同情况输出高低电平，利用高低电平控制三极管的导通与否实现继电器开关的开断，在限位开关的控制下实现电机的正反转和停转。
关键词：光敏电阻 555触发器继电器电机目录第一章简易自动窗帘的功能要求第二章自动开闭窗帘的基本组成和工作原理第一节系统组成框图第二节主要单元电路设计1、光强检测电路和光强信号处理电路2、电动机的控制电路3、电机开关电路4、电源电路第三节电路原理图第三章原器件清单第四章设计体会第五章主要参考资料第一章简易自动开闭窗帘的功能要求功能：设计一个简易窗帘自动开闭电路，使之可以检测到光线的强弱，同时根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭。
要求：1 要求电路能够通过感应装置，检测到光线的强弱。
2 要求电路根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭。
3 要求电路能够在床帘接触到边沿时，自动切断电源。
第二章自动开闭窗帘的基本组成和工作原理第一节系统组成框图简易窗帘自动闭合电路的总体框图如下，由光强检测电路，光强信号处理电路，电动机的控制电路，电源电路四部分组成。
电阻减小，入射光若是电阻增大，光敏电阻阻值的大小同时影响与其并联之路的电压，进而将光信号转换成电信号。
光信号处理电路的功能是将光强检测电路的信号通过555组成的单稳态触发器得到一个电平信号，为控制电路做准备。
电动机的控制电路接受到上个电路的信号，控制三极管的导通与否，有三极管的导通与否控制电动机的正反转，当电动机驱动的窗帘到达窗户的边缘时，通过接触开关的闭合与断开实现电动机的运动与停止。
电源电路是为上述所有电路提供直流电源。
第二节主要单元电路设计（1）光强检测电路和光强信号处理电路如图所示，光强监测电路实际上就是一个光敏电阻，当光敏电阻接受到强光时，电阻减小，接收到弱光时电阻增大，在光敏电阻的阻值变化的同时影响与其并联之路的电压，进而将光信号转换成电信号。
电动窗帘课程设计
单片机原理与应用课程设计任务书课程设计的内容和要求：一、设计课题：电动窗帘的设计二、课题概述：制作一个用单片机控制电机运转，带动机械传动机构实现窗帘打开与闭合的控制系统。
通过按键输入控制命令，实现窗帘的开合控制。
三、设计的性质与目的：性质：该设计是在学生学完《单片机原理与应用》和电子学相关课程的基础上，结合测控技术与仪器和机电工程专业的特点进行的具有一定难度和覆盖面的综合性实践环节。
目的：综合运用所学的《单片机原理与应用》理论知识，通过实践加强对所学知识的理解，具备设计单片机应用系统的能力。
四、设计内容与要求：根据设计任务，设计该单片机应用系统的硬件电路图，软件流程图并编制相应的软件，实现硬件和软件的调试。
本项目主要使用5V的快速四相反应步进电动机带动小车运行。
用单片机控制步进电机实现位移或转动时，无需采用硬件脉冲分配器，而是利用单片机的并行端口循环输出按一定顺序排列的控制代码，经驱动电路送至步进电机的四相绕组输入控制端即可。
主要内容：（1）：采用步进电机专用集成驱动电路L293D。
（2）：单片机的P2.0~P2.3分别接驱动芯片L293D的4个输入端，再用L293D的4个输出端去控制步进电机的4个相控制端。
2．对课程设计成果的要求：1．确定控制方案，设计电动窗帘的主电路。
2.选用相应的单片机。
3.按照控制要求，绘出相应的功能表图。
4.上机调试程序，必须运行通过。
5.写出课程设计说明书。
要求：①同组人共同讨论，按设计内容逐项完成，程序必须上机调试通过。
②上交设计说明书时逐个答辩③所设计的程序必须上机调试通过。
3．课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容1 2天1、查阅资料、熟悉所设计内容。
2 3.5天2、电动窗帘外部电路设计和程序设计3 2天3、电动窗帘应用系统的接线、调试、监控、运行4 1.5天4、按规定格式编制设计说明书5 1天5、课程设计答辩主指导教师洪剑青日期 09年06 月01日一、硬件设计单片机端口资源分配表电动窗帘电路器件清单二、软件设计程序设计步进电动机控程序STEP_M程序名：STEP_M PM31_1.asm程序功能：查询控制按键状态，控制步进电机出口参数：P2.0—P2.3ORG 0000HLJMP STEP_MSTEP_M: MOV P1，#0FFHNEXT0: JB P1.0，NEXT1 ；正转键按下否？MOV R1，#4 ；设置循环查表次数MOV R0，#0 ；设置正转查表修初植LCALL RUN ；调用转动控制子程序NEXT1: JB P1.1，NEXT2 ；反转键按下否？MOV R1，#4MOV R0，#4 ；设置反转查表修正初值 LCALL RUN ；调用转动控制子程序NEXT2: JB P1.2，NEXT0 ；停止键按下否？MOV P2，#00HLJMP NEXT0步进电机正反转控制子程序RUN 程序名：RUN程序功能：控制步进电机正反转RUN: MOV DPTR，#TABZD : MOV A,R0MOVC A，@A+DPTRMOV P2,AACALL DELAYINC R0DJNZ R1,ZDRETDELAY: MOV R4,10DE1: MOV R5,#250DE0: NOPNOPDJNZ R5,DE0DJNZ R4,DE1RETTAB: DB 01H，02H，04H，08H ；正转代码DB 08H，04H，02H，01H ；反转代码END三、软硬件调试（1）、输入源程序（2）、汇编源程序（3）、运行程序后，按下控制键，观察电机的运转状态。
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
,a click to unlimited possibilities
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
光控自动窗帘开关电路的课程设计
图 1-5 手动控制电路 如图 1-5 断开开关 J4 可以关闭自动开合功能，这时闭合 J3 相当于光敏电阻处于光电 阻状态，窗帘拉开;闭合开关 J5 相当于光敏电阻处于暗电阻状态，窗帘拉合。
五、总体电路原理相关说明及电路图
光控自动窗帘的电路工作原理： 如图 1-6 所示，该光控自动窗帘电路采用两片 LM339N 集成块作为主要控制元件，R6 与
图 1-4 控制电路
6
当 Va= Vb 时，Vc＝Ｖｄ，电机不工作。 当 Va> Vb 时，Vc>Ｖｄ，电机正转，窗帘拉合。 当 Va<Vb 时，Vc<Ｖｄ，电机反转，窗帘拉开。 2、LM393 原理分析
LM393 是双电压比较器集成电路。 输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上，不受 Vcc 端电压值的 限制。此输出能作为一个简单的对地 SPS 开路(当不用负载电阻没被运用)，输出部分的陷电 流被可能得到的驱动和器件的β值所限制。当达到极限电流(16mA)时，输出晶体管将退出而 且输出电压将很快上升。输出饱和电压被输出晶体管大约 60ohm 的γSAT 限制。当负载电流 很小时,输出晶体管的低失调电压(约 1.0mV)允许 输出箝位在零电平。 其特点是： ①工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源： 2～ 36V， 双电源：±1～ ±18V； ②工作温度范围:0°C -- +70°C；消耗电流小， ICC=0.8mA；输入失调电压小， VIO= ±2mV； ③共模输入电压范围宽， VIC=0～VCC-1.5V；输出与 TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容； ④输出可以用开路集电极连接“或”门； ⑤表面安装器件:表面安装。 LM393 内部采用双列直插 8 脚塑料封装（DIP8）和微形的双列 8 脚塑料封装（SOP8）。 LM393 是高增益,宽频带器件，像大多数比较器一样，如果输出端到输入端有寄生电容而 产生耦合，则很容易产生振荡。这种现象仅仅出现在当比较器改变状态时，输出电压过渡的
arm自动窗帘课程设计
arm自动窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动窗帘的基本原理，掌握ARM控制的硬件和软件基础知识。
2. 学生能够描述自动窗帘系统的设计流程，了解传感器、执行器与ARM控制板的连接与编程。
技能目标：3. 学生能够运用所学知识，设计并实现一个简易的ARM自动窗帘系统。
4. 学生通过实际操作，提高解决实际问题的能力，培养动手实践和创新能力。
情感态度价值观目标：5. 学生在课程学习中，培养对工程技术学科的兴趣，增强学习信息技术的自信心。
6. 学生通过小组合作完成任务，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
7. 学生能够认识到科技在生活中的应用，增强科技改变生活的意识，培养社会责任感。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合课本第四章“嵌入式系统应用”相关内容，组织以下教学大纲：1. 嵌入式系统基础知识：- ARM控制板的基本结构和工作原理。
- 嵌入式编程基础，包括C语言编程和电路图阅读。
2. 自动窗帘系统设计：- 窗帘系统的需求分析与功能规划。
- 传感器的选用与连接，包括光敏传感器和红外传感器。
- 执行器的选用与控制，如步进电机及其驱动电路。
3. 硬件与软件结合：- ARM控制板与传感器的接口技术。
- 程序编写与调试，实现窗帘的自动开闭。
4. 系统集成与测试：- 系统整体设计，包括电路图的绘制和程序框架的构建。
- 实际操作，测试自动窗帘系统的功能性和稳定性。
5. 创新与优化：- 引导学生思考如何优化系统设计，提高用户体验。
- 鼓励学生尝试添加额外功能，如远程控制、定时开闭等。
教学内容按照以上大纲进行安排和进度规划，确保学生能够循序渐进地掌握自动窗帘的设计与实现，同时保留一定的探索和创新空间。
三、教学方法本课程采用以下多元化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高主动参与度，并与课本内容紧密结合：1. 讲授法：- 对嵌入式系统基础知识、ARM控制板原理等理论性较强的内容，通过生动的语言和实例进行讲解，帮助学生建立扎实的理论基础。
自动化窗帘课程设计
自动化窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解自动化窗帘的基本工作原理，掌握相关的电子和编程知识。
2. 学生能够描述自动化窗帘系统的组成部分，并解释各部分的功能和相互关系。
3. 学生能够运用物理知识分析并解释自动化窗帘的运作机制。
技能目标：1. 学生能够运用所学的编程技能，设计并实现简单的自动化窗帘控制程序。
2. 学生能够通过实际操作，掌握基本的电路连接和调试技巧。
3. 学生能够运用问题解决策略，对自动化窗帘系统进行故障诊断和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术和创新设计的兴趣，增强对科学探究的热情。
2. 学生通过团队协作，增强沟通能力和团队合作意识，培养共享和尊重他人意见的品质。
3. 学生在设计和实施自动化窗帘项目的过程中，培养环保意识，认识到技术对于节能和便捷生活的贡献。
课程性质：本课程为实践性强的综合应用课程，结合物理、电子和计算机科学等多学科知识。
学生特点：学生为初中年级，具备基本的物理知识和一定的逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，关注学生的个别差异，提供个性化的指导与支持。
通过课程学习，使学生能够将知识应用于实际情境，培养解决问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识：- 自动化窗帘的工作原理与结构组成- 电路基础知识，包括电路元件的作用和连接方式- 编程基础知识，重点掌握控制语句和函数的使用2. 实践操作：- 设计并搭建简单的自动化窗帘电路- 编写控制程序，实现窗帘的自动开闭- 电路调试与故障排查3. 教学大纲：- 第一阶段：了解自动化窗帘的工作原理和结构组成，学习电路基础知识（1课时）- 第二阶段：学习编程基础知识，掌握控制语句和函数（2课时）- 第三阶段：实践操作，分组进行电路搭建和编程，实现自动化窗帘的控制（3课时）- 第四阶段：进行电路调试和故障排查，优化窗帘控制系统（2课时）4. 教材关联：- 《初中物理》中有关电路的知识点- 《计算机科学》中有关编程的基础知识- 《电子技术》中有关传感器和执行器的应用教学内容注重科学性和系统性，按照教学大纲安排进度，使学生在掌握理论知识的基础上，通过实践操作提高综合应用能力。
简易窗帘自动开闭电路设计课程设计
简易窗帘自动开闭电路设计课程设计目录第一章系统组成框图 (1)第二章主要单元电路及其原理 (2)第一节光线感应电路 (2)第二节信号放大电路 (2)第三节窗帘开闭电路 (3)第四节自动断电电路 (6)第五节电源电路 (7)第三章简易窗帘开闭电路总电路图 (8)参考文献 (9)附录1图中相关元器件基本知识 (10)总结 (13)课程设计（论文）任务书题目简易窗帘自动开闭电路专业电气工程11-02学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容1．阅读相关科技文献。
2．学习protel软件的使用。
3．学会整理和总结设计文档报告。
4．学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求1.要求电路能够通过感应装置，检测到光线的强弱。
2.要求电路根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭。
3.要求电路能够在窗帘接触到边沿时，自动切断电源。
主要参考资料1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003完成期限： 2013年06月28日指导教师签章：专业负责人签章：2013 年 06月 17日摘要按照课程设计的技术要求:能够通过感应装置检测到光线的强弱，并且根据光线的强弱自动开闭窗帘，在窗帘接触到边沿时，自动切断电源进行本电路的设计。
本电路选用硅光电池2CR21作为光线的感应电路，硅光电池可以根据光线强度的不同产生与之相对应强弱的电信号。
因为该信号十分微弱，故电路采用双三极管构成的放大电路以获得合适的电信号，并通过反馈电阻和滤波电容以获得一个稳定的输出电压。
感应电路产生的电压输入由两片NE555组成的单稳态电路，由单稳态电路的特性，在输入端输入高低电平时输出端会产生相应的低高电平，该电平可用于决定两个与电源相连的三极管T1与T2的导通与截止，而三极管的导通与截止将最终决定电路中小电机的正转与反转，将小电机与窗帘相连就可以实现窗帘的自动打开和关闭。
简易窗帘自动开闭电路
1.设计概述窗帘在人们的日常生活中有着不可替代的作用，窗帘在室内装修中，分别起着保护私隐、利用光线、装饰墙面、吸音降噪的作用。
到目前为止，窗帘已经发展到相当水平，其中布艺帘以它的独有的时代魅力深受人们欢迎。
当窗户面积大、窗户高或安装厚重的窗帘布时，使用手动或拉绳都比较费力，并且容易导致帘布损坏，所以现在采用光控电动自动控制布帘的方式代表时代发展的潮流。
由于其质量技术等各方面的全面改进，理所当然，光控自动窗帘成为科技不断进步，社会飞速发展的必然产物。
我精心设计了这个简易窗帘自动开闭电路，该电路能够通过光敏电阻组成的感应装置，检测到光线的强弱，并能够根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭,同时能够在窗帘接触到边沿时，有单稳态触发器回到稳态致使电机处于制动状态停止下放或升起窗帘。
经理论推证，本系统能较好的完成任务书要求的各项功能。
2 方案设计及工作原理2.1 系统组成框图光照检测电路检测光照的强弱，通过积分电路处理此信号，进而触发控制开关的开闭状态，开关影响驱动电路中电动机的转动方向，从而实现窗帘的自动关闭，电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。
2.2工作原理原理图如下：（图中所标序号对应74lS00引脚号）图2.2 简易窗帘自动开闭电路原理图当天气渐凉，光线变强时，光敏电阻RL 阻值降低，与非门U1A的输入端为低电光照检测电路 信号处理电路 单稳态开关定时电路 电源电路驱动电路图2.1 系统框图平，经与非门U1B、U1C整形后输出高电平，由电容C2两端电压不能突变的特性可知微分电路C2、R3不可能产生负脉冲而将产生正脉冲，使与非门U2A、U2B组成的单稳态触发电路仍维持高电平输出状态; 同时与非门U1A输出的高电平经与非门U1D反向后输出低电平，微分电路R2、C3形成负脉冲，使与非门U2C、U2D组成的单稳态触发电路翻转输出低电平，于是，VT2、VT3导通，电机正传，窗帘打开。
当与非门U2C,U2D 暂稳态结束后输出又反转为稳态高电平，VT2、VT3停止导通，电机停转。
毕业设计 基于光控自动窗帘课程设计
光电检测技术与应用课程设计报告题目: 光控自动窗帘课程设计姓名：张仕伟亓勇夏克刚罗增生专业：电子科学与技术班级：12级2班学号： 1886120234 1886120217 18861202281886120214任课老师：何恩节摘要本文设计一款结构简单的光控自动窗帘，它是根据周围环境的亮度来实现窗帘的自动开、关的，它包括光感应电路，电机正、反转电路，自动停转电路。
光感应电路是由一个光敏电阻组成，由于绘制电路图的软件Multisim10没有光敏元件，电路图的光敏电阻是用可变电阻R3组成的，将R3阻值调到5%代表光电阻约为25kΩ，调到100%代表暗电阻约为500kΩ（真正的暗电阻一般在几MΩ）。
其中R4为室外光敏电阻用来与R3形成对比，来调节光亮度从而控制窗帘的关开时间。
控制电机正反转的控制电路由两片电压比较放大器LM339N集成运放组成的。
一.题目要求与方法论证1.1设计题题目光控自动窗帘生活在提高,时代在进步,人类在向文明迈进,不同的时代对居住空间、环境有不同的要求,这是社会的必然潮流。
单片机控制的自动窗帘系统,既能解决每天手拉开和关上窗帘的不便,又显示出了生活的档次,同时还可以根据光线的明暗来自动控制窗帘的开关,以调节室内的光线,更进一步地满足了人们的享受要求。
所以该产品能形成大规模生产,很快会普及全国市场,产生巨大的经济效益；另外，除了广大市民住宅使用外,该光控窗帘系统还可以广泛应用于别墅、公寓、宾馆、饭店、写字楼、歌舞厅、影剧院、会议厅、银行、学校、医院等各种公共场所,因此该产品具有广阔的市场前景。
1.2题目要求设计电路控制发动机正转和反转，实现当光强较强（早上）时窗帘自动开启，光强较弱（傍晚）时，窗帘自动关闭。
发动机的运转时间可调节。
同时窗帘可以根据用户需求进行手动控制。
1.3 方案论证①.设计分析要实现白天拉开，晚上拉合，需要一只光敏电阻与两片集成电压比较器配合使用。
另外，要实现手动控制功能，可以设置两只电阻，一只与光敏电阻的光电阻阻值相近，另一只与光敏电阻的暗电阻阻值相近。
plc智能窗帘课程设计
plc智能窗帘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握其与智能窗帘系统的关联。
2. 学生能够描述智能窗帘的工作流程，并解释其中涉及的传感器、执行器以及控制逻辑。
3. 学生能够回忆并解释相关的电子电路知识，如电路图的阅读、电气部件的连接等。
技能目标：1. 学生能够运用PLC进行编程，实现对智能窗帘的开启和关闭控制。
2. 学生通过小组合作，设计并搭建一个简易的智能窗帘系统，培养实际操作和动手能力。
3. 学生能够利用所学知识解决实际问题，具备初步的系统调试和故障排查能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过实践活动，增强对工程技术和创新设计的兴趣，激发探索未知技术的热情。
2. 学生在小组合作中培养团队协作精神和沟通能力，学会尊重他人意见，共同完成任务。
3. 学生通过接触智能窗帘这种节能环保的家居设备，增强环保意识，认识到科技对生活的积极影响。
本课程针对高中年级学生设计，在确保与教材知识紧密相关的基础上，注重实践操作和创新能力培养。
课程目标旨在让学生通过理论学习与实践操作相结合的方式，不仅掌握PLC在智能家居中的应用，还能培养解决实际问题的能力，提升科学素养。
二、教学内容本节教学内容围绕PLC在智能窗帘系统中的应用，依据课程目标，选定以下内容：1. PLC基础理论：包括PLC的定义、工作原理、编程方法等，对应教材第3章相关内容。
2. 智能窗帘系统组成：介绍智能窗帘的各部分组成，如传感器、执行器、控制器等，涉及教材第2章有关传感器和执行器的内容。
3. 电路图阅读与电气连接：教授如何阅读电路图，进行电气部件的连接，与教材第1章电子电路基础知识相关。
4. PLC编程与控制逻辑：讲解如何使用PLC对智能窗帘进行编程，实现控制功能，对应教材第4章编程与应用实例。
5. 实践操作：组织学生进行小组合作，设计并搭建简易智能窗帘系统，培养实际操作能力。
6. 系统调试与故障排查：教授学生如何对搭建的智能窗帘系统进行调试和故障排查，对应教材第5章关于系统调试的内容。
简易窗帘自动开闭电路课程设计报告书
课题设计作业—简易窗帘自动开闭电路系别：电气信息工程学院班级：电信10-01班：徐帅帅学号：7指导老师：耿鑫日期：2008年06月20日第一章设计背景 (2)第二章电路组成与工作原理 (3)第一节自动控制窗帘组成框图 (3)第二节电路主要组成部件 (4)第三节工作原理 (5)第三章元器件选择与元器件清单 (7)第一节电路工作原理图如下： (7)第二节元器件选择 (8)一、电阻 (8)三、二极管 (10)四、晶体管 (11)六、自动开关 (15)七、电机 (15)第三节元器件清单 (18)第四章总结与展望 (19)附录 (21)附录1、简易自动窗帘开闭电路原理图： (21)附录2、参考文献： (22)题目课程设计任务书题目简易窗帘自动开闭电路专业电子信息工程学号7 徐帅帅主要容1阅读相关科技容。
2学习protel 软件的使用。
3学习整理和总结设计文档报告。
4学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求1、要求电路能够通过感应装置，检测到光线的强弱。
2、要求电路根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭。
3、要求电路能够在窗帘接触到边沿时，自动切断电源。
主要参考资料1.何小艇，电子系统设计，大学，2001年6月2.福安，电子电路设计与实践，科学技术，2001年10月3.王澄非，电路与数学逻辑设计实践，东南大学，1999年10月4.银华，电子线路设计指导，航空航天大学，2005年6月5.康华光，电子技术基础，高教，20036..baidu.7.轻工业学院图书馆完成期限：2008年6月20日指导教师签章：专业负责人签章：第一章设计背景电子线路课程设计是电气信息工程类专业学生的重要基础实践课，也是工科类专业的必修课。
理论联系实际，提高和培养学生的创新能力，是本课程度目的。
这些课程设计课从巩固和加强模拟电子技术.数字电子技术＆高频电子线路课程的理论知识出发，要求学生掌握电子线路的一般设计方法了解电子产品研制开发的过程，学会了撰写课程设计总结报告，通过查阅手册和文献，我学会了独立分析问题和解决问题都能力，加强了我们的创新能力＆创新思维训练。
光电电路课程设计报告(光控窗帘)
课程设计报告课程光电电路课程设计题目光控窗帘系别物理与电子工程学院年级10级专业班级学号学生姓名指导教师职称讲师设计时间2013.4.15~2013.4.25目录一题目要求与方案论证 (2)1.1光控窗帘 (2)1.1.1题目要求 (2)1.1.2 方案论证 (2)二电子线路设计与实现 (6)2.1光控自动窗帘的设计 (6)三结果与分析 (8)3.1 光控自动窗帘的实现 (8)四总结与体会 (11)参考文献 (12)一题目要求与方案论证1.1光控窗帘1.1.1题目要求光控自动窗帘是利用自然光线自动控制窗帘开闭的家用自动控制装置。
具体要求如下：（1）白天室内需要阳光照明，窗帘自动拉开；晚上窗帘自动拉合。
（2）设置两个手动开关，打到一个开关时窗帘拉开，打到另一个开关时窗帘拉合。
（3）电路由光控电路和直流电动机正反转驱动与延时控制电路组成。
光控电路由光敏三极管构成，受光线的照射，光敏三极管内阻降低，无光照时，光敏三极管内阻增大。
电动机正转将窗帘打开，反转将窗帘闭合。
1.1.2 方案论证1、系统框图系统组成如图1所示。
系统分为输入端和控制器两部分。
图1 系统组成框图2、设计思想采用555时基集成电路来实现光控自动窗帘电路和延时控制电路，环境光线的照射来实现窗帘的自动开合（窗帘在清晨能自动拉开，在傍晚能自动关闭）。
利用单刀双掷开关，阻值1kΩ和2MΩ的两个电阻来组合实现光敏三极管的功能。
当白天有光照的时候，光敏三极管内阻降低，相当于单刀双掷开关接1kΩ的电阻；无光照时，光敏三极管内阻增大，相当于单刀双掷开关接2MΩ的电阻。
直流电动机正反转驱动则通过两个接向相反的发光二极管的发光情况来体现。
3、555芯片介绍555定时器由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。
虚线边沿标注的数字为管脚号。
其中，1脚为接地端；2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于0.7V）可使555定时器直接复位；5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01uF的电容接地，以防止引入干扰；7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压1V—3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8脚为电源端，可在5V—18V范围内使用。
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轻工业学院电子技术课程设计题目简易窗帘自动开闭电路学生王杰专业班级材料物理10-01学号 2院（系）技术物理系指导教师黄春完成时间 2012年12月27日轻工业学院课程设计（论文）任务书题目简易窗帘自动开闭电路专业材料物理10-1学号 2 王杰主要容、基本要求、主要参考资料等：主要容1．阅读相关科技文献。
2．学习protel软件的使用。
3．学会整理和总结设计文档报告。
4．学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求1.要求电路能够通过感应装置，检测到光线的强弱。
2.要求电路根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭。
3.要求电路能够在窗帘接触到边沿时，自动切断电源。
主要参考资料1．何小艇，电子系统设计，大学，2001年6月2．福安，电子电路设计与实践，科学技术，2001年10月3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学，1999年10月4．银华，电子线路设计指导，航空航天大学，2005年6月5．康华光，电子技术基础，高教，2003完成期限： 2012年12月31日指导教师签章：专业负责人签章：2012年12月24日目录摘要 (I)1 概述 (1)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 (2)2.2.1 电源电路 (2)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 (11)3.1 变压器 (11)3.2 整流桥堆 (11)3.3 三端稳压器LM7805 (12)3.4 555定时器 (12)3.5.1 固态继电器 (13)3.5.2热敏干簧继电器 (112)3.5.3磁簧继电器 (13)3.5.4 光继电器 (13)3.5.5时间继电器 (14)4 结论 (15)5 总结 (17)参考文献 (19)附录 (20)简易窗帘自动开闭电路摘要本简易窗帘自动开闭电路由光信号处理电路、继电器控制电路和电机驱动电路组成。
光信号处理电路包括由光敏电阻组成的分压器和由555定时器组成的施密特触发器。
光敏电阻构成的分压器把把连续变化的光强度信号转换为连续变化的电压电信号，利用施密特触发器对阈值电压和分压器输入的电压进行比较，施密特触发器根据分压器电路输出电压的高低不同输出对应的高低电平。
光信号处理电路输出的高低电平根据BJT的开关特性控制继电器线圈回路的通断，继而控制继电器各触点的开闭。
当常闭触点闭合时直流电机实现正转，当常开触点闭合时电流从相反方向流入直流电机，电机反转。
同时配合限位开关实现窗帘接触到边沿时自动切断电源。
关键词电机光敏电阻分压器 555定时器施密特触发器继电器限位开关1 概述窗帘的主要作用是与外界隔绝，保持居室的私密性，同时它又是不可或缺的装饰品。
基本功能1、保护私隐。
对于一个家庭来说，谁都不喜欢自己的一举一动在别人的视野之。
从这点来说，不同的室区域，对于私隐的关注程度又有不同的标准。
客厅这类家庭成员公共活动区域，对于私隐的要求就较低，大部分的家庭客厅都是把窗帘拉开，大部分情况下处于装饰状态。
而对于卧室、洗手间等区域，人们不但要求看不到，而且要求连影子都看不到。
2、利用光线。
其实保护私隐的原理，还是从阻拦光线方面来处理的。
这里所说的利用光线，是指在保护私隐的情况下，有效地利用光线的问题。
3、装饰作用。
装饰墙面窗帘对于很多普通家庭来说，是墙面的最大装饰物。
犹其是对于一些"四白落地"的一些简装家庭来说，除了几幅画框，可能墙面上的东西就剩下窗帘了。
所以，窗帘的选择漂亮与否，可能往往有着举足轻重的作用。
4、吸音降噪。
我们知道声音的传播部分，高音是直线传播的，而窗户玻璃对于高音的反射率也是很高的。
所以，有适当厚度的窗帘，将可以改善室音响的混响效果。
同样，厚窗帘也有利于吸收部分来自外面的噪音，改善室的声音环境。
传统的窗帘需要人为每天早上打开窗帘晚上关闭窗帘，因此，早晚开闭窗帘就非常麻烦。
简易窗帘自动开闭电路从根本上解决了这一问题。
简易窗帘自动开闭电路能根据外部光线强度自动在早上光线强时打开窗帘，晚上外部光线弱时自动关闭窗帘。
它实现全自动控制，不用人参与。
并且此电路阈值电压可调，用以调节在什么亮度围窗帘打开，使此电路的应用更加灵活。
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D4、负载和D5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D6、负载和D3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，在一定围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。
如图2-5所示是施密特触发器的符号及输入输出波形。
图2-5 施密特触发器符号及输入输出波形施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。
在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压，在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压。
正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压。
它是一种阈值开关电路，具有突变输入——输出特性的门电路。
这种电路被设计成阻止输入电压出现微小变化（低于某一阈值）而引起的输出电压的改变。
利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。
输入的信号只要幅度大于vt+，即可在施密特触发器的输出端得到同等频率的矩形脉冲信号。
此电路中所用施密特触发器由555定时器构成。
555定时器的部构造和引脚如图2-6所示。
图2-6 555定时器部构造图和引脚分布图它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，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
图2-7为555定时器的主要引脚功能。
INPUTS OUTPUTS MR ST EO DN ＯＮ０１０１１０１００００００×ＬＡＴＣＨＥＤ１×０×０××１×Ｚ图2-7 555定时器的主要引脚功能图2-4所示电路中，夜晚来临光线由强变弱时，光敏电阻阻值增大，555定时器第2引脚和第6引脚电位升高，当电位大于时555定时器的第3引脚输出高电平；早上光线由弱变强时，光敏电阻阻值逐渐减小，555定时器第2引脚和第6引脚电位降低，当电位小于时555定时器的第3引脚输出低电平。
由R5和R6组成的分压器可以调节施密特触发器的回差电压围。
2.2.3 继电器控制电路如图2-8所示是继电器控制电路。
图2-8 继电器控制电路继电器控制电路主要由两个开关二极管1N4148、两个电阻、一个NPN三极管和继电器的线圈组成。