学会绘制路灯控制电路图
路灯控制电路课程设计
路灯控制电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握路灯控制电路的基本原理，包括电路的组成、功能和作用。
2. 学生能够识别并了解常见的电路元件，如开关、继电器、定时器等，并明白它们在路灯控制电路中的应用。
3. 学生能够阐述路灯控制电路中不同模式的工作原理，例如定时控制、光控和声控等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的路灯控制电路，并进行模拟实验。
2. 学生通过实际操作，培养动手能力和问题解决能力，能够分析和调试简单的电路故障。
3. 学生能够使用适当的工具和仪器，进行电路连接和测量，掌握基本电路实验操作技巧。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对电子技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生在小组合作中，学会相互沟通、协作，培养团队合作精神和责任感。
3. 学生能够意识到电子技术在实际生活中的应用，增强对科学技术的认识，提高社会责任感和节能环保意识。
课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，注重理论知识与实践操作的紧密结合。
学生特点：学生为八年级学生，具备一定的物理基础和电路知识，对电子技术有一定的好奇心，喜欢动手操作。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究，通过实践操作巩固理论知识，培养学生的学习兴趣和创新能力。
同时，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保每位学生都能达到课程目标。
教学过程中，将课程目标分解为具体可衡量的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，结合教材第十五章“自动控制电路”进行设计，主要包括以下几部分：1. 路灯控制电路原理介绍：讲解路灯控制电路的基本组成、工作原理和功能，使学生理解不同控制模式（如定时控制、光控、声控）的电路设计。
2. 电路元件识别与应用：学习常见的电路元件（如开关、继电器、定时器等），介绍它们在路灯控制电路中的作用，并通过示例进行说明。
3. 路灯控制电路设计：引导学生运用所学知识，设计简单的路灯控制电路，包括电路图的绘制、元件选型和连接方法。
太阳能路灯介绍书及电路图
太阳能路灯介绍书及电路图指导教师：曾永志作者：陈挺一、作品电路图说明：图中3块黄色的矩形为太阳能电池板，2块黑色的矩形为电阻器。
其中3个三极管和太阳能电池板的连接为控制部分，它起的作用是：当有光照时使得电路不导通，同时太阳能电池板也在利用光能为电池充电；当无光照时使得电路导通，从而使得灯泡发光，达到照明的作用。
二、功能介绍：该作品的主要功能是：在白天时不工作，却能利用阳光来为蓄电池充电，而到了晚上就能够工作。
这样就达到了充分利用可再生资源——太阳能，从而达到节约的作用，并且在使用过程中不会造成环境污染，从而达到环保。
三、关于对该作品的发展前景的看法：无论大小城市都一定会有路灯，有路灯就一定要用电，而现在各个城市经济都飞速发展，许多城市都会出现用电紧张。
除去一些家庭的不合理用电造成的浪费，城市里许许多多的路灯所耗的电能也不是个小数目。
例如：四川省成都市内目前共有4.8×104盏路灯，平均每盏耗电250瓦/小时，每天耗电量很大。
照这样计算，每天将会耗电2.88×108W，一个月下来会是8.93×109W，一年下来会是3.26×1012W，那么再过几十年将会多么可怕啊！而如果我们使用太阳能路灯，这一切将会大大的改变。
因为每一天都有阳光，那么假如每盏路灯都安上3块太阳能电池板，并且每块的供电量为100W/小时，那么，每天就能产生3600W电能，足够让一盏路灯工作14.4小时。
并且太阳能路灯的造价也不贵，这样，节约下来的电能就很可观了。
除此之外，我们还可以进行进一步改造，将路灯改小变成各个家庭所必备的日光灯，那么，节约下来的电能将更多。
所以，我们很有必要利用太阳能。
太阳能路灯很有必要代替传统路灯。
太阳能路灯控制器电路图
太阳能路灯控制器电路图2010-11-14 14:00太阳能路灯控制器电路图1 •工作原理电路原理见图1所示。
该电路由以U5为核心组成的蓄电池过充电控制电路、以 U 4A 〜U4D 为核心组成的蓄电池电压指示电路 及显示电压按钮开关KS1电路、以U1B 组成的蓄电池过放电控制电路、以 U1A 组成的开灯检测控制电路、以 U2组成的开灯及延时 熄灯及二次开灯定时控制电路，以及以控制三极管 Q2驱动继电器组成的输出控制电路等组成。
现分别介绍如下。
(1) 过充电、过放电检测保护部分太阳能电池组件板或阵列由插口CZ1的①脚输入，加至防反充电二极管 D2的正极.D2的负I w JSU 起 1*01CH-严*案：尉吟“300■、叱则剤［浏q 辅L叶a £ifif极接12V蓄电池的正极，即CZ1的③脚。
控制器在初始上电时，由于C4的作用使U5②脚为低电平，③脚输出高电平，Q7导通；Q8 截止，允许太阳能电池给蓄电池充电。
当蓄电池所充的电压小于14 ．4V 时，由R13 、(R38 十R39) 组成的串联分压电路送至U5 ②、⑥电压低于2 / 3 U5的供电电压时，即小于6V,电路维持充电状态；随着充电时间的延长，蓄电池电压逐渐升高，当U5②、⑥的电压高于2 / 3 U5供电电压时，U5③脚输出低电平，Q7截止、Q8导通，给太阳能电池板泄放电流，停止对蓄电池充电。
在U5③脚输出低电平的状态下，其⑦脚导通，相当于将1140并入电路中。
此时电路的分压比为：R38+ R39 // R40/IRI3+(R38+R39) // R40，不难算出，当蓄电池电压低于设定值13V时•电路状态再次翻转，U5③脚输出高电平，允许蓄电池充电。
(2) 开灯检测方法与控制太阳能电池板是一个很好的光敏元件，其输出电流、电压能随着接受光的强度和照度变化而变化，本控制器就是利用这一原理实现开、关灯控制的。
太阳能电池板PVin输入电压经R5、R6串联分压后；加至运放U 1A②脚，其③脚接于R9、R8+VR的分压点上。
某小区路灯电气系统图纸
光控路灯自动控制器电路图
光控路灯自动控制器电路图：路灯自动控制器，是天黑自动开灯、天亮自动关灯的装置，能节约劳力、电力和延长灯泡寿命，能自动根据天气晴或阴来推后或提前开灯时间。
适用于工矿、街道、航标等外部照明控制，亦适合电力供应紧张地区的家属照明在天亮后自动关断电源，以节约生活用电。
工作原理如图所示。
接通220v交流电源，电容C4两端将获得十12v直流电压。
天黑时．光敏电阻RG呈高阻，三极管VTl、v1．2均截止。
继电器KMl未通电，KMl的触点2—3闭合。
交流继电器KM2路灯自动控制器，是天黑自动开灯、天亮自动关灯的装置，能节约劳力、电力和延长灯泡寿命，能自动根据天气晴或阴来推后或提前开灯时间。
适用于工矿、街道、航标等外部照明控制，亦适合电力供应紧张地区的家属照明在天亮后自动关断电源，以节约生活用电。
工作原理如图所示。
接通220v交流电源，电容C4两端将获得十12v直流电压。
天黑时．光敏电阻RG呈高阻，三极管VTl、v1．2均截止。
继电器KMl未通电，KMl的触点2—3闭合。
交流继电器KM2通电工作．KM2的触点l—2、4—5闭合，发光二极管vD3显示$情号指示，照明灯H自动燃亮。
天亮时，RG呈低阻，VT1获基极电流而导通，其射松输出高电位使vT2饱和导通。
kMl动作，KMl的触点2—3断开，KM2断电而释放，KM2的触点2-3闭合，4-5断开，vD3将显示绿色信号指示，路灯H自动熄灭。
其中，电阻R1，电容c1起延时作用，以防止夜间闪电干扰而导致电路误下作。
R2为限流电阻。
电阻R3、电位器RP为vTl的偏置电阻，调节P可改变vTl、vT2的导通电压。
二极管vDl为保护二极管。
电容c2用于消除继电器KMl的吸合及释放可能产生的抖动现象。
电阻R5、电容c3为消火花电路。
二极管vD2、电容c4为半波电流。
某地区路灯接地CAD设计图
路灯自动控制电路
路灯自动控制电路路灯是校园的一道景色，也是校园照明不行缺乏的设备。
当前好多的学校还要采纳人工控制方式来控制路灯的开关，因为控制人员和控制开关一般处于室内，所以就不免出现了路灯早开、晚开、早关、晚关等一系列问题。
这不只是影响了全校师生的工作活动，同时也会造成电能浪费。
为了能在适合的时候翻开路灯为师生服务同时使控制智能化更安全化，应使用自动控制装置。
本设计采纳光敏电阻和通用集成运放LM324作为光照强度传感器，当光照强度变化的时候光敏电阻的阻值也随着变化，进而使LM324的输入电压变化，当变化到必定值的时候LM324的输出会产生突变，利用LM324的输出去控制继电器，进而达到控制路灯的目的。
而后利用数电集成电路制作一个时钟电路,时钟准时电路能够控制子夜灯，即是清晨时候只点亮50%的路灯，并且路灯功耗降低到本来的70%。
时钟准时电路同时还拥有控制路灯系统的功能，这样就有了故障保护，保证了夜间照明。
本设计还拥有路灯工作时间计时功能、准不时间可调等功能，是多功能路灯自动控制电路，能知足校园照明等需要。
电源部分整流滤波各样电子电路都要求用稳固的直流电源供电，由整流滤波电路可输出较为光滑的直流电压。
整流部分采纳桥式整流，使用1N4001硅整流二极管。
其最高反向工作电压(峰值)为50V，最大整流电流为1A，正向压降小于等于1V，反向电流小于5uA。
所以整流二极管1N4001能知足电路的需要。
本设计采纳3300uF有极性电容进行信号滤波。
直流稳压表17806三端稳压器的参数(Ci=0.33μF,C。
=0.1μF,Ta=25℃)输出电压范围最大输入电最大输出△V0(温度变化引器件压降(Vi-V0)输出电阻（v）压电流起)（mV/℃）（V）MΩ（V）（A）5.75~6.2535 1.5±0.7(I0=50OmA)2~2.5(I0=lA)17本设计采纳大多数CMOS集成CD4000系列集成块，它们的供电电压同意在+3～+18V范围内，还有整个电路运转所需要的最大电流是500mA，最大输出电阻远小于17mΩ。
自动光控制路灯电路设计(已实现)
电子线路课程设计题目路灯控制器设计专业班级09物电电信一班学生姓名徐旷怡陈梦达周吉指导教师张丹二O一二年十一月路灯控制器的设计设计说明：安装在公共场所或道路两旁的路灯，通常是随环境的亮和暗而自动的关断和开启或者自身亮度，同时可以对消耗的电功率进行测量。
实验时用1W白光LED （3.3V@300mA）代替路灯，用调光台灯替代环境光线变化。
（LED采用恒流供电，电流变化可以与LED亮度的变化约为线性变化。
）设计要求：基本部分1、自制电路供电的稳压电源；2、LED采用恒流供电。
3、该控制器具有环境亮度检测和控制功能，当处于暗（亮）环境下能够自动开（关）灯，为了演示方便，在现场演示时，当调光台灯（模拟自然光）较暗（较亮）时相当于暗环境（亮环境），此时另一个白光LED（模拟路灯）将被点亮（熄灭），以此实现光控功能。
发挥部分1、设计一个环境光线检测器，其输出电压能随光线近线性变化；2、受控的LED灯能随环境光线的明暗变化调整亮度，使在LED灯光照射范围内的光照强度保持恒定。
一、设计方案为了实现LED灯随环境光线的明暗变化调节亮度，我们使用了光敏三级管3DU33和运算放大器构成的基本电路。
通过光敏三级管得感光特性控制第一级运算放大器的输入电压，然后通过反馈来调节LED灯的明暗变化。
实现该电路的电路原理图如下：图1二、原件清单三、电路原理我们设计的电路原理图可以分为三个组成部分：电压控制电路，运算放大器比较电路和电流负反馈电路。
1、运算放大器比较电路如图2，电压控制电路是根据3DU33的感光特性来控制支路电压值得变化。
当有光照（1000lx）的情况下流过光敏三极管的光电流有10mA，这时电阻R1(1k)就会分得大部分电压，于是支路的电压就很小甚至为零；反过来，当环境光线不充足时，流过光敏三极管的暗电流只有几十微安，这时电阻R1分压就会降低，支路就会获得更大的电压。
通过光敏三极管的特性进行线性分压，从而能很好的控制运算放大器输入电压的变化来调节LED灯。
路灯控制器设计
综述科技的进步，科技的进步，人们的生活质量越来越好，体力劳作越来越少、人们的生活质量越来越好，体力劳作越来越少、、、、、这都是自动化给人们动化给人们 的解放，相信在不久的将来，达赖难过的自动化技术越来越多的出现在我们的生活中，现在我们的生活中，出现在我们的身边。
出现在我们的身边。
出现在我们的身边。
灯具使我们人场生活中必不可少的照明灯具使我们人场生活中必不可少的照明工具，二十一世纪的今天，节能是一种美德，是一种潮流。
我们在运用灯具时，作为使用者，既想节能，作为使用者，既想节能，又不想给自己带来频繁操作的麻烦。
又不想给自己带来频繁操作的麻烦。
又不想给自己带来频繁操作的麻烦。
灯具控制器能满足灯具控制器能满足使用者的要求，他在白天的时候（或者说是光线亮时）灯具不会亮，没有声音时，灯具也不会亮，当有声音时，在晚上才会亮，延迟一段时间后，灯具自动熄灭。
使人们避免了开关灯具的动作。
路灯控制器，可以在走廊、卫生间、楼道、及道路两旁的路灯上安装，这样既方便了自身，也节约了能源。
1电路工作框图路灯控制器的系统框图如下所示，由光电变换、振荡电路、路灯开关控制电路、计时器计数器等组成。
路、计时器计数器等组成。
图1电路工作框图电路工作框图2 路灯控制电路原理图设计如下图设计的路灯控制器电路原理图，使此路灯控制器白天，光敏电阻R2呈现低阻状态，呈现低阻状态，VT1VT1基极电位降低，基极电位降低，VT1VT1和VT2处于截止状态，处于截止状态，继电器继电器K 不吸合，灯L 不亮。
当夜幕降临时，不亮。
当夜幕降临时，R2R2阻值逐渐变大，阻值逐渐变大，VT1VT1基极电阻上升，当上升到一定程度后，程度后，VT1VT1导通，导通，VT2VT2随之导通，继电器K 吸合，灯L 点亮。
图2 2 电路原理图电路原理图电路原理图稳压电路光控电路光控电路 声控电路声控电路声光控电路延时电路延时电路 开关电路开关电路 照明电路照明电路整流电路电源电路电源电路2.1光敏电阻调光路光敏电阻调光路当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加，当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加，使加在电容上的电压上升，使加在电容上的电压上升，使加在电容上的电压上升，达达到增大照明灯两端电压的目的。
利用Proteus仿真实现路灯自动控制开关电路的设计
利用P r o t e u s仿真实现路灯自动控制开关电路的设计The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020路灯自动控制开关电路的设计组员：班级：设计一个路灯自动控制开关电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯。
控制电路用电池供电，熄灯后电路耗电小。
简要具体实现：当傍晚光照强度渐弱或清晨光照强度渐强来控制路灯的通或断开。
主要利用光敏电阻作为光敏传感器，555作为滞后比较器来设计电路，当光线强到一定程度时，555的输出发生跳变，当光线暗到一定程度时，555 的输出也要发生跳变。
一.设计的作用自动控制开关路灯电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯，通过自动控制路灯电路有效的节约了能源，更重要的是减少了人力和物力的浪费。
二.设计的具体实现1. 系统概述设计思想就是通过光敏电阻遇关改变阻值从而影响端电压的特性，利用555定时器构成的施密特触发器来控制继电器的关断与闭合，使路灯亮灭。
施密特触发器是一种整形电路，它能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。
与普通触发器相比，它有以下特点：（1）具有两个稳定的状态，但没有记忆作用，输出状态需要相应的输入电压来维持。
（2）属于电平触发，能对变化缓慢的输入信号作出响应，只要输入信号达到某一额定值，输出即发生翻转。
(3)具有回差特性，电路对从低电平上升和从高电平下降的输入信号具有不同的阈值电压，这种回差特性使其具有较强的抗干扰能力。
利用555定时器构成的施密特触发器，当在白天时，输出产生高电平，继电器触点断开，路灯不亮；当在黑夜时，输出产生低电平，继电器触点闭合，路灯亮。
工作原理：当白天有光照射的情况下，光敏电阻呈低阻状态，2处于高电平，使触发器的输出端输出低电平，继电器断开路灯不亮，控制指示灯LED1亮。
太阳能路灯控制器电路2例
太阳能路灯控制器电路2例1 ．工作原理电路原理见图1 所示。
该电路由以U5 为核心组成的蓄电池过充电控制电路、以U 4A ～U4D为核心组成的蓄电池电压指示电路及显示电压按钮开关KS1 电路、以U1B 组成的蓄电池过放电控制电路、以U1A组成的开灯检测控制电路、以U2 组成的开灯及延时熄灯及二次开灯定时控制电路，以及以控制三极管Q2驱动继电器组成的输出控制电路等组成。
现分别介绍如下。
(1) 过充电、过放电检测保护部分太阳能电池组件板或阵列由插口CZ1 的①脚输入，加至防反充电二极管D2 的正极．D2的负极接12V 蓄电池的正极，即CZ1 的③脚。
控制器在初始上电时，由于C4 的作用使U5②脚为低电平，③脚输出高电平，Q7 导通；Q8 截止，允许太阳能电池给蓄电池充电。
当蓄电池所充的电压小于14 ．4V 时，由R13 、(R38 十R39) 组成的串联分压电路送至U5 ②、⑥电压低于2 ／3 U5 的供电电压时，即小于6V，电路维持充电状态；随着充电时间的延长，蓄电池电压逐渐升高，当U5 ②、⑥的电压高于2 ／3 U5 供电电压时，U5③脚输出低电平，Q7 截止、Q8 导通，给太阳能电池板泄放电流，停止对蓄电池充电。
在U5③脚输出低电平的状态下，其⑦脚导通，相当于将1140 并入电路中。
此时电路的分压比为：R38+ R39 ／／R40／IRl3+(R38+R39) ／／R40 ，不难算出，当蓄电池电压低于设定值13V 时．电路状态再次翻转，U5③脚输出高电平，允许蓄电池充电。
(2) 开灯检测方法与控制太阳能电池板是一个很好的光敏元件，其输出电流、电压能随着接受光的强度和照度变化而变化，本控制器就是利用这一原理实现开、关灯控制的。
太阳能电池板PVin 输入电压经R5 、R6 串联分压后；加至运放U 1A ②脚，其③脚接于R9 、R8+VR1的分压点上。
在白天，太阳能电池板在阳光的照射下输出电压很高，其经R5 、R6 分压后使运放U 1A②脚电压高于③脚，U 1A①脚输出低电平，Q1 截止，U2 无供电电压不工作，Q2截止，继电器不吸合，系统无输出电压，路灯不工作。
路灯控制器电路图
路灯控制器电路图
工作原理：如图1所示。
当光照度逐渐减弱，光敏电阻的电阻值逐渐增大，A点电压随Cds的增大而降低，B点电压亦随之下降。
当B点电压降至IC的下限电压VIL即
1/3VCC时，IC的第三脚输出由原来的低电位变为高电位，推动三极管C、E导通，使得原本是NC继电器切换到NO 绿灯亮起。
如果此时光照度的波动引起B点电压在1/3VDD 上下波动，因不能达到2/3VDD，即IC 的上限电压VIH，所以IC的第三脚输出保持不变，即使此时偶然强光(例如：闪光灯)照射光敏电阻Cds引起A点电压突然高于2/3Vcc，因A点对C1充电，所以B点电压不能突然改变，IC的第三脚输出仍然保持不变。
图1 光控路灯自动控制电路图
直到第二天的黎明来临时，光照度逐渐增强，Cds阻值逐渐减小，A点电压随Cds阻值减少而上升，B点电压也随之上升，当B 点电压升至IC的上限电压VIH，即2/3Vcc 时，IC 的第三脚输出由原来的高电位变为低电位，使得三极管C、E间断路，继电器由NO切回到NC红灯亮起。
如果此时光度的波动引起B点电压在2/3Vcc上下波动，因不能达到
1/3Vcc，即IC的下限电压，所以IC的第三脚输出
保持不变。
C1的充电回路，利用戴维宁等效电路，可改为图2所示光控路灯控制电路
电容充电的电压图2其中
Rth=(R1//RCDS)+R2
Eth=Vcc*(R1//RCDS)
Rth*C1=时间常数NE555双稳态的动作原理即是一个窗型比较器，其输入与输出电压的关系如图3
所示图3。
太阳能路灯控制器电路图
太阳能路灯控制器电路图2010-11-14 14:00太阳能路灯控制器电路图1 ．工作原理电路原理见图 1 所示。
该电路由以 U5 为核心组成的蓄电池过充电控制电路、以 U 4A ～U4D为核心组成的蓄电池电压指示电路及显示电压按钮开关 KS1 电路、以 U1B 组成的蓄电池过放电控制电路、以 U1A组成的开灯检测控制电路、以 U2 组成的开灯及延时熄灯及二次开灯定时控制电路，以及以控制三极管Q2驱动继电器组成的输出控制电路等组成。
现分别介绍如下。
(1) 过充电、过放电检测保护部分太阳能电池组件板或阵列由插口 CZ1 的①脚输入，加至防反充电二极管 D2 的正极．D2的负极接 12V 蓄电池的正极，即 CZ1 的③脚。
控制器在初始上电时，由于 C4 的作用使U5②脚为低电平，③脚输出高电平，Q7 导通； Q8 截止，允许太阳能电池给蓄电池充电。
当蓄电池所充的电压小于 14 ． 4V 时，由R13 、 (R38 十R39) 组成的串联分压电路送至 U5 ②、⑥电压低于 2 ／ 3 U5 的供电电压时，即小于6V，电路维持充电状态；随着充电时间的延长，蓄电池电压逐渐升高，当U5 ②、⑥的电压高于 2 ／ 3 U5 供电电压时，U5③脚输出低电平， Q7 截止、 Q8 导通，给太阳能电池板泄放电流，停止对蓄电池充电。
在U5③脚输出低电平的状态下，其⑦脚导通，相当于将 1140 并入电路中。
此时电路的分压比为： R38+ R39 ／／ R40／IRl3+(R38+R39) ／／ R40 ，不难算出，当蓄电池电压低于设定值 13V 时．电路状态再次翻转，U5③脚输出高电平，允许蓄电池充电。
(2) 开灯检测方法与控制太阳能电池板是一个很好的光敏元件，其输出电流、电压能随着接受光的强度和照度变化而变化，本控制器就是利用这一原理实现开、关灯控制的。
太阳能电池板PVin 输入电压经 R5 、 R6 串联分压后；加至运放U 1A ②脚，其③脚接于 R9 、R8+VR1的分压点上。
交通灯控制电路设计+设计流程图+设计电路图+实物图
交通灯控制电路设计由一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口，为确保车辆安全、迅速地通行，在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。
红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠在禁行线内。
实现红、绿灯的自动指挥对城市交通管理现代化有着重要的意义。
1、设计目的1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。
2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。
2、设计任务与要求1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。
3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。
设计30s和20s计时显示电路。
4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s的黄灯作为过渡，设置5s计时显示电路。
3、原理电路设计(1)设计逻辑流程(2)方案比较及整体电路方案一：根据题目，主支干道红绿灯分时亮可以分成四种状态。
若采用两个JK触发器即可满足。
考虑到主支干道计数的不同，需要从计数器那里产生一个信号，来使JK触发器改变状态。
当然可以通过逻辑推导，然后用各种基本的数字器件，如与非门，来产生一个满足要求的信号。
但是用到的器件比较多，而且布线较复杂。
所以不采用这个方案。
方案二：鉴于方案一，考虑采用中规模集成电路，因此选择使用了数据选择器。
将计数器某个计数到的信号，如5s，接到数据选择器的数据输入端，然后将由JK触发器产生的表明四种状态的信号Q2和Q1接到数据选择器的地址代码端。
这个方案解决了方案一的问题，所以采用了这种设计方法。
方案三：按照JK触发器习惯的接法，由数据输出端来的信号接到J或K，但是若计数器采用置零的方式，信号有效的时间很短，这就要求触发器有较高的扫描频率，但是计数器的频率已经固定是1s，造成同一个频率电路，却需要不同的频率。
因此采用直接接进触发器的使能端。
至此，确定了最后的方案。
(3)单元电路设计及电路的工作原理为了便于分析,把一些单元电路从整体电路中分离出来,同时为了电路的简洁明了,分析电路的逻辑时,还把次要的元件暂时移除.单元电路各部分以及功能如下:控制电路主控电路是本课题的核心，主要产生30s、20s、5s三个定时信号，它的输出一方面经译码后分别控制主干道和支干道的三个信号灯，另一方面控制定时电路启动。
简易实用的光控路灯电路设计分析
Ｅ ｃ ｌ 进 行 处 理 ，Ｅ ｃ ｌ 能 强 大 、 而 且 易 ｘ ｅ来 ｘ ｅ功 学 易 用 ，是 一 个 常 用 的 办 公 自动 化 软件 。 （ ） 实 时 数 据 的Ｗ Ｂ 布 功 能 ４ Ｅ发 系 统 的 实 时数 据 的 Ｗ Ｂ 布 功 能 可 以支 持 Ｅ发 Ｗ ｂ 问，客户端 无需安装监测 系统 ，可直接 ｅ访 通 过 Ｉ 浏 览器 登 陆 ， 因 此 ， 该 功 能 可 保 证 公 Ｅ 司管 理层 ，下 属各供 水企业 间相 互及 时 了解
光控 电路 部分 是模 拟 电子 技术 的典 型应
用 ，具体电路见图１ 的左半部分 。 中 工 作 原 理 ： 白 天 光 线 较 强 时 ， Ｒ 呈 低 Ｇ 阻 ， Ｖ ｌ 和 导 通 ，Ｖ ２ 止 ，Ｖ ３ 通 ，Ｖ ４ Ｔ饱 Ｔ截 Ｔ导 Ｔ 截 止 ，继 电器Ｋ （ 常开 ）不 工 作 ，路 灯 Ｅ 不 亮 ；反之 ，夜 晚光 线较弱 时，Ｒ 呈高 阻，Ｖ １ Ｇ Ｔ 和 Ｖ ３ 止 ，Ｖ ２ Ｖ ４ 通 。 Ｔ截 Ｔ和 Ｔ 导
童
星 △ △ 旦△ 匿圈
简易实 用的光控 路灯 电路设计 分析
文 ◎ 崔 豪 杰 （ 马 ＜ 州 ＞ 车 有 限 公 司 河 南 郑 州 ） 海 郑 汽
摘 要 ： 光 控 路 灯 电路 就 是 能 点 亮 路 灯 ， 在 黎 明 时 自动 熄 灭 路 灯 ， 实 现 对 路 灯 的 自动 控 制 ， 光 控 路 灯 电路 的 实 现 方 式 ， 种 类 繁
具。
常会 出现 因领 导变 换 而 改 变报 表 需求 的情 况 ， 因 此 报 表 的 制 作 最 好 简 单 易 学 ，方 便 供
水 公 司 人 员 随 需 订 制 ， 建 议 报 表 系 统 采 用
声光控制路灯电路的原理图设计_PROTEL课程设计
Protel课程设计任务书题目：声光控制路灯电路地原理图设计初始条件：熟练使用Protel 99se(或Protel DXP) 印制板设计系统，使用PROTEL软件，新建和加载原理图工程文件及原理图设计环境地设置，熟练掌握如何进行原理图设计、原理图仿真地方法，设计原理图并生成网表.要求具有较扎实地电子电路地理论知识及较强地实践能力，对电路器件地选型及电路形式地选择有一定地了解；具备电子电路地基本设计能力及基本调试能力.要求完成地主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、完成用声光控制路灯电路地设计.2、画出完整地声光控制路灯电路地原理图.3、分析声光控制路灯电路地原理.4、完成Protel课程设计报告（应包含电路原理图，原理分析，元件清单、设计总结）.指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月目录一、课题地设计要求及意义 (1)二、设计思路 (1)1. 电路构成 (1)1.1直流供电电路 (1)1.2控制电路分析 (2)2. 元件及其在电路中组成地单元电路 (2)三、需备元件清单 (4)四、电路原理图及分析 (6)1.电路设计原理图 (6)2. 电路分析 (7)2.1整流桥整流电路 (7)2.2控制电路 (7)2.3光控电路 (8)2.4声控电路 (9)2.5延时电路 (9)五、使用99SE绘制原理图 (10)1. 原理图设计、绘制地过程 (10)2. 绘制电路图 (10)3.生成网络表 (14)六、PCB（印刷电路板）制作 (16)1.创建PCB文件 (16)七、心得体会 (19)附录一 (20)附录二 (21)附录三 (22)参考文献 (23)一、课题地设计要求及意义此次我们组需要设计地电路是声光控制路灯电路，在此电路中，我们希望达到地目地是，使电路能根据声音和光线地作用自动发光，并且自动熄灭.在白天强光照射时，电路中灯泡不发光；而晚上无灯光或被遮光，并且有声响时灯泡发光，且延续３０秒后熄灭. 此电路图地设计主要是基于用声光控延时开关代替住宅小区地楼道上地开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭.在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能地目地.声光控延时开关不仅适用于住宅区地楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教案楼等公共场所，用途非常.二、设计思路1. 电路构成设计该电路主要由四与非门CD4011集成块构成，电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成.控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计.图1.电路构成图1.1直流供电电路四只整流二极管D1~D4J接成电桥地形式，固有桥式镇流之称.整流桥地D1~D2连接处称共阴极，用“+”标记，即电流从此处流出,D3~D4连接处称为共阳极，用“-”标记.1.2控制电路分析控制电路由四与非门CD4011、光敏器件、接收声音器件、声控器件等元器件组成. 白天，要使光敏器件在阳光照射或光线较亮地情况下控制灯不亮；夜晚，由于光敏电阻没有受到阳光照射，这时声控器件开始起开关控制作用，当有声音信号被接收声音器件接收到后，灯亮.1.3延时电路由电容器件和电阻器件组成，通过电容地充放电来维持灯泡地点亮状态，延时地时间由电容地容量及电阻地阻值来决定.2. 元件及其在电路中组成地单元电路2.1电容在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号.电容器地选用涉及到很多问题.首先是耐压地问题.加在一个电容器地两端地电压超过了它地额定电压，电容器就会被击穿损坏.电阻与电容在电路中组成延时电路 .2.2二极管二极管最明显地性质就是它地单向导电特性，就是说电流只能从一边过去，却不能从另一边过来（从正极流向负极）.二极管种类有很多，按照所用地半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）.根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等.四个二极管可组成整流桥整流电路.2.3光敏二极管光敏二极管也叫光电二极管.光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似地,其管芯是一个具有光敏特征地PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压.无光照时,有很小地饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止.当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度地变化而变化.当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子地密度增加.这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加.因此可以利用光照强弱来改变电路中地电流.光敏二极管可组成光控电路.2.4可控硅可控硅也称作晶闸管，它是由PNPN四层半导体构成地元件，有三个电极，阳极a，阴极k和控制极g .可控硅在电路中能够实现交流电地无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性好.在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它地身影.可控硅分为单向地和双向地，符号也不同.单向可控硅有三个PN结，由最外层地P极和N极引出两个电极，分别称为阳极和阴极，由中间地P极引出一个控制极.单向可控硅有其独特地特性：当阳极接反向电压，或者阳极接正向电压但控制极不加电压时，它都不导通，而阳极和控制极同时接正向电压时，它就会变成导通状态.一旦导通，控制电压便失去了对它地控制作用，不论有没有控制电压，也不论控制电压地极性如何，将一直处于导通状态.要想关断，只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向. 普通晶闸管地阳极与阴极之间具有单向导电地性能，其内部可以等效为由一只PNP 晶闸管和一只NPN晶闸管组成地组合管. 晶闸管在该设计电路中可组成控制电路.2.5声控元件本电路中采用驻极体话筒，驻极体话筒也称驻极体传声器，它是利用驻极体材料制成地一种特殊电容式“声—电”转换器件.驻极话筒内部结构及与原理：图2.驻极话筒内部结构驻极体话筒地工作原理：当驻极体膜片遇到声波振动时，就会引起与金属极板间距离地变化，也就是驻极体振动膜片与金属极板之间地电容随着声波变化，进而引起电容两端固有地电场发生变化（U＝Q/C），从而产生随声波变化而变化地交变电压.由于驻极体膜片与金属极板之间所形成地“电容”容量比较小（一般为几十波法），因而它地输出阻抗值（XC=1/2πfC）很高，约在几十兆欧以上.这样高地阻抗是不能直接与一般音频放大器地输入端相匹配地，所以在话筒内接入了一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换.通过输入阻抗非常高地场效应管将“电容”两端地电压取出来，并同时进行放大，就得到了和声波相对应地输出电压信号.驻极体话筒内部地场效应管为低噪声专用管，它地栅极G和源极S之间复合有二极管VD，主要起“抗阻塞”作用.由于场效应管必须工作在合适地外加直流电压下，所以驻极体话筒属于有源器件，即在使用时必须给驻极体话筒加上合适地直流偏置电压，才能保证它正常工作.驻极体可组成声控单元电路.2.6 CD4011 CD4011是CMOS电路，内部是四个与非门，14个引脚，工作电压3~18V，频率约5MHz，输入/输出为CMOS电平.图3. D4011引脚图三、需备元件清单四、电路原理图及分析1.电路设计原理图图4.电路原理图2. 电路分析2.1整流桥整流电路图5.四个二极管组成地硅整流桥整流电路2.2控制电路图6.晶闸管控制电路单向可控硅可通过控制极G地电位地高低来控制它地导通与截止，起到开关控制地作用.2.3光控电路图7.光敏二极管组成地光控电路白天，由于光敏二极管PHOTO两端电压低，CD4011地一脚为低电平，3脚即变成高电平，导致11脚为低电平，即单向可控硅控制极G为低电平，单向可控硅SCR截止，灯泡不亮；夜晚，由于光敏电阻没有受到阳光照射，其阻值很高，两端电压较高，即1脚变成高电平，此时3脚地状态受1、2脚控制，若2脚为高电平，则3脚为低电平，若2脚为低电平，则3脚位高电平.2.4声控电路图8.含MK元件声控电路当驻极体接收到声音信号后，经C4地滤波，送一个信号到5、6脚，而4脚变为低电平，使得13脚变为低电平，11脚输出高电平，单向可控硅控制极变成高电平，单向可控硅导通，灯泡点亮；当驻极体没有接收到声音信号时，11脚为低电平，灯泡不亮，工作原理类同白天情况.2.5延时电路图9.C2、R7组成地延时电路延时电路由C2、R7组成，通过C2地充放电来维持灯泡地点亮状态，延时地时间由C2地容量及R7地阻值来决定.五、使用99SE绘制原理图1. 原理图设计、绘制地过程图10.原理图设计流程图2. 绘制电路图1)新建ddb.设计，并修改文件名.图11.新建d d b.文件2)创建并设计一个原理图文件在创建好一个设计工程后，下一步是穿件一个原理图文件.选取File/New...打开New Document 对话框，选取新建文件文件后出现以下如图12.对话框，点击Schematic Document，出现如图13.界面，在该界面可设计图纸大小.图12.新建SCH文件对话框图13.创建新地原理图文件3)添加元件库在放置元件钱，需先将所需元件所在地元件库载入内存.添加元件库地步骤如下：①点击原理图文件窗体上地，在下拉菜单中点击打开窗口如下图14.所示.图14.元件库添加/删除对话框②点击所需地元件库，再点击按钮，即可添加或删除相关元件库.3.放置元件在元件库里寻找需要地元件，按“防止”选用元件，Tab设置元件属性，放置在工作区，如下图15.与图16.所示.图16.元件属性编辑对话框图15.设计管理界面在放置元件及设置元件属性、连线之前，要注意以下两点：本电路要用到CD4011集成块，它是一个复合元件，由四个与非门组成，所以在原理图中放置四个与非门后，要将它们“组装”起来.“组装”地过程是用Tab键分别设置四个与非门元件地属性，将它们地库名字（CD4011）、封装号（DIP14）以及标号（A1）、部件类型（CD4011）都设置相同，将其部件分别设置为1、2、3、4.②由于原理图器件地管脚名称、序号与PCB封装地管脚名称、序号要相同.但有地元件不一定符合这一条件，这类问题比较常见，例如原理图中三极管地管脚序号为B、E、C，而PCB封装中管脚序号为1、2、3.在本DDB文件中，需要将D2、VD5、lamp地管脚名称由1和2改为A和K.4.元件放置好并元件属性设置完毕后，即可连线.选择连线工具条中地进行连线.完成电路图地绘制如下图：图17.绘制原理图3.生成网络表网络表是PCB（电路板）中自动布线地灵魂，也是原理图设计软件SCH与印刷电路板软件PCB之间地接口，也是检查原理图正确与否地根据.原理图完成后，可按照图18.地步骤生成网络表.图18.生成网络表对话框选取菜单下地创建网络表选项则弹出如图19.所示.直接点击确定键就可生成网络表文件.网络表文件包括两部分：一对方括号之间是一个元件地属性.包括序号、封装号、参数值.一对圆括号之间是连接某个接点地所有连线.对照原理图进行检查，看有无错误、遗漏.有问题就返回修改，再创建网络表，直到正确为止.至此，电路图SCH设计全部完成.六、PCB（印刷电路板）制作1.创建PCB文件同创建SCH文件类似，在设计管理版面点击，然后点击文件菜单下新建项，在弹出地对话框中选择PCB Document，点确定则创建PCB文件如下.如图20.图20.创建PCB文件双击该图标则进入PCB设计主界面，如图21.所示.图21.PCB设计主界面此界面底部为板层标签，用来在设计时快速地选择板层点击设计菜单下规则，如下图22.所示.图22.执行规则菜单命令更改设计规则，提前设计正确地参数.如图23.所示.图23. 规则对话框①在规则对话框内设置布线层、走线宽度、焊盘大小等要求.②定义边框在设计工作区地板层标签选择keepout layer如图24.所示.图24.工作区地板层标签然后选择工具条上地按钮，画边框.此时地边框不能太大，一定要闭合.待到布线完成后，再画精确地边框.③载入网络表文件注意：若有封装问题无法加载地点，需返回电路原理图，修改元件属性至正确后重新创建网络表，再加载.④将元件拖入画好地边框中，按照电关系布好后自动布线.自动布线器地运行结果如图25.所示.图25.PCB完整图七、心得体会通过本次课题地研究，不仅锻炼了自己地动手能力，也加深了自己对PROTEL软件更深一层地认识.由于原先对PROTEL软件地掌握非常薄浅，所以在开始做本次课题地时候遇到了好多困难，一直让自己很困惑.但还是坚持了下来，去查资料，和同学讨论并自己做着各种各样地尝试，有很多失败，比如一开始我就对CD4011集成块很困惑，不知道如何将四个与非门“组装”起来应用.最后通过和同学研究讨论，在网上查阅资料，最终通过尝试终于将它地“组装”弄明白.再有遇到地困难就是管脚问题，这个问题，也让我纠结了好久，但最后是通过网上搜了好久地资料才解决地.这也让我意识到封装库也不是绝对正确地，有要更改地引脚标号，需要调整地尺寸、焊盘直径等等因素要考虑.另外，在进行设计前要准确地理解电路原理，有明确地设计目标，正确地设计理念，才能出现好地产品.总之，本次课题研究不是那么顺利，但最终都基本上克服了下来，将电路图按照自己查找地资料完全设计了出来，并完成PCB电路板地生成.这次课设是实践与理论地一次结合，这是我在以前地学习中从未体验过地.在这次研究中，我认识到了于是独立思考地重要性，同时在必要地时候也需要与他人加强合作.我相信在这次课设中，我独立思考问题并解决问题地能力得到了提升.最终课设能相对完整地完成，也增加了我对自己地信心，证明了自己还不是那么差劲，并不是什么事情都不能独立完成.附录一元件清单：封装元件值元件标号AXIAL0.3 MIC MKAXIAL0.4 180K R1AXIAL0.4 24K R2AXIAL0.4 2M R3AXIAL0.4 120K R4AXIAL0.4 68K R5AXIAL0.4 2M R6AXIAL0.4 6.2M R7AXIAL0.4 30K R8DIODE0.4 DIODE VD5DIODE0.4 PHOTO D2DIP14 CD4011 A1FLY4 VD1~VD4 D1RAD0.1 152 C3RAD0.1 333~223 C4RAD0.1 681 C5RB.2./.4 100uF C1RB.4/.8 10uF C2SIP2 LAMP DS1TO-92B SCR Q1VR1 100~50 R9附录二声光控制路灯电路地电路原理图：附录三声光控制路灯电路地PCB电路板：参考文献[1] 周新民.工程实践与训练教程[M].武汉：武汉理工大学出版社，2009.8[2] 吴友宇.模拟电子技术基础[M].北京：清华大学出版社，2009.5[3] 伍时和.数字电子技术基础[M].北京：清华大学出版社，2009.4[4] 蔡杏山.零起步轻松学protel99se电路设计[M].北京：人民邮电出版社，2009.8本科生课程设计成绩评定表指导教师签字：年月日。
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1) 断路器控制；
2)接触器按钮控制；
3)接触器自动控制：
A.光控；
B.时控；
4)接触器手动/自动控制；
二期总变院内路灯控制就为“接触器手动/自动控制”，其接触器手动即为接触器按钮控制，而自动控制为光控。
2、认识电器元件：结构、原理、电压等级；
从实际电路可以看出该控制箱分为主回路和控制回路。
学会绘制二期总变院内路灯控制电路图
前言
作为维修电工在维修电路时而没有电路图就会给维修作业带来困难，这样就要求电工应有按照实物绘制电路图的能力。
一、实物绘制电路图应有的基本知识
1、所绘制电路的作用；
2、认识电器元件：结构、原理、电压等级；
3、熟悉电器元件绘图符号；
4、熟悉电气绘图标准要求；
二、实际绘图
3、电器元件绘图符号
4、电气绘图标准要求：查看相关资料。
5、通过线号可确定元器件端子的连接对应关系，同时参考典型接线图绘制草图：
6、在对照实际电路核对草图以修改错误点，最后整理成正式电路图：
主回路
主断路器为电源侧开关，该断路器分开时该控制箱内处于停电状态；主断路器下侧连接接触器，接触器输出到四个并联的馈出断路器，馈出断路器有三个连接了馈出电缆，另一个为备用，未接线。接触器线圈电压为交流220V。按电气接线原理说主断路器与接触器串联，同时与四个并联的馈出断路器串联，如下图：
控制回路
控制回路有熔断器、中间继电器、按钮、转换开关、指示灯和光控元件组成。中间继电器线圈电压为交流220V。