自动调光灯设计
具有自动亮度控制功能的LED光源的设计
具有自动亮度控制功能的LED光源的设计LED光源是当前照明领域的主流技术之一，其具有高效节能、寿命长等优点。
然而，传统的LED光源在亮度调节上存在一定的限制，通常需要外部设备进行控制。
为了更好地满足用户的需求，设计具有自动亮度控制功能的LED光源是一项有意义的工作。
本文将详细介绍如何设计具有自动亮度控制功能的LED光源。
首先，设计具有自动亮度控制功能的LED光源需要合适的亮度感应器。
亮度感应器可以通过检测光线的强弱来实时调整LED的亮度。
常见的亮度感应器包括光敏电阻和光敏二极管。
光敏电阻是一种将光线转化为电阻信号的器件，可以根据光强来调整电路的亮度。
而光敏二极管则是一种具有光电转换功能的器件，可以通过光电流的大小来调整亮度。
通过选择合适的亮度感应器，可以实现精确的亮度控制。
其次，设计具有自动亮度控制功能的LED光源需要一定的控制电路。
控制电路可以通过读取亮度感应器的输出信号，并根据设定的亮度目标来实现自动调节。
常见的控制电路包括单片机控制和模拟电路控制。
单片机控制可以通过编程实现复杂的亮度调节算法，具有较高的灵活性和可调性。
而模拟电路控制则可以实现简单的亮度控制，适用于一些简单的应用场景。
通过选择合适的控制电路，可以实现自动亮度控制功能。
进一步，设计具有自动亮度控制功能的LED光源还需要考虑功率供应和驱动电路。
LED光源需要提供稳定的直流电源以保证其正常工作。
而驱动电路则可以通过控制电路的输出信号来调整LED的亮度。
常见的驱动电路包括恒流驱动和PWM调光驱动。
恒流驱动可以提供稳定的电流，保证LED的亮度稳定。
而PWM调光驱动则可以通过改变PWM信号的占空比来实现亮度的调节。
通过选择合适的功率供应和驱动电路，可以提供稳定的电源和精确的亮度调节。
最后，设计具有自动亮度控制功能的LED光源还需要考虑实际应用中的环境因素。
不同的环境条件可能对亮度的控制造成一定的影响，如强烈的光线、温度变化等。
设计时需要考虑这些因素，并采取相应的措施来保证LED光源的正常工作。
基于单片机的智能调光灯设计
基于单片机的智能调光灯设计一、设计背景与意义随着科技的不断进步，人们对于生活品质的要求越来越高。
传统的固定亮度灯光已经无法满足多样化的需求。
智能调光灯能够根据环境光线、时间以及用户的个人喜好自动调节亮度和颜色，不仅为人们提供了更加舒适的照明体验，还有助于节约能源。
在办公场所，合适的灯光亮度可以提高工作效率，减少眼睛疲劳；在家庭中，智能调光灯可以营造出温馨、浪漫的氛围；在公共区域，如走廊、楼梯等，根据人员活动情况自动调节亮度，能够有效降低能源消耗。
二、系统总体设计本智能调光灯系统主要由单片机控制模块、光线传感器模块、按键输入模块、LED 驱动模块和 LED 灯珠组成。
单片机作为核心控制部件，负责接收来自各个模块的数据，并根据预设的算法进行处理，输出相应的控制信号。
光线传感器用于检测环境光线强度，将其转换为电信号传输给单片机。
按键输入模块供用户手动设置亮度、颜色等参数。
LED 驱动模块根据单片机的控制信号，为 LED 灯珠提供合适的电流和电压，实现亮度和颜色的调节。
三、硬件设计1、单片机选择选用 STM32 系列单片机，具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等优点，能够满足本系统的控制需求。
2、光线传感器采用 BH1750FVI 光线传感器，它具有高精度、低功耗的特点，能够准确测量环境光线强度，并通过 I2C 接口与单片机进行通信。
3、按键输入采用独立按键，通过检测按键的按下状态，实现用户对灯光的手动控制。
4、 LED 驱动模块选择恒流驱动芯片，如 XLSEMI XL7015，能够为 LED 灯珠提供稳定的电流，确保灯光的稳定性和可靠性。
5、 LED 灯珠选用高亮度、低能耗的贴片式 LED 灯珠，如 5050 型号，具有发光均匀、色彩丰富等优点。
四、软件设计1、主程序流程系统初始化后，单片机不断读取光线传感器和按键输入的数据。
根据光线强度和用户设置，计算出 LED 灯珠的亮度和颜色值，并通过LED 驱动模块进行控制。
LED隧道照明自动调光系统的设计
LED隧道照明自动调光系统的设计1.系统概述在隧道照明系统中，为了提供充足的光照度以确保行车安全，通常需要使用大量的照明灯具。
然而，这会导致能源的浪费。
为了解决这个问题，LED隧道照明自动调光系统应运而生。
该系统通过感知隧道内的光照水平，并根据需要调整LED灯具的亮度，从而降低能源消耗。
2.系统架构光照传感器：安装在隧道内不同位置的光照传感器能感知周围的光照水平，将感知到的光照度通过信号传递给控制器。
控制器：控制器是LED隧道照明自动调光系统的核心部分，它根据接收到的光照传感器的信号，计算出应该调整的亮度水平，并通过控制LED灯具来实现自动调光。
LED灯具：LED灯具是光源，根据控制器的命令，改变灯具的亮度水平。
LED灯具具有较高的能效和寿命，非常适合用于隧道照明。
3.系统设计原则3.1能效优先系统设计应确保在提供充足光照度的同时，最大限度地减少能源消耗。
LED灯具本身具有较高的能效，通过自动调光系统，能够根据实际需求进行亮度调整，进一步降低能源消耗。
3.2安全性系统设计应确保在任何情况下都能提供足够的照明，以确保隧道内的行车安全。
即使在光照传感器失效或控制器故障的情况下，系统应能提供默认的亮度水平。
3.3可靠性系统设计应具备可靠性，确保在长时间运行中不发生故障。
控制器应具备故障检测和自动切换功能，以避免整个系统的失效。
4.系统工作流程4.1光照传感器感知隧道内的光照水平，将感知到的光照度信息传递给控制器。
4.2控制器根据接收到的光照度信息，通过预先设定的算法计算出应该调整的亮度水平。
4.3控制器发送调整亮度的信号给LED灯具。
4.4LED灯具根据接收到的调光信号，调整自身的亮度。
5.系统可扩展性6.系统优势与传统的隧道照明系统相比，LED隧道照明自动调光系统具有以下优势：6.1节能减排通过自动调光功能，系统可以根据实际需要调整光照度，避免了不必要的能源消耗，从而减少能源浪费和二氧化碳排放。
6.2维护成本低LED灯具具有较长的寿命和较低的故障率，减少了灯具更换和维护的成本。
设计一套智能三色调光灯的设计方案
智能灯光控制系统设计方案一、智能照明简述是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统，来实现对照明设备的智能化控制。
具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能；并达到安全、节能、舒适、高效的特点。
二、智能的组成、功能及特点1、组成输入单元：主要功能是将外部控制信号换成网络上的传输信号，具体有开关，红外接收开关，红外遥控器，多功能的控制板，传感器；输出单元：输出单元是用于接收来自网络传输的信号，控制相应回路的输出以实现实时控制。
在智能家居系统中，智能照明系统是一个核心系统，智能照明控制系统通常由调光开关，灯具，光源等组成。
通常将智能照明控制系统整合在智能家居控制主机中。
2、功能★灯光调节：用于灯光时能对电灯进行单个独立的开、关、调光等功能控制，也能对多个电灯的组合进行分组控制，方便用不同灯光编排组合形式营造出特定的气氛。
★智能调光：随意进行个性化的灯光设置；电灯开启时光线由暗逐渐到亮，关闭时由亮逐渐到暗，直至关闭，有利于保护眼睛，又可以避免瞬间电流的偏高对灯具所造成的冲击，能有效的延长灯具的使用寿命。
★延时控制：在您外出的时候，您只需要按一下"延时"键，在您出门后30秒，所有的灯具和电器都会自动关闭。
★控制自如：可以随意遥控开关屋内任何一路灯；可以分区域全开全关与管理每路灯；可手动或遥控实现灯光的随意调光,还可以实现灯光的远程电话控制开关功能。
★全开全关：整个照明系统的灯可以实现一键全开和一键全关的功能。
★场景设置：回家时，在家门口用遥控器直接按"回家"场景灯光调节：用于灯光照明控制时能对电灯进行单个独立的开、关、调光等功能控制，也能对多个电灯的组合进行分组控制，方便用不同灯光编排组合形式营造出特定的气氛。
灯光调节：用于灯光照明控制时能对电灯进行单个独立的开、关、调光等功能控制，也能对多个电灯的组合进行分组控制，方便用不同灯光编排组合形式营造出特定的气氛。
家庭灯光智能控制系统设计
家庭灯光智能控制系统设计1.引言随着科技的不断发展，智能家居已经成为人们生活中的热门话题。
智能家居不仅给人们的生活带来了便利，同时也提高了居住的舒适度和安全性。
其中，家庭灯光智能控制系统是智能家居中的一个重要组成部分。
本文将设计一套家庭灯光智能控制系统，以满足人们对于灯光的智能控制需求。
2.系统需求2.1用户需求用户希望能够灵活地控制家庭灯光，例如打开/关闭灯光、调节灯光亮度、更改灯光颜色等。
用户希望能通过手机、平板电脑等设备进行远程控制，方便快捷。
用户希望系统能自动进行灯光控制，例如根据时间设定自动开启/关闭灯光、根据环境亮度自动调节灯光亮度等。
2.2系统需求系统需要具备远程控制功能，可以通过手机APP、平板电脑等设备进行控制。
系统需要能够自动进行灯光控制，例如定时开启/关闭灯光、根据环境亮度自动调节灯光亮度等。
系统需要能够接收用户的手动控制指令，并迅速响应，确保控制的实时性。
系统需要能够连接和控制多个灯光设备。
系统需要提供用户友好的界面，方便用户进行操作。
3.系统设计3.1硬件设计系统需要具备以下硬件组成：灯光设备、智能网关、控制器、传感器。
灯光设备：用于提供照明功能，可以是普通的灯泡、台灯等。
智能网关：用于与控制器和传感器进行通信，接收控制指令并转发给相应的灯光设备。
控制器：用于处理用户的控制指令和自动控制逻辑，对灯光设备进行控制。
传感器：用于感知环境亮度等信息，并将信息传输给控制器进行自动控制。
3.2软件设计系统需要具备以下软件组成：远程控制APP、自动控制逻辑、用户界面。
自动控制逻辑：根据用户设定的条件和时间，对灯光设备进行自动控制。
用户界面：提供用户友好的界面，方便用户进行操作，如开关灯、调节亮度、更改颜色等。
4.系统实现4.1硬件实现选择合适的灯光设备和智能网关，确保设备之间的兼容性。
将智能网关与灯光设备进行连接，形成一个局域网内的灯光控制系统。
将传感器布置在合适的位置，确保能够准确感知环境亮度等信息。
亮度自动调节台灯电路的设计
亮度自动调节台灯电路的设计摘要台灯亮度自动调节电路系统以STC12C5A60S2单片机为中央控制单元，通过光敏电阻等扩展模块，实现了根据外界光照强度变化台灯自动调节亮度的功能。
该设计主要实现了台灯亮度的自动调节，单片机通过光敏电阻来获取外界的光强信息并将该信息转换成数字信号。
通过红外模块系统判断台灯附近是否有人，无人时台灯不工作，有人在附近时，台灯会自动开启。
当人离开一段时间后台灯会自动关闭并作出提醒，这样便有效地节约了能源。
此外系统还带有时间显示的功能，通过按键调节可以对时间进行校正。
经过测试，各模块的功能均能正常实现，同时该系统还具有控制简单、反应灵敏等优点。
关键词:STC12C5A60S2单片机;光敏电阻;PWM波;红外感应1AbstractThe brightness automatic adjustment circuit system of lamp is controlled by STC12C5A60S2, through other expansions like photoresistor module, brightness of the lamp can be automatically adjusted according to that of the outside. The design makes it possible for the lamp to adjust it’s brightness automatically , the micro-controller gets light intensity nearby by the photoresistor and the information will be converted into a digital signal. Infrared module of the system judges whether someone is near the lamp , the lamp will automatically turn on when someone is nearby and will not work when it is not . When people leaves the desk for some time, the lamp will automatically turn off andmake a reminder, which effectively saves energy. In addition the system also has the function of time display,which can be corrected by keys . Tests prove that the function of each module can be achieve normally and it is easily to control as well as quick-witted.: STC12C5A60S2; Photoresistance; PWM; Infrared sensors Keywords2目录1 绪论...................................................................... . (5)1.1 研究课题的背景与意义...................................................................... (5)1.2 本课题的研究内容及实施方案 (5)1.3 论文内容安排...................................................................... . (6)2 整体方案设计...................................................................... (7)2.1 整体逻辑框图...................................................................... . (7)2.2 方案论证...................................................................... ................................. 7 3 硬件方案设计...................................................................... . (10)3.1 STC12C5A60S2最小系统 ..................................................................... (10)3.2 光敏电阻...................................................................... . (11)3.2.1 光敏电阻的性质...................................................................... .. (11)3.2.2 光敏电阻模块电路图......................................................................133.3 液晶显示屏1602.................................................................... .. (14)3.3.1 1602简介...................................................................... . (14)3.3.2 1602与单片机连接图.....................................................................153.4 时钟芯片DS1302 ................................................................. (16)3.5 红外传感器...................................................................... (17)3.6 按键模块...................................................................... . (17)3.7 蜂鸣器电路...................................................................... ........................... 18 4 软件设计...................................................................... .......... 错误～未定义书签。
自动调光台灯设计开题报告
自动调光台灯设计开题报告自动调光台灯设计开题报告一、引言近年来，随着人们对生活品质的要求不断提高，台灯已经不再只是简单的照明工具，更成为了一种能够提升生活品味和舒适度的装饰品。
然而，传统的台灯在亮度调节上存在一定的不便，需要手动操作，而且往往只有几个固定的亮度档位。
为了解决这一问题，本文将设计一款自动调光台灯，旨在提供更加智能、便捷的照明体验。
二、设计目标1. 实现自动调光功能：通过感应器和亮度传感器，实现对环境光线的实时监测，并根据环境亮度自动调节台灯的亮度，以保证舒适的照明效果。
2. 多种亮度档位可选：设计多个亮度档位，供用户选择，以满足不同场景下的照明需求。
3. 良好的人机交互体验：通过触摸屏或按钮，实现对台灯的开关、亮度调节等操作，使用户能够方便地控制台灯。
4. 省能环保：采用LED灯源，具有高效、低耗电的特点，减少能源浪费，降低对环境的影响。
三、设计方案1. 硬件设计（1）感应器：采用红外感应器，用于检测人体活动，当人体靠近台灯时，感应器将发出信号，触发台灯的开启。
（2）亮度传感器：通过光敏电阻等传感器，实时监测环境光线的亮度，并将数据传输给控制器。
（3）LED灯源：选择高亮度、高色温的LED灯珠作为光源，以提供均匀、舒适的照明效果。
（4）控制器：采用单片机或微控制器作为控制核心，接收感应器和传感器的信号，并根据预设的算法进行亮度调节。
（5）触摸屏/按钮：设计触摸屏或按钮，用于用户的开关、亮度调节等操作。
2. 软件设计（1）数据处理：控制器接收到感应器和传感器的数据后，进行处理和分析，根据环境光线的亮度，计算出合适的亮度值。
（2）亮度调节算法：设计合理的亮度调节算法，根据环境亮度和用户需求，自动调节台灯的亮度。
（3）人机交互界面：设计友好的人机交互界面，使用户能够方便地进行开关、亮度调节等操作。
四、预期成果1. 自动调光功能的实现：通过感应器和亮度传感器的配合，实现对台灯亮度的自动调节，使其能够根据环境光线的变化自动调整亮度。
自动调光灯控制系统设计说明书
International Conference on Computer Engineering, Information Science & Application Technology (ICCIA 2016)Research of Automatically Light-Adjusting Lamp Biqing Li1, a, Aizhen Zhou2, a, *, Chongjun Yang1, a, Shiyong Zheng3, b1 College of Mechanical and Electronic Engineering, Hezhou University, Hezhou Guangxi 542899,China;2 Liuzhou Jiacheng automotive trim Systems Co. Ltd, Liuzhou Guangxi 545000, China;3 College of Computer Science and Information Engineering, Hezhou University, Hezhou Guangxi542899, China.a****************,b****************Abstract. This design adopting 80C51 microcontroller and a few external circuit to control lights, using silicon controlled dimming technology, by means of single chip control bidirectional thyristor turn-on to achieve incandescent lamps (resistive load) brightness adjustment, thus achieving the photometric light and dark control and regulation of the effect of fluorescent lamp, realizing fluorescent lamp dimming control, so that the fluorescent lamp according to the external light dark level generated by the effect of light and shade, which can also through manual debugging to adjust the fluorescent lamp brightness, and realize intelligent control. With low cost, simple and easy to work, the design has excellent controllability and practicability.Keywords: Single-chip microcomputer; controllable silicon; light-adjusting lamp.1.IntroductionIn daily life, we often need to adjust the brightness of the lighting or the production of lighting. The dimming control circuit is designed to realize the adjustment of the brightness of the incandescent lamp (pure resistance load) by the single-chip microcomputer controlled bidirectional thyristor [1].The realization mode of the light modulation is that after a period of zero crossing of the AC power supply signal, a bidirectional thyristor can be triggered. The smaller the trigger angle, the shorter the lead time, the longer the time of thyristor conduction, the brighter the brightness of the lamp; on the contrary, the lamp will become more and darker. This is required to determine the AC power synchronization signal zero crossing, and based on this, to control the trigger angle of the trigger angle of the size, to achieve the purpose of incandescent brightness adjustment[2].2.Circuit designFig. 1 dimming controller block diagramMain control circuit with AT89C51 microcontroller as the main components, the control circuit is shown as Fig. 1. When the AC voltage pass zero o’clock signal, the synchronization signal SYN generated during the using would connected to the INT0 of microcontroller, the decline of this signal will cause a certain time of interruption of the microcontroller , as a starting point for the delay signal. In the circuit, the non-contact switch element is adopted to control the bidirectional thyristor. The bidirectional thyristor can control the conduction of the AC power supply without contact, small current controlling the large current, and with fast action, long use life, and high reliability [3].Single chip computer will start a delay program after receiving the synchronization signal, the specific delay time changed by the button. After the end of the delay, the microcontroller immediately produce a trigger signal. The trigger signal can make the controlled silicon in the conduction state, and the current passing by the silicon and then make incandescent lamp glow. The longer the delay time, the shorter the time of the incandescent lamp, and the brightness of the lamp is darker. It’sbecause that the length of delay time is determined by length of the button time, in fact the key control the brightness of the light. The general flow chart of the system program is shown in the following Fig.2.Fig. 2 total flow chartIn this design, the main program is mainly under the control of single-chip microcomputer, storing and analyzing the information input keyboard. Drive the external circuit[4], and through comparative analysis of the external light intensity controlling the two-way controllable silicon channel, so as to control the current and indicate the brightness change of the incandescent lamp. In this process, the single-chip microcomputer first need to be initialization, including setting the direction of each I-O microcontroller, the initialization of each variable and the calibration of the frequency of single chipFig. 3 Main control program flow3.ConclusionThe system uses 51 single chip computer AT89S51 programming to control the bidirectional thyristor conduction to realize the adjustment of the brightness of the incandescent lamp (pure resistance load), and realize the automatic and manual switch, with better practicability. The design of the automatically light-adjusting lamp has higher degree of automation, suitable for daily family and public life, such as: corridor lights, street lamps and so on, which has a high practical value. Automatic and manual control of the system are complete, which can make the brightness of the lamp change more easily according to the use of personal habits, can make the application of automatic dimming lights more widely, has a certain application prospects.AcknowledgementsThis work is supported the following fund:2016 The project of improving the basic ability of young teachers in Colleges and universities in Guangxi: “Design and development of electronic commerce platform of agricultural products based on Semantic Technology” (No, KY2016YB455).2016 Guangxi higher education teaching reform p roject: “Exploration on the cultivation mechanism of the teaching characteristics of Communication Engineering Specialty Based on ZTE ICT education platform”2015 college students' innovative training program: “Research on the application of value added tr avel experience in the mobile terminal of the ‘ethnic custom travel’ in Guangxi”(No 201511838070); && “The design and development HeYuanTong Campus Mobile Phone APP based on Android” (No 201511838034).2015 Teaching case project construction project of hezhou university: “Tourist positioning and guiding system project of Huangyao scenic”; && “Development and application of the information management system of ‘Huang Yao Tong’”.Project of scientific research and technology development project of Hezhou: “D esign and implementation of agricultural products e-commerce platform based on Semantic Technology” (No, Hekeneng 1506006)Scientific research project of hezhou university: “Research and development of E-government platform based on mobile terminal” (No 2015ZZZK03);Reform in Education project of hezhou university: “Internet of things” (No hzxytszy201501); “Research on application personnel training model of Communications for SMEs” (No hzxyjg201525);Master degree discipline construction scientific research and Cultivation Project: “Research on the social work service of the teenagers' Network Addiction” (No 2015SHGZ005) &&“Research on the intelligent development of rural tourism in Guangxi based on the Internet of things” (No 2015MTA16).References[1]..Zheng SQ, DZ; Qiang, Z; Li, BQ. Design and Implementation of Supermarket PersonnelManagement System Based On Java. In: Chen PZ, S, editor. 2nd International Conference on Education, Management and Computing Technology (ICEMCT); Tianjin, PEOPLES R CHINA: ATLANTIS PRESS; 2015. p. 1724-7.[2]..Li BG, WL; Zheng, SY; Yue, XG. OPTIMISATION DESIGN OF CORN PRECISIONSEEDER BASED ON MULTI-ROUTE AND MULTI-CHANNEL CONTROL [J]. JOURNAL OF THE BALKAN TRIBOLOGICAL ASSOCIATION. 2015, 21(4A): 1215-23.[3]..Zheng SG, Weili; Li, Biqing. Social Work in Teen Addiction Correction Services Researchunder the New Situation. In: Wang JX, P, editor. 4th National Conference on Electrical,Electronics and Computer Engineering (NCEECE); Xian, PEOPLES R CHINA: ATLANTIS PRESS; 2016. p. 252-5.[4]..Zheng SG, WL; Li, BQ. Digital Display Design of Ethnic Clothing of Nanling. In: Liang ZL, X,editor. 4th International Conference on Mechatronics, Materials, Chemistry and Computer Engineering (ICMMCCE); Xian, PEOPLES R CHINA: ATLANTIS PRESS; 2015. p. 2805-8.[5]..Shiyong Zheng WG, Jing Wang, Biqing Li, Deze QIN. Analysis of Internet of Things TalentTraining and Curriculum System Innovation. 3th International Conference on Education, Management and Computiong Technology; HangZhou, China: ATLANTIS PRESS; 2016. p.957-60.。
自动调节亮度台灯设计
摘要光线过强、过弱都会给人眼造成伤害。
光控台灯是在普通调光台灯的基础上加装一个光控电路，使其能根据周围的环境照度自动调整台灯亮度。
当环境照度较弱时，光控台灯亮度就大；当环境照度较强时，光控台灯亮度就小。
关键词:光控台灯光敏电阻光敏特性亮度ABSTRACTToo light, too weak will harm eyes of people. Optical control lamp dimmer in the general table based on the installation of a light control circuit, so that it can in accordance with the surrounding environment automatically adjusts lamp brightness illumination. When the environment is weak illumination, the light table lamp brightness control on the Great; When the environment is strong illumination, the light control on the small table lamp brightness.Key words：Photo-controlled lamps Photosensitive resistor Photosensitive properties Brightness目录1光控台灯背景 (1)1.1光控台灯研究的背景和意义 (1)1.2简易光控台灯原理初探 (1)2光敏电阻的相关知识 (3)2.1光敏电阻的基本概况 (3)2.2光敏电阻的检测 (6)2.3光敏电阻的市场发展 (7)2.4光敏电阻的商业价值 (10)2.5光敏电阻的国内市场 (15)3光控灯的设计 (17)3.1小型光控灯初探 (17)3.2较复杂光控灯研究 (18)3.2.2元器件选择与制作调试 (19)3.3光控台灯设计 (19)3.4光控灯市场的近况及发展 (20)4结束语 (21)谢辞 (22)参考文献........................................ 错误!未定义书签。
自动调光灯设计
室内灯光亮度自动调节器摘要：光照强度自动检测显示系统，该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。
人们可以设定光照强度的范围。
人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。
该设计可分为三部分：即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。
对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光强到电阻值的信号转换，再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。
对输入信号处理后，就可以用来显示了。
对于显示部分可利用发光二极管来显示，不同的光强对应于不同的发光二极管点亮，就能简单的显示出不同的光强了。
关键词：光敏电阻；光电传感器；光照强度；发光二级管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。
（三）规格型号通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。
当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内光敏电阻外形图和电路符号就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。
为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。
一般光敏电阻器结构图所示。
光敏结构图光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。
光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示光敏电阻常用硫化镉（CdS）制成。
它分为环氧树脂封装和金属封装两款，同属于导线型（DIP型），环氧树脂封装光敏电阻按陶瓷基板直径分为￠3mm、￠4mm、￠5mm、￠7mm、￠11mm、￠12mm、￠20mm、￠25mm 。
（四）参数特性根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器、红外光敏光敏电阻的实验图（五）工作原理光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
毕业设计自动调光台灯
毕业设计自动调光台灯毕业设计自动调光台灯近年来，随着人们对生活质量的要求不断提升，智能家居产品逐渐走入人们的生活。
作为智能家居的一部分，自动调光台灯在提升生活品质、保护眼睛健康等方面发挥着重要作用。
本文将探讨毕业设计中的自动调光台灯的设计与实现。
1. 设计理念自动调光台灯的设计理念是通过感应环境光线的变化，自动调整灯具的亮度，以达到舒适的照明效果。
这样的设计既能够满足人们对于不同场景的需求，又能够减轻眼睛的疲劳，提高工作和学习的效率。
2. 硬件设计在硬件设计方面，自动调光台灯主要包括光敏电阻、控制电路和LED灯具。
光敏电阻作为感应环境光线的传感器，能够将环境光线的强度转化为电信号。
控制电路根据光敏电阻输出的电信号，控制LED灯具的亮度。
通过这样的设计，台灯能够根据环境光线的变化自动调整亮度，使照明效果更加舒适。
3. 软件设计在软件设计方面，自动调光台灯需要通过编程实现光敏电阻和LED灯具之间的交互。
首先，需要读取光敏电阻输出的电信号，并将其转化为光线强度的数值。
然后，根据光线强度的数值，计算LED灯具应该设置的亮度值。
最后，将计算得到的亮度值传输给LED灯具，实现自动调光的效果。
4. 用户体验在毕业设计中，用户体验是非常重要的考虑因素。
自动调光台灯的设计应该注重用户的使用习惯和需求。
例如，可以设置不同的照明模式，如阅读模式、休息模式和工作模式，以满足用户在不同场景下的需求。
同时，还可以添加手动调光的功能，让用户根据个人喜好进行亮度的调整。
通过这样的设计，可以提高用户对于自动调光台灯的满意度和使用体验。
5. 可行性分析在毕业设计中，可行性分析是必不可少的一部分。
自动调光台灯的设计需要考虑到硬件和软件的可行性。
在硬件方面，需要选择合适的光敏电阻、控制电路和LED灯具，并确保它们的兼容性和稳定性。
在软件方面，需要选择合适的编程语言和开发平台，并确保软件的可靠性和稳定性。
通过合理的可行性分析，可以确保毕业设计的顺利进行。
自动调光台灯的设计毕业设计
酒泉职业技术学院毕业设计（论文）2012级机电一体化专业毕业设计（论文）任务书学生姓名专业班级：12机电一班设计（论文）题目;自动调光台灯一、设计要求1．分析题目需完成的功能，问题描述准确．规范。
2．拟定实施方案,描述设计思路（框图）；3．详尽规划内容4．体现完整设计过程及交付最终作品二、主要内容（提纲式的内容要求）用光敏电阻制作一个自动调光台灯。
使台灯的亮度根据周围环境照度自动调节，当周围环境照度较弱，亮度增大，反之则较小。
基本要求：1．工作在常温、常压、静态、环境良好；2．精度：0.1%FS；3．分辨率：按参考文献上常用传感器类比；4．测量范围：按参考文献上常用传感器类比；5．传感器及其辅助结构设计（传感器结构简图1张）；6．电路设计（控制流程图1张；硬件电路及分析，系统电路图1张）。
三、完成任务1．设计思路与内容文档。
2．设计过程参考资料清单及资料文档。
3．最终作品。
指导老师（签名）：教研室主任（签名）：2014 年 4 月 28 日毕业论文（设计）成绩评定表目录一、课题研究背景 (2)二、基本原理简述 (2)三、设计总体方案拟定 (8)四、传感器的结构设计及计算 (8)五、测控电路设计与计算 (9)六、精度误差分析 (11)七、抗干扰措施 (11)1.参考文献 (12)八、附录 (13)自动亮度控制台灯摘要：本课程设计的是一种供夜间阅读和书写有的光控制台灯，使周围书写区域内的照度免受电源电压、环境光变化的影响，使台灯周围的光线保持在人眼适宜的范围内，具有自亮度控制的功能。
从而实现台灯的光线可以随着台灯周围的光线的变化而自动的调节自身为管的光量。
当环境照度弱时，它发光亮度大；环境照度强时，它发光亮度就暗，从而起到节能和护眼睛的作用。
它涉及一种自动调节光照亮度的照明灯具。
它包括一个带有光敏传感器的台灯，所述的台灯由电源插头、开关、灯泡和聚光灯罩构成，使用220伏交流电供电。
在所述的台灯底座的上面设置一个光敏传感器，内有光敏电阻，它可以随桌面上亮度的变化而调节内部电流的变化，从而调整台灯亮度的变化，使桌面始终保持适宜的亮度。
光照控制自动调光台灯工作原理及设计（合集5篇）
光照控制自动调光台灯工作原理及设计（合集5篇）第一篇：光照控制自动调光台灯工作原理及设计工作原理：该灯电路见图1。
当开关S拨向位置2时，它是一个普通调光台灯。
RP、C和氖泡N组成张弛振荡器，用来产生脉冲触发可控硅VS。
一般氖泡辉光导通电压为60－80V，当C充电到辉光电压时，N辉光导通，VS被触发导通。
调节RP能改变C充电速率，从而能改变VS导通角，达到调光的目的。
R2、R3构成分压器通过VD5也向C充电，改变R2、R3分压也能改变VS导通角，使灯的亮度发生变化。
当S拨向位置1时，光敏电阻RG取代R3，当周围光线较弱时，RG呈现高电阻，VD5右端电位升高，电容C充电速率加快，振荡频率变高，VS导通角增大，电灯两端电压升高、高度增大。
当周围光线增强时，RG电阻变小，与上述相反，电灯两端电压变低，高度减小。
这个自动调光台灯能根据周围环境照度强弱自动调整台灯发光量。
当环境照度弱，它发光亮度就增大；环境照度强，发光亮度就减暗。
调试时，将RP调到阻值为零位置，S置于位置2，用万用表测电灯两端交流电应在200V以上，如低于200V可略减小R1或增大R3阻值，使之达到要求。
光敏电阻RG应安装在台灯底座侧面台灯光线不能直接照射的地方，用来感受周围环境照度。
调光台灯的灯泡宜用40W的白炽灯。
调整好的电路即可投入使用；S拨向2为普通调光台灯，调RP可选择适当的高密度；S拨向1为自动台灯，先调RP选择好适当亮度，如环境照度变暗时，台灯亮度会逐渐变亮，增大照度。
第二篇：红外自动调光台灯设计《红外自动调光台灯设计》论证报告院系：物理与电子工程学院年级：2012级电子信息工程学号：1202214024 姓名：张梦琪《红外自动调光台灯设计》论证报告1.本项目的背景与研究意义，国内外同类研究现状和存在的问题市场上出售的调光台灯多为手动式，即根据使用者的需要，用手转动调光旋钮，改变台灯的亮度，虽然有节约用电的作用，但不是自动调光，更无防近视的功能。
自动调光台灯设计开题报告
自动调光台灯设计开题报告1. 项目背景和目标现代生活中，台灯是人们工作、学习和休闲时常用的照明工具。
但传统的台灯往往只有一个亮度档位，无法根据环境的变化自动调整亮度，给用户带来不便。
因此，本项目旨在设计一款自动调光台灯，能根据环境亮度自动调节亮度，使用户在不同环境下都能获得合适的照明效果。
2. 实施方案2.1 硬件设计2.1.1 光敏电阻通过使用光敏电阻感应环境亮度的变化，将变化的电阻值转换为电压信号输入到单片机，实现对环境亮度的检测。
2.1.2 PWM调光通过使用PWM (Pulse Width Modulation) 技术，控制LED灯的亮度。
通过改变PWM信号的占空比，实现对LED灯的调光。
2.1.3 控制电路将单片机与光敏电阻、LED灯和其他相关部件连接，实现对光敏电阻和LED灯的控制。
2.2 软件设计2.2.1 光敏电阻采集使用单片机的模拟输入引脚读取光敏电阻的电压信号，将其转换为数字数值。
2.2.2 PWM控制使用单片机的PWM输出引脚产生PWM信号，控制LED灯的亮度，根据光敏电阻的数值调整PWM信号的占空比。
2.2.3 控制逻辑根据光敏电阻采集到的数值，通过软件逻辑判断当前环境亮度，根据设定的亮度阈值范围，调整PWM信号的占空比，输出给LED灯，实现自动调光的功能。
3. 预期成果通过实施上述方案，预期实现以下成果：•设计出一款具有自动调光功能的台灯。
•可根据环境亮度自动调节亮度，满足不同用户在不同环境下的照明需求。
•使用简单方便，用户无需手动调节亮度。
4. 计划安排•第1周: 调研和学习相关技术知识，准备设备和器件。
•第2周: 进行硬件设计和搭建电路原型。
•第3周: 进行软件开发，编写光敏电阻采集和PWM控制的代码。
•第4周: 进行系统测试和调试，优化实现效果。
•第5周: 撰写设计报告并进行演示展示。
5. 风险和挑战5.1 技术风险•光敏电阻信号采集不稳定，导致亮度调节不准确。
•PWM控制不稳定，导致LED灯亮度闪烁。
一种自动调光的智能视力保护台灯设计
一种自动调光的智能视力保护台灯设计为了解决学生在使用台灯时的视力保护问题，本文设计一款自动调光的智能视力保护台灯。
该台灯系统采用STM32单片机作为控制核心，通过TSL2561照度传感器检测光强的变化，自动调整台灯的亮度，通过红外检测单元感应是否有人在使用台灯，达到环保节能的目的。
所设计的台灯系统结构简单、成本较低，易于学生使用。
标签：视力保护自动调光光强检测智能化引言据不完全统计，中国现在近视患者超过四亿人，尤其是青少年居多，视力的下降损耗着青年人的健壮成长，给他们的日常生活带来了极大的不便利[1]。
这种现象在很大程度上与用眼环境有关[2，3]。
台灯作为学生桌前的必备照明工具，为学生提供明亮的光照环境[4]。
现有学生使用的台灯仅仅能满足学生的照明要求，无法根据周边环境科学的调整适合的学习光照强度，实时提供给学生良好的光照环境[5]。
为此，本文设计一种可以自动调光的视力保护台灯，旨在为学生提供科学的照明环境，防止近视。
一、概述本文在设计过程中，在原有LED台灯的基础上，结合单片机控制技术的优点，针对学生使用群体设计了一种基于STM32的自动调光视力保护台灯系统。
该系统包括主控单元、照度检测单元、温度传感单元、人体红外检测单元以及报警单元等。
系统的结构如图1所示。
二、设计过程1.照度检测单元为了实现对学习环境的光照信息进行实时的检测，选用型号为TSL2561的照度传感器，该传感器具有低功耗、高速及可编程的特点，其内部集成了用于采集外界光照信息的两个光敏二极管，将光照信息转换为电流信号，经A/D转换后存储于内部数据存储器中。
STM32单片机通过IIC总线协议将数据读取，从而完成照度信息的采集和获取。
整个检测过程主要包括启动照度检测、设置积分时间、读取测量A/D转换值，关闭照度检测。
具体流程如图2所示。
2.温度传感单元为了能够实时获得学习环境的温度信息，选用型号为DS18B20的数字式温度传感器。
该传感器具有体积小，且与STM32单片机接口简单，双向性传输等特点。
灯光亮度自动调节电路设计
灯光亮度自动调节电路设计
Made by : Wang Ke qin
1
电路中，晶闸管VS1和二极管VD1～VD4组成全波相 控电路，用氖管N作为VS1的触发管。
220V交流电通过负载HL加到VD1～VD4桥式整流电 路中，整流后的单向脉冲直流电压加到晶闸管VS1阳极 和阴极之间，VS1导通与截止受控制极上的电压控制。 整流后的电压还加到各电阻和电容上。
2
直流电压通过Rl和RP1对电容Cl进行充电，Cl上充到的电 压通过氖管N加到晶闸管VS1控制极上，当Cl上电压上升到 一定程度时，氖管N启辉，将电压加到晶闸管VS1控制极上， 使晶闸管VS1导通，灯HL点亮。
电容Cl上平均电压大小决定了晶闸管VS1交流电一个周 期内平均导通时间长短，从而决定了灯的亮度。
3
当外界亮度高时，光敏电阻器R3阻值小，Cl的充电电压低， 晶闸管VS1平均导通时间短，HL灯光就暗。
当外界亮庋低时，光敏电阻器R3阻值大，Cl的充电电压高， 晶闸管VS1平均导通时间长，HL灯光就亮。
由于R3的阻值是随外界光线强弱自动变化的，所以灯HL的 亮度也是受外界光线强弱自动控制的。
调节可变电L灯光的亮度。
自动循环调光灯电路的设计和模拟运算电路的设计
目录1技术指标 (1)1.1初始条件 (1)1.2技术要求 (1)2设计方案及其比较 (1)2.1模拟电路方案 (1)2.1.1方案一 (1)2.1.2方案二 (2)2.1.3方案比较 (3)2.2数字电路方案 (4)2.2.1方案一 (4)2.2.2方案二 (7)2.2.3方案比较 (8)3实现方案 (9)3.1模拟电路方案 (9)3.1.1 电路器件说明 (9)3.1.2 电路原理分析 (9)3.1.3 电路参数计算 (10)3.2数字电路方案 (10)3.2.1 电路器件说明 (10)3.2.2 电路原理分析 (15)3.2.3 电路参数计算 (16)4调试过程及结论 (16)4.1 模拟电路部分 (16)4.2 数字电路部分 (17)5心得体会 (18)6参考文献 (19)自动循环调光灯和模拟运算电路的设计1技术指标1.1初始条件直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具1.2技术要求设计一种自动循环调光灯电路，可以使灯在熄灭、微亮、较亮及最亮四种状态中不断地循环工作。
要求灯光变化的循环速度可以进行调节。
设计一种模拟信号运算电路，具体包括加法运算电路和减法运算电路，要求能够实现两路可调模拟信号的加法运算和减法运算。
2设计方案及其比较2.1模拟电路方案2.1.1方案一1）反相加法运算电路[1]原理图如图1所示（原理图都由proteus软件作出，导出图片裁剪所得）：图1 反相加法器工作原理：该电路图为反向加法电路，图中R4和R2前分别为Vi1，Vi2输入端，Vi1端输入+5V电压，Vi2通过电位器从+5V分压得到电压信号；然后俩输入运放LF353构成的电路时，进行反相加运算，又由于R1=R2=R3=R4=1KΩ,即可知R1后加法运算输出：Vo=- （Vi1+Vi2）。
2）减法器运算电路原理图如图2所示：图2 减法器工作原理：该电路为减法运算电路，图中R4和R2前分别为Vi1、Vi2输入端，Vi1、Vi2分配电压信号原理同加法运算电路；俩输入经过两个运放组成的电路时，进行加法运算，由于R1=R2=R3=R4=R5=R6=1KΩ，可知R6后减法运算输出：Vo=Vi2-Vi1。
LED自适应调光系统设计
1.1
在照明领域的技术革新中，LED的应用毫无疑问是最令人振奋的，它改变了整个照明市场的结构。
LED的发光强度很高，但它发出的热量很少。白炽灯会浪费大量的热能，霓虹灯容易破损，荧光灯会产生有毒气体[1]。LED已被全球看成一种新型的高科技环保的节能光源。
（3）二极管的电流/电压特性是非线性的。一般情况下流过LED电流的数值等于供电电源的电动势减去LED的势垒电势再除以回路的总电阻，总电阻是电源内阻、引线电阻、发光管体电阻的和。所以，流过LED的电流跟加在发光管两端的电压不会成正比关系。
（4）二极管的PN结是负的温度系数。温度升高会导致LED的势垒电势下降。根据这个特点，我们不能直接给LED电压源供电，而是需要采取限流措施，不然随着管子工作时温度的升高电流会越来越大直到损坏器件。
LEDAdaptiveDimming SystemBased on AVR
Abstract
The quality of dimming of light source is very important. It is not only for a better environment at home. At present, it is also an even more important issue to lessen waste of unnecessary electric light and further achieve the goal of energy saving and emission reduction. What’s more, for light source of LED, it is easier to adjust brightness than fluorescent lamp, energy saving lamp, high pressure sodium lamp and other kinds of lamps. Therefore, we’d better add the function of brightness-adjusting to various kinds of LED lamps.
光照控制自动调光台灯电路设计与分析
光照控制自动调光台灯电路设计与分析引言：随着人们对居住环境要求的提高，台灯作为一个常用的家居照明设备，其功能也在逐渐升级。
传统的台灯只能通过手动开关或旋钮来调节亮度，而现代的台灯往往带有自动调光功能，可以根据环境光照的强弱来自动调节亮度。
本文将详细介绍光照控制自动调光台灯电路的设计与分析。
设计目标及原理：该电路的设计目标是实现根据环境光照强度自动调节台灯亮度的功能。
当环境光照强度较弱时，台灯亮度增加；当环境光照强度较强时，台灯亮度减小。
实现该功能的原理如下：1.使用光敏电阻作为光照传感器，光敏电阻的电阻值与光照强度成反比，即光照越强，电阻越小。
2.将光敏电阻连接到一个模拟电路，通过对光敏电阻的电阻值进行测量，可以获取到当前环境光照强度的信息。
3.将环境光照强度的信息转换为控制台灯亮度的信号，并通过一个可调电阻来调节台灯的亮度。
4.根据光照强度的变化，实时调节台灯的亮度。
电路设计与分析：1.光敏电阻和模拟电路的设计：光敏电阻可以通过将其连接到一个电桥电路（由四个电阻组成）来进行测量。
电桥电路的作用是将光敏电阻的电阻值转换为电压信号。
根据电桥的测量结果，可以通过一个运算放大器对信号进行放大和处理，以便后续的控制。
2.可调电阻和台灯控制电路的设计：可调电阻可以通过调节电阻值来控制台灯的亮度。
将可调电阻与台灯控制电路相连，可以根据其电阻值的变化来控制台灯的亮度。
台灯控制电路可以使用 Triac 或 MOSFET 调光器来实现。
3.控制算法的设计：根据光照传感器的反馈信号和用户设定的亮度范围，设计一个控制算法来实现自动调光功能。
该算法可以根据光照强度的变化，实时调节台灯的亮度。
优缺点及应用场景：该电路设计具有以下优点：1.高度智能化：根据环境光照强度自动调节台灯亮度，无需人工干预。
2.节能环保：根据环境光照强度调节台灯亮度，可以有效节省能源。
3.调光范围广：可根据用户设定的亮度范围来调节台灯亮度，满足不同用户的需求。
自动循环调光灯电路的设计
目录1.技术指标 (1)2.设计方案及其比较 (1)2.1方案一 (3)2.2方案二 (5)2.3方案三 (6)2.4方案比较 (8)3.实现方案 (8)4.调试过程及结论 (9)5.心得体会 (10)6.参考文献 (11)自动循环调光灯电路的设计1.技术指标设计一种自动循环调光灯电路，可以使灯在熄灭、微亮、较亮及最亮四种状态中不断地循环工作。
要求灯光变化的循环速度可以进行调节。
2.设计方案及其比较三种方案用到的时钟信号都是由同一方波产生器产生，所以在这里，先对方波的产生做出说明。
555集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。
但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。
此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。
由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中。
它的引脚图如图1：图1 555集成电路封装555集成电路是8脚封装，双列直插型，其中6脚称阈值端(TH)，是上比较器的输入；2脚称触发端(TR)，是下比较器的输入；3脚是输出端(Vo)，它有0和1两种状态，由输入端所加的电平决定；7脚是放电端(DIS)，它是内部放电管的输出，有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定；4脚是复位端(MR)，加上低电平时可使输出为低电平；5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值；8脚是电源端，1脚是地端。
NE555内部电路方框图2：内部含有两个电压比较器，一个分压器，一个RS 触发器，一个放电晶体管和一个功率输出级。
图2 NE555内部电路方框图方波产生电路如图3：图3方波产生电路电容2C 起到减小干扰、稳定电路的作用；电阻1R 、滑动变阻器1RV 和电容1C 确定方波频率。
仿真时，选取了1R 为10kΩ的定值电阻，1RV 也为1M Ω的滑动变阻器，1C 为1uF 的电容，由公式110.7(2)W T R R C =+得，周期可通过滑阻来调节。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
室内灯光亮度自动调节器
摘要：光照强度自动检测显示系统，该系统可以自动检测光照强度的强弱
并显示让人们知道此时光照强度的强弱。
人们可以设定光照强度的范围。
人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。
该设计可分为三部分：即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。
对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光强到电阻值的信号转换，再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。
对输入信号处理后，就可以用来显示了。
对于显示部分可利用发光二极管来显示，不同的光强对应于不同的发光二极管点亮，就能简单的显示出不同的光强了。
关键词：光敏电阻；光电传感器；光照强度；发光二级管
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。
（三）规格型号
通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。
当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内光敏电阻外形图和电路符号
就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。
为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。
一般光敏电阻器结构图所示。
光敏结构图
光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。
光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示
光敏电阻常用硫化镉（CdS）制成。
它分为环氧树脂封装和金属封装两款，同属于导线型（DIP型），环氧树脂封装光敏电阻按陶瓷基板直径分为￠3mm、￠4mm、￠5mm、￠7mm、￠11mm、￠12mm、￠20mm、￠25mm 。
（四）参数特性
根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器、红外光敏
光敏电阻的实验图
（五）工作原理
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。
用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。
通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体
及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。
入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。
在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。
光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。
半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
光敏电阻原理图
（六）应用
⒈概述
光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广
泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域。
下面给出几个典型应用电路。
⒉调光电路
图(1)是一种典型的光控调光电路，其工作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加，使加在电容C上的分压上升，进而使可控硅的导通角增大，达到增大照明灯两端电压的目的。
反之，若周围的光线
变亮，则RG的阻值下降，导致可控硅的导通角变小，照明灯两端电压也同时下降，使灯光变暗，从而实现对灯光照度的控制。
上述电路中整流桥给出的是必须是直流脉动电压，不能将其用电容滤波变成平滑直流电压，又可使电容C的充电在每个半周从零开始，准确完成对可控硅的同步移相触发。
以光敏电阻为核心元件的带继电器控制输出的光控开关电路有许多形式，如自锁亮激发、暗激发及精密亮激发、暗激发等等，下面给出几种典型电路。
图(1)
图(2)是一种简单的暗激发继电器开关电路。
其工作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升激发VT1导通，VT2的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。
图(2)光控开关
图(3)是一种精密的暗激发时滞继电器开关电路。
其工作原理是：当照度下降到设
置值时由于光敏电阻阻值上升使运放IC的反相端电位升高，其输出激发VT导通，VT 的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。
图(3)
（七）优缺点
⒈优点
内部的光电效应和电极无关（光电二极管才有关），即可以使用直流电源
灵敏度和半导体材料、以及入射光的波长有关
环氧树脂胶封装可靠性好、体积小、灵敏度高、反应速度快、光谱特性好。
⒉缺点
受温度影响较大
响应速度不快，在ms到s之间，延迟时间受入射光的光照度影响（光电二极管无此缺点，光电二极管灵敏度比光敏电阻高）
（八）分类
⒈按半导体材料分：本征型光敏电阻、掺杂型光敏电阻。
后者性能稳定，特性较好，故大都采用它。
⒉根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：
①紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。
②红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。
锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。
③可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。
主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和
四、电路的工作原理
图2 整机电路图
从电路原理图看其实很简单，右边三个比较器部分电路完全相同。
结构分析如下：
（一）供电电源
VCC=5V，给分压电路、比较器、发光管、蜂鸣器供电。
（二）分压电路
包括光敏电阻分压和基准电阻分压。
（三）比较电路
比较器的两个比较端一个从光敏电阻一端引出，接入比较器负比较端，另一个从三个基准电阻分压端引出，接入比较器正比较端。
若光敏电阻比较端阻值大于基准电阻，则分压也大于基准电阻，比较器输出为负，反之亦然。
五、单元电路设计、参数计算和器件选择
（一）单元电路设计
设计时须对整个系统进行全面综合考虑。
以完成课题功能要求为前提，尽量使电路简单清晰。
按照前面分析，首先应将系统分为三个模块，其中测量显示电路重点设计分析如下：
⒈电源部分
为了驱动比较器，电源电压设置为5V
⒉分压电路
为了便于分压比较，另一分压电阻均设为相同值
⒊比较电路
为了符合正常逻辑思维，应该设定光照越强，亮的发光管越多。
所以才将光敏电阻分压端接入比较器负比较端。
光最强时，电阻最小，分压最少，比较器负输入端都小于正输入端，比较器输出都为正，三个发光管都亮。
⒋光敏电阻精确连续分压
为了实现光敏电阻精确连续分压，仿真时用滑动变阻器代替，一个粗调，一个细调。
⒌显示电路
为了驱动发光管，应设置上拉电阻，为了保护发光管，应设置限流电阻。
（二）参数计算
⒈电阻值选择
由于本系统最核心要的功能是判断光照是否适宜，而当光照适宜时光敏电阻的组值R的范围为1.4--3.6k欧，黑暗时光敏电阻阻值大于15.6 k欧，为了计算方便，R1选择20 k欧。
⒉Vref1，Vref2的计算
光照很强时，欧，取R=320欧；
光照适宜时1.4k<R<3.6k,取R=1.4k时；
取R=3.6k时；
光照黑暗时，R15.6k取R=15.6k时；
由系统功能及比较器工作原理得：
Vref1<V1
Vref1<V2
Vref1>V2
Vref2<V2
Vref2<V3
Vref1=4.7V，Vref2=4.2V可以由串联分压电路分压得到：4.7V电压可由一个4.7k 电阻和一个300欧的电阻串联于5V电源得到；4.2V电压可由4.2k和0.8k电阻串联得到。
但是这两个阻值在金属膜电阻中没有，可以分别用1.5k和2.7k串联，1.6k和
1.6k并联得到。
⒊上拉电阻R2，R3的计算
由于比较器LM339N输出电流为nA级，因此忽略不计；三极管LED导通时，采用恒压降模型，相当于于1.66V的电压源。
设LED发光二极管导通时电流为I，则I5mA，于是可得：
所以：R2668；取R2=402即可满足条件。