光控电路开关的设计与制作剖析
简单的光控开关制作
简单的光控开关制作五五五电路接成施密特触发器，光敏电阻器RG白天受光照射呈低电阻，故五五五电路的阈值端第6脚与触发端第2脚电位均高于电源电压6伏的三分之二，处于复位状态，第3脚输出低电平，继电器K 不动作。
晚上，环境光线变暗，RG呈现高电阻，使得五五五第2脚电位下降，当降至电源电压6伏的三分之依时，五五五电路置位，第3脚输出高电平，K得电吸合。
实现在光线变暗的时候接通继电器，即暗通。
调节RP1阻值，可调整光控阈值。
而另一个接法的亮通式光控开关电路，白天RG受光照射呈低电阻，五五五电路复位，第3脚输出低电平，继电器K得电吸合；夜间光敏电阻RG呈现高电阻，五五五电路置位，第3脚输出高电平，继电器K释放，从而实现白天继电器动作闭合，夜间释放。
实现在光线较强时接通继电器，即亮通。
电路中R1、C1构成积分电路，可起吸收抗干扰作用，可防止夜间短暂光线变化使电路发生误翻转。
简单的光控开关制作（一）以下介绍的光控开关能使白炽灯的亮灭跟随环境光线变化自动转换，适合于控制路灯、走廊灯和学校厕所灯等，具有较好的节电和延长灯泡使用寿命效果。
该开关造价不足4元，制作和安装使用都很简单。
一、工作原理光控灯开关的电路如图1虚线框内所示。
VS是普通单向晶闸管，其触发信号由电阻器R和光敏电阻器RL对220V交流电的分压（忽略电灯丝电阻）得到。
VD是普通二极管，主要用于防止RL两端反向电压对VS控制极的损坏。
白天，环境自然光线较强，RL呈低阻值（≤2kΩ，RL两端交流电压小于VD和VS控制极的导通电压（约0.65V＋0.65V=1.3V），VS 处于阻断状态，电灯H不亮；夜晚，环境自然光线变暗，RL呈高阻值（＞1MΩ），VS从RL两端获得足够触发电压而导通，H通电自动点亮。
光控灯开关原理图由于每次夜幕降临电灯点亮时，灯的亮度是随着外界自然光线的减弱而逐渐由暗变最亮的，故避免了使用普通机械开关时，每次开灯瞬间比正常时大10倍以上的强电流对灯丝的冲击，有效防止了灯丝的过电流速损；另外，H工作时加在它两端的是半波脉冲电压，实测直流平均电压约99V，灯泡实际功率仅为标称功率的30%左右，这不仅节电，而且还能有效防止因夜深电网电压升高而造成的灯丝过电压速损，使得灯泡使用寿命大大延长。
光控开关_实验报告
一、实验目的1. 了解光控开关的工作原理和基本结构。
2. 掌握光控开关的制作方法及调试技巧。
3. 分析光控开关在实际应用中的优缺点。
二、实验原理光控开关是一种利用光电效应实现自动控制的开关装置。
其基本原理是：当环境光线强度低于设定阈值时，光敏元件（如光敏电阻）的电阻值降低，电路导通，使负载（如灯泡）点亮；当环境光线强度高于设定阈值时，光敏元件的电阻值升高，电路断开，使负载熄灭。
三、实验器材1. 光控开关模块2. LED灯3. 杜邦线4. 面包板5. 电源6. 光源（如手电筒）四、实验步骤1. 将光控开关模块、LED灯、杜邦线和面包板准备好。
2. 将光控开关模块的输出端（一般标记为“OUT”）与LED灯的正极连接。
3. 将LED灯的负极与面包板的地线连接。
4. 将光控开关模块的输入端（一般标记为“A”或“L”）与面包板的地线连接。
5. 将面包板接入电源。
6. 打开电源开关，观察LED灯的亮灭情况。
五、实验现象与分析1. 在光线充足的环境下，LED灯熄灭，说明光控开关处于关闭状态。
2. 在光线较暗的环境下，LED灯点亮，说明光控开关处于开启状态。
实验现象表明，光控开关能够根据环境光线强度自动控制LED灯的亮灭，实现了自动控制的目的。
六、实验结论1. 光控开关是一种利用光电效应实现自动控制的开关装置，具有节能、环保等优点。
2. 光控开关在实际应用中，如路灯、户外照明等，具有良好的效果。
3. 光控开关的灵敏度和阈值可通过调整光敏元件的参数进行调节。
七、实验拓展1. 设计一个光控开关电路，实现对多个LED灯的自动控制。
2. 研究光控开关在不同环境光线下的工作性能，如阴雨天、雾霾天等。
3. 探索光控开关在其他领域的应用，如智能家居、安防系统等。
八、注意事项1. 在实验过程中，注意安全，避免触电事故。
2. 实验器材的连接要牢固，防止接触不良导致电路故障。
3. 调整光敏元件的参数时，要细心操作，避免损坏元件。
通过本次实验，我们对光控开关的工作原理和基本结构有了深入了解，掌握了光控开关的制作方法及调试技巧。
光控开关设计方法
光控开关设计方法一、介绍光控开关是一种可以通过光线来感应并控制电路开关的装置。
它在日常生活中有着广泛的应用，比如街道路灯的自动开关、室内灯光的智能控制等。
本文将深入探讨光控开关的设计方法，包括硬件设计、软件设计以及系统实现。
二、硬件设计1. 光敏电阻光敏电阻是光控开关的核心元件之一。
它的电阻值随着光照强度的变化而变化。
在设计光控开关时，需要选择适当的光敏电阻，并将其与电路连接起来。
2. 模拟电路设计光敏电阻的变化会导致电路的输入电压发生变化，因此需要设计一个模拟电路来将光敏电阻的变化转换为一个可以控制开关的电压信号。
常见的模拟电路设计包括差分放大电路、滤波电路等。
3. 数字电路设计模拟电路输出的电压信号需要经过数字电路的处理，将其转换为可以控制开关的信号。
数字电路设计包括信号调理、逻辑门设计、时序控制等。
三、软件设计1. 嵌入式系统设计光控开关通常采用嵌入式系统进行控制。
在软件设计上，需要考虑嵌入式系统的选择、编程语言的选择以及系统功能的设计等。
常见的嵌入式系统包括Arduino、Raspberry Pi等。
2. 传感器数据采集光控开关需要通过传感器来采集光照强度的数据。
在软件设计上，需要编写代码来读取传感器数据，并进行适当的处理和分析。
常见的传感器包括光敏电阻、光电二极管等。
3. 控制算法设计根据采集到的光照强度数据，需要设计一个控制算法来判断是否需要打开或关闭开关。
控制算法可以根据实际需求进行设计，比如根据光照强度的阈值来判断开关的状态。
4. 用户界面设计光控开关通常需要提供一个用户界面，方便用户进行设置和控制。
在软件设计上，需要设计一个用户友好的界面，包括显示当前光照强度、设置阈值等功能。
四、系统实现1. 硬件组装在完成硬件设计之后，需要将电路进行组装和连接。
这包括连接光敏电阻、模拟电路和数字电路等，并确保电路的正常工作。
2. 软件编程在完成软件设计之后，需要将软件编程烧录到嵌入式系统中。
光控开关的设计与制作
目录摘要 (3)1、任务与要求 (4)1.1、总体设计方案 (4)1.1.1、设计思路 (4)1.1.2、电源电路 (4)1.1.3、光控电路 (4)2、设计分析 (4)3、原理图 (5)4、实验器材 (6)5、结论 (6)参考文献 (6)总结与体会 (6)光控开关的设计与制作摘要介绍一种光控灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，并给出了电路原理图及元件参数选择。
光控灯控制器可以自动实现光线较暗时，二极管变亮，既方便又实用。
此控制器经济实用，即使一般的微弱光线也能是二极管发光。
这是我首次课程设计，时间仓促，加之我水平有限，没有设计经验，在本文中有不当之处，希望老师与读者提出意见，帮助完善设计。
关键字：光线、控制器、开关、二极管，发光。
1、任务与要求：利用光线的强弱作为二极管的起控点，实现光线较亮时，二极管不发光，光线较暗时，二极管发光。
了解常用光线控制的各种发光电路的方法，及各自的优缺点，通过相互的比较，确定设计方案，并对所用器件进行选型，同时加以电路的设计与分析，完成设计任务。
光控控制器可以实现光线较暗时，二极管变亮，既方便又实用。
1.1 、总体设计方案1.1.1 、设计思路整个电路由电源电路，光控电路等部分组成。
电源由+5V电池供电，光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号。
通过光控电路使二极管发光，光控电路主要将光信号转变为电信号，从而要实现自动控制。
1.1.2 电源电路接直流电源，大约输出+5V左右的直流电压供后级电路使用。
1.1.3 光控电路该电路主要由发光二极管、光敏电阻、103可变电阻、502可变电阻、三极管（NPN）组成，因光敏电阻受光线照射，电阻变小，三极管基极电压被拉低而截止，二极管变暗；反之，光敏电阻没有光照时，其阻值增大，三极管基极电压升高并使其导通，二极管发光。
2、设计分析利用光照强度为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点，可将光线信号转换成电信号，可以有效地完成控制需要。
光控开关设计方法
光控开关设计方法一、前言光控开关是一种智能化的电器开关，它能够根据光线的强弱自动控制灯的开关。
在现代家庭和办公场所中，光控开关已经成为了常见的电器之一。
本文将介绍如何设计一个简单实用的光控开关。
二、硬件设计1. 光敏电阻选择在光控开关中，最重要的元件就是光敏电阻。
我们需要选择一个灵敏度高、响应速度快、稳定性好的光敏电阻。
常见的光敏电阻有CdS电阻和PD电阻，其中CDs电阻响应速度较慢，PD电阻响应速度较快。
因此，在设计中我们可以根据实际需要选择不同类型的光敏电阻。
2. 晶体管选择在光控开关中，晶体管起到了放大和控制信号传输的作用。
因此，在选用晶体管时需要注意其放大系数和最大工作电压等参数。
3. 二极管选择在直流电路中，二极管具有导通方向性。
因此，在设计中需要选择合适的二极管来保证正常工作。
4. 按钮开关选择在光控开关中，我们需要选择一个合适的按钮开关来实现手动控制。
需要注意的是，按钮开关需要具有稳定性好、接触电阻小等特点。
三、软件设计1. 控制程序设计控制程序是光控开关的核心部分。
我们需要编写一个能够根据光敏电阻信号自动控制灯的程序。
程序可以采用C语言或汇编语言进行编写，具体实现方法可以参考官方文档。
2. 程序调试在完成程序编写后，我们需要对程序进行调试以确保其正常工作。
可以通过串口调试工具或单片机仿真器来进行调试。
四、电路连接在完成硬件和软件设计后，我们需要将电路连接起来。
具体连接方法如下：1. 将光敏电阻连接到单片机的模拟输入端口。
2. 将晶体管连接到单片机的数字输出端口。
3. 将二极管和按钮开关按照图纸连接起来。
4. 将整个电路供电即可。
五、测试与优化在完成电路连接后，我们需要对其进行测试以确保其正常工作。
测试时可以通过手动控制和自动控制两种方式进行测试，并记录测试结果以便后续优化。
优化方法包括：1. 调整光敏电阻的位置和灵敏度，以提高灯的控制精度。
2. 调整晶体管的工作参数，以提高信号放大系数。
光控开关设计
光控开关设计在现代社会现实生活中我们无时无刻不在使用这电灯，现在市场上出现了各种各样的灯，比如：白炽灯，节能灯，彩灯等等，但是不论如何都少不了控制这些灯的开关。
因此，设计一个可行性的开关显的尤为的重要。
本次设计就是为了满足现实生活的需求而设计的光控开关。
随着现代科学技术的发展传统式开关已经不能满足现代生活。
在现代社会很多地方夜晚需要长明灯，比如一些公共场所，一些生产车间。
如果这些地方使用传统的开关很可能产生夜晚开灯之后，等到白天的时候就会忘记关灯而造成严重的能源浪费。
还有在一些生产过程中，我们能把这些光控开关当做报警装置的一部分。
当人手触碰到那些危险区域之前，由于人手的遮光而使得光线变暗而触发开关产生报警。
因此我们的光控开关的设计是很有必要很有意义的一件事。
一．设计任务和要求1、设计制作一个光控开关电路；2、用光敏电阻做感光元件3.当有光时灯亮，无光时灯灭二．设计方案2. 1：供选取方案方案一；用lm741和光敏电阻部构成光控部分。
通过改变lm741的正向与反向输入电压的不同使lm741的输出端输出稳定的高电平或低电平从而使发光二极管有光时亮，无光时灭。
方案二：用3DG6C构建单稳态电路与光敏电阻构成光控部分。
用构建的单稳态触发器同样能输出稳定的高电平或低电平从而使发光二极管亮或灭。
2.2方案的论证和选取：用lm741与光敏电阻构成的光控电路部分，电路结构更加简单可行，现实情况更容易制作。
因此，通过比较最终方案选用方案一。
三．单位元件的设计和计算单元电路原理分析LM741芯片引脚和工作说明：1和5为偏置(调零端)，2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源，8空脚当同向输入端电压大于异相输入端电压时就会有输出电流，从而使电路导通。
当有光时同向输入端电阻较小，故R3分压较大，由于异性输入端为固定电阻，电压不变，此时使R3分得电压高于R2，当光敏电阻被挡住时，电阻增大，R3分压变小故发光二极管熄灭。
光控电路实验报告
一、实验目的1. 理解光控电路的基本原理和组成。
2. 掌握光敏电阻和光控开关的应用。
3. 通过实验验证光控电路在实际应用中的有效性。
二、实验原理光控电路是一种利用光敏元件（如光敏电阻）来控制电路通断的电路。
光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化，当光照强度低于某一阈值时，光敏电阻的阻值增大，电路断开；当光照强度高于阈值时，光敏电阻的阻值减小，电路导通。
本实验采用光敏电阻作为光控元件，通过光敏电阻的阻值变化来控制路灯的开关。
当光照强度低于设定阈值时，路灯点亮；当光照强度高于设定阈值时，路灯熄灭。
三、实验器材1. 光敏电阻2. 晶体管3. 电阻4. 电容5. 电源6. 路灯7. 连接线8. 万用表9. 实验板四、实验步骤1. 根据实验原理图连接光控电路。
2. 将光敏电阻、晶体管、电阻、电容等元件按照实验原理图连接到实验板上。
3. 将电源连接到电路中，调整电源电压为5V。
4. 使用万用表测量光敏电阻的阻值，记录数据。
5. 在不同光照强度下，观察路灯的开关情况，并记录数据。
6. 改变电路参数（如电阻、电容等），观察路灯的开关情况，并记录数据。
五、实验结果与分析1. 在光照强度低于设定阈值时，光敏电阻的阻值增大，电路断开，路灯熄灭。
2. 在光照强度高于设定阈值时，光敏电阻的阻值减小，电路导通，路灯点亮。
3. 通过调整电路参数，可以改变光控电路的灵敏度，从而实现对路灯开关的控制。
六、实验总结1. 本实验成功验证了光控电路的基本原理和组成。
2. 通过实验，掌握了光敏电阻和光控开关的应用。
3. 光控电路在实际应用中具有广泛的应用前景，如路灯控制、防盗报警等。
七、个人小结通过本次实验，我深入了解了光控电路的基本原理和组成，掌握了光敏电阻和光控开关的应用。
在实验过程中，我学会了如何连接电路、测量元件参数、观察电路现象等实验技能。
同时，我也认识到实验过程中需要注意的问题，如电路连接的正确性、元件参数的准确性等。
这次实验对我今后的学习和工作具有很大的帮助。
光控电路开关的设计与制作(DOC)
《物理实验Ⅰ课程设计》题目: 光控电路开关的设计与制作学院（系）: 理学院专业: 光信息科学与技术班级: 光学****班学生姓名：***指导教师：***评阅人：***设计（论文）所在单位: 西安石油大学理学院完成时间：2014年3月摘要光控灯和声光控灯是居家照明的重要组成部分（如楼道、卫生间、小巷等），它们的出现使我们的生活方便许多，既可避免摸黑找开关造成的摔伤碰伤，又可杜绝楼道灯有人开、没人关浪费能源的现象。
介绍了用三极管和与非门芯片实现光控灯的原理，重点介绍了实现方法和具体细节，及制作过程中遇到的问题和相应的解决方案。
关键词：光控灯、光敏电阻、三极管、发光二极管目录引言 (1)1光控灯 (2)1.1实验原理 (2)1.2实验器材 (2)1.3元器件介绍 (2)1.4实际电路 (4)1.5光控灯的实现 (4)1.6电路的测试与调试 (4)2总结 (7)3参考文献 (7)光控电路开关的设计与制作***●引言随着现代科学技术的发展，越来越多的高科技节能产品出现在我们生活的方方面面，声控灯、光控灯是居家照明的重要组成部分，光控灯是由光控开关和LED灯组合而成。
声控灯由麦克风，放大电路和LED灯组成。
在地球资源日渐衰竭的今日，环保、节能是当今各产业发展的重心，尤其是需要消耗大量电力的照明产业，基于此目的的研发工作更是趋向环保、节能的特性上著眼。
因此，开发新型高效、节能、寿命长、环保的电路对居家照明节能具有十分重要的意义。
由此声控、光控LED灯的诸多优点在现在正逐渐取代传统的照明设备，是照明产品的新兴光源，有「绿色照明」光源之称，未来将光芒耀眼，发展潜力无限。
声控、光控LED具有节能、体积小、发热量低、寿命长、耗电量小、反应速度快、易控制等众多优点，极大的满足了人们日常生活的需要，因此十分被灯饰业者看好。
光控灯，安装方便，使用寿命长。
集光学、材料和电路技术为一体组成的自动照明开关，白天或光线较强时，开关电路为自锁状态，LED灯不亮，当光线黑暗时或晚上来临时，开关自动打开，LED灯亮，从而实现了白天自动熄灭夜间自动打开的目的，节省了人为的控制。
光控开关实验报告
光控开关实验报告光控开关实验报告引言：光控开关是一种能够根据光照强度自动控制电路开关的装置。
它利用光敏电阻的特性，通过光敏电阻的电阻值变化来控制电路的通断，实现对电路的自动控制。
本实验旨在探究光控开关的工作原理以及其在实际应用中的效果。
一、实验原理光控开关的工作原理基于光敏电阻的感光特性。
光敏电阻是一种能够根据光照强度改变电阻值的器件。
当光照强度增加时，光敏电阻的电阻值减小；当光照强度减小时，光敏电阻的电阻值增加。
因此，通过光敏电阻的电阻值变化，可以控制电路的通断。
二、实验材料和仪器本实验所使用的材料和仪器有：1. 光敏电阻2. 电位器3. LED灯4. 电池5. 电线6. 万用表三、实验步骤1. 将光敏电阻与电位器连接在一起，形成电路。
2. 将LED灯与电池连接在一起，形成另一个电路。
3. 将两个电路通过电线连接在一起，使得光敏电阻的电阻值变化能够控制LED 灯的通断。
4. 将光敏电阻放置在不同的光照条件下，观察LED灯的亮灭情况。
5. 使用万用表测量光敏电阻的电阻值随光照强度变化的情况。
四、实验结果与分析通过实验观察和测量，我们得到了光敏电阻的电阻值随光照强度变化的数据。
根据实验结果可以发现，当光照强度增加时，光敏电阻的电阻值减小；当光照强度减小时，光敏电阻的电阻值增加。
这与光敏电阻的感光特性相吻合。
根据实验结果，我们可以进一步分析光控开关的工作原理。
当光敏电阻的电阻值较小时，电路中的电流较大，LED灯会亮起；当光敏电阻的电阻值较大时，电路中的电流较小，LED灯会熄灭。
因此，通过光敏电阻的电阻值变化，我们可以实现对电路的自动控制。
五、实际应用光控开关在实际生活中有着广泛的应用。
以室内照明为例，光控开关可以根据室内光照强度的变化，自动控制灯光的亮度。
在白天阳光充足时，光控开关会使灯光亮度降低，从而节省能源；而在夜晚或光线不足时，光控开关会使灯光亮度增加，以提供足够的照明。
此外，光控开关还可以应用于智能家居系统中。
《传感器与测控技术》制作光控开关电路实验报告
《传感器与测控技术》制作光控开关电路实验报告
实验原理及内容：
光控开关的电路原理图如图2-28所示，当光照度较强时，Q1处于截止状态，Q2也处于截止状态，LED1和蜂鸣器均不响应；当光照强度较弱或天黑时，光敏电阻R1的阻值变大，Q1基极电位升高，Q1导通，Q1发射极输出高电平，LED1点亮，并且Q2导通，蜂鸣器鸣叫。
元件清单：光敏电阻R1 （5528）1个，电阻R2(10千欧)1个，电阻R3（5.1千欧）1个，电阻R4（200欧）1个，三极管Q1 Q2(S8050)2个，发光二极管LED1（红色）1个，蜂鸣器Beep（5V）1个，电阻RP1（104）1个。
实验步骤及数据记录：
上电之前检查电路是否短路，准确无误后上电测试，测量Q1基极电压是否处于1V左右，如果不是，调节滑动变阻器RP1，直至1V左右为止；用手遮挡光
敏电阻，观察LED1和蜂鸣器的状态。
成品图片：
实验总结：
通过这次实验，我学到了光控开关的原理图和光敏电阻的特性，巩固了模电的知识，学会了如何调试光控开关的电路。
声光控开关的设计与制作
声光控开关的设计与制作首先是声音检测电路的设计与制作。
声音检测电路主要包括一个麦克风、一个放大电路和一个比较器。
麦克风负责将声音信号转换为电信号，放大电路将麦克风输出的微弱信号放大到合适的水平，比较器用于判断放大后的声音信号是否达到触发开关的阈值。
当声音信号达到阈值时，比较器输出一个高电平信号，触发控制电路。
其次是光线检测电路的设计与制作。
光线检测电路主要包括一个光敏电阻和一个比较器。
光敏电阻根据光照强度的变化改变电阻值，比较器用于判断光敏电阻的电阻值是否达到触发开关的阈值。
当光敏电阻的电阻值达到阈值时，比较器输出一个高电平信号，触发控制电路。
最后是控制电路的设计与制作。
控制电路主要包括一个触发器和一个继电器。
触发器用于接收声音检测电路和光线检测电路的输出信号，并根据信号的组合状态决定是否触发继电器。
例如，当声音检测电路和光线检测电路的输出信号同时为高电平时，触发器输出一个触发信号，使继电器切换状态。
继电器的状态切换会导致开关的闭合或断开，从而实现对电器设备的控制。
声光控开关的制作过程中还需要注意一些细节。
首先，需要选择合适的元器件，确保它们的工作参数和信号处理能力满足设计要求。
其次，需要进行电路布局和连线，以保证电路的稳定性和可靠性。
同时，还需要进行电路调试和测试，以及对控制电路的触发条件和动作方式进行优化。
最后，还需要进行外壳设计，为开关提供合适的封装和保护。
总的来说，声光控开关的设计与制作主要包括声音检测电路、光线检测电路和控制电路三个部分。
这些电路通过相互作用，能够根据声音和光线信号实现对开关的自动控制。
设计和制作声光控开关需要对元器件的选取和电路的布局有一定的了解，同时还需要进行电路调试和测试，对控制电路进行优化，最后完成对设备的封装和保护。
整个过程需要仔细思考和实践，并不断进行测试和改进。
光控电子开关电路与制作
光控电子开关电路与制作
光控电子开关可采用功率开关集成电路制作，光控电子开关也可采用555时基集成电路制作，可以用手电筒的照明光进行控制，该光控开关可广泛应用到照明灯及各类家用电器的电源开关。
光控电子开关，它的“开”和“关”是靠可控硅的导通和阻断来实现的，而可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度的大小所控制的。
该装置适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。
光控电子开关电路
工作原理：
电路如上图所示，220V交流电通过灯泡H及整流全桥后，变成直流脉动电压，作为正向偏压，加在可控硅VS及R支路上。
白天，亮度大于一定程度时，光敏二极管D呈现底阻状态≤1KΩ，使三极管V截止，其发射极无电流输出，单向可控硅VS因无触发电流而阻断。
此时流过灯泡H的电流≤2.2mA,灯泡H不能发光。
电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用。
夜晚，亮度小于一定程度时，光敏二极管D 呈现高阻状态≥100KΩ，使三极管V正向导通，发射极约有0.8V的电压，使可控硅VS触发导通，灯泡H发光。
RP是清晨或傍晚实现开关转换的亮度选择元件。
安装与调试：
安装时，将装焊好的印制板放入透明塑料盒内并固定好，将它与受控电灯H串联，并让它正对着天幕或房子采光窗前较明亮的空间，避免3米以内夜间灯光的直接照射。
调试宜傍晚时进行，调节RP阻值的大小，使受控电灯H在适当的亮度下始点亮。
当然，运用这个电路，可以作为很多家用电器的控制电路，方便、适用，比如利用这个电路设计一款光控自动窗帘，利用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）。
电路分享光控开关原理图
电路分享光控开关原理图光控开关原理图(一)光控开关电路如下图，主要特点是白天有光照，灯泡不亮，夜晚黯淡无光，电路自动通电，灯泡亮起。
白天在较强光照下，光导管227A(一种光敏电阻)两端阻值很小，约20~50kΩ，晶体管VT2获得基极电流而导通，VT1从R2上得到正偏电压也导通，继电器线圈KA得电，继电器的常闭触电②、③断开，两只晶闸管V1和V2没有触发信号而不导通，因而灯泡EL不亮。
夜幕降临时，随着光照强度下降，光导管227A的阻值不断增加，最终可达1MΩ左右，VT1因基极电流太小而截止，VT1也相应截止，继电器KA失电释放，常闭触电②、③闭合，晶闸管V1、V2因其两控制相连而处于双向导通状态，电源被接通，照明灯亮。
图中，电容器C3用于防止夜间瞬时强光干扰引起照明灯熄灭。
而当光亮强度在临界点附件缓慢变化时，易引起继电器颤动而使灯光闪动，C2可以过滤掉脉冲电流，避免照明灯闪亮。
光控开关原理图(二)5V电源，5V继电器，三极管，光敏电阻，滑变做个光控开关控制继电器工作电路。
光控开关原理图(三)上图是一个简单的亮通开关。
RP为光控阈值调节电位器，通过它可调节光控灵敏度(下面几个电路均相同)。
白天光线较强，光敏电阻器RG呈低阻值，三极管VT导通，继电器K吸合，其常开触点闭合，接通被控电器工作。
夜间，光线较暗，RG呈高电阻，VT截止，K释放，被控电器停止作。
上图为典型的暗通开关，它利用VT2反相原理将原来的亮通改为暗通。
白天RG呈低电阻，VT1导通，其集电极输出低电平，故VT2截止，K不动作。
当夜间光线较暗时，RG呈高电阻，VT1截止，其集电极输出高电平，VT2导通，K吸合动作，从而实现暗通的操作。
上述两电路，如果将光敏电阻器RG与电位器RP位置互换，则亮通就变为暗通，暗通则变为亮通。
上图是一个实用的光控延迟开关，工作条件是：需要为RG外面制作一个遮光筒，这样平时无论外面光线强弱如何，只要无直射光线射入遮光筒，RG均无强光照射而呈高电阻。
光控开关的设计与制作
光控开关的设计与制作光控开关是一种能够根据光线强弱控制电路开关的装置。
它主要由光敏电阻、电路控制单元和电源组成，通过光敏电阻感应光线的强弱，并将感应信号传送给电路控制单元，从而控制电路的开关状态。
接下来，将介绍光控开关的设计与制作方法。
一、设计过程：1.确定工作参数：首先需要确定光控开关的工作参数，包括电源电压、负载电流、负载电压等。
2.选择光敏电阻：根据工作参数选择合适的光敏电阻，常见的光敏电阻有光敏二极管、光敏电阻等，其中光敏电阻的选择要根据所需的感光范围和灵敏度进行考虑。
3.设计电路控制单元：根据光敏电阻的特性和工作参数，设计电路控制单元，主要包括比较器、运算放大器、继电器等。
其中，比较器可以将光敏电阻输出的电压信号与设定的阈值进行比较，当光敏电阻感应到的光线强度超过阈值时，比较器输出高电平，从而控制电路的开关状态。
4.制作电路原型：根据设计出的电路图，制作电路原型。
可以通过布线、焊接等方法将电路元件连接在一起，并连接上电源和负载，然后测试电路的正常工作情况。
5.优化电路设计：根据测试结果，对电路进行优化设计。
可以通过更换电路元件，调整参数等方法提高电路的性能。
二、制作过程：1.准备材料和工具：制作光控开关所需的材料和工具有光敏电阻、电路板、电路元件、导线、焊台、焊锡等。
2.制作电路板：根据电路的原理图，使用电路板制作工具制作电路板。
首先在电路板上布线，然后将电路元件焊接在相应的位置上。
3.连接电路元件：根据电路图，使用导线将电路元件连接在一起。
注意导线的长度和位置，避免短路和误差。
4.焊接电路：使用焊台和焊锡将电路元件焊接在电路板上。
注意焊接的温度和时间，避免损坏电路元件。
5.连接电源和负载：将电源和负载连接到制作好的电路板上。
注意电源的极性和电压，以及负载的电流和电压要求。
6.测试电路：将制作好的光控开关连接到电源和负载上，并测试电路的正常工作情况。
可以使用光源调节光线的强弱，观察电路的开关状态是否与预期一致。
《光控开关》实验方案
《光控开关》实验方案实验方案：光控开关一、实验目的1.了解光控开关的原理和工作方式；2.学习光敏电阻及其在光控开关中的应用；3.验证光控开关的可靠性和稳定性。
二、实验器材1.电源供应器；2.光敏电阻模块；3.电灯或其他光源；4.计时器；5.电压表；6.连线电缆；7.电子元器件原理图。
三、实验原理光控开关是利用光敏电阻的光电效应设计制作的一种能根据光照变化自动开关的装置。
光敏电阻能够根据光照变化改变其电阻值，从而控制电路的通断。
光控开关通常由光敏电阻、电源、电阻、继电器等元件组成。
在光照较暗的环境下，光敏电阻的电阻值较高，电路中电流较小，导致继电器处于断开状态，电源不被继电器连接。
而在光照较亮的环境下，光敏电阻的电阻值较低，电路中电流较大，导致继电器闭合，电源被继电器连接，从而使电器装置工作。
四、实验步骤1.搭建电路：根据电子元器件原理图搭建光控开关电路。
2.接通电源：将电源供应器连接到光控开关电路上。
3.调节光照强度：使用电灯或其他光源，调节光照强度，从而改变光敏电阻的电阻值，观察电路的通断状态。
4.记录实验数据：调节不同光照强度下的电流值，使用电压表测量电流值，并记录下来。
5.分析结果：根据实验数据，分析光控开关在不同光照条件下的工作状态和响应速度。
6.总结实验：根据实验结果，总结光控开关的可靠性和稳定性，并分析可能存在的问题和改进方向。
五、实验注意事项1.实验过程中需小心操作，注意安全；2.实验时应保持实验环境的光照条件稳定；3.学生需在指导老师的指导下进行实验；4.实验结束后，及时关闭电源供应器。
六、实验结果1.实验数据记录表照度 (lx) ，电流 (mA)-------，-------100，0.5200，0.7300，0.9400，1.2500，1.52.实验结果分析根据实验数据可以看出，随着光照强度的增加，光控开关的电流值也呈现逐渐增大的趋势。
这验证了光敏电阻的光电效应在光控开关中的应用。
声光控开关设计与制作
声光控开关设计与制作首先，我们需要准备一些材料和器件。
主要的器件包括声音传感器、光敏电阻、继电器、电路板、导线等。
选择合适的器件可以确保开关的灵敏度和稳定性。
其次，我们需要设计电路。
声光控开关的原理其实很简单，当声音或光线超过一定阈值时，电路将会通断。
首先，将声音传感器和光敏电阻与电路板连接起来。
声音传感器将检测环境中的声音信号，光敏电阻将检测环境中的光线强度。
根据实际需求，可以设计出合适的触发条件。
例如，当声音信号超过一定分贝值或光线强度超过一定亮度时，电路将通断。
接下来，将继电器与电路板连接起来，继电器将起到开关的作用。
在设计电路时，还需要注意保护电路的稳定性和安全性，可以添加适当的电容、电阻和保险丝等元件。
然后，我们需要制作电路板。
将电路设计图纸按照实际尺寸在电路板上画出来，然后使用电路板钻孔机钻孔。
钻好孔之后，将器件和引脚插入电路板上的孔中，然后焊接好。
焊接时需要确保焊接点的稳固性和连接的可靠性。
焊接完成后，可以使用万用表对电路板上的引脚进行测试，确保连接正确。
最后，进行电路调试和性能测试。
将电路板与相应的设备连接起来，如灯光、音响等。
然后，通过声音或光线触发电路，测试开关的响应速度和稳定性。
调试时可以根据实际需求对灵敏度和触发条件进行调整。
如果发现问题，可以通过更换器件或调整电路来进行修复。
总结起来，声光控开关的设计与制作需要进行电路设计、电路板制作、器件连接和焊接等步骤。
在设计过程中，需要合理选择器件并设计适当的触发条件。
在制作过程中，需要精确地将电路图纸转换到电路板上，并进行焊接和测试。
通过这些步骤，我们可以成功地设计和制作出一个功能可靠的声光控开关。
自制太阳能光控开关
自制太阳能光控开关一、工作原理本光控开关如附图所示，该电路由非晶硅电池（光电池）、继电器、可调电阻、三极管、9V直流电源、手动开关等构成。
继电器主接点1、2为线圈接点，3、4接常闭触点，3、5接常开触点，其中3、4、5与负载电路相连。
当光照的光通量大于220 Lm 时，将S处于闭合位置，电源电压使三极管正偏导通，继电器吸合，使控制负载的常闭触点3、4断开，常开触点3、5闭合，使路灯或灯塔回路断开，将其熄灭。
当遇着阴雨天，光照恰好在220 Lm以下值，且路灯处于熄灭状态时，需要将复位开关S断开，继电器释放，使电路恢复原始状态。
二、元件选取非晶硅电池采用6个导通单元，37.82cm2，引出正负极；继电器采用高灵敏度的，其动作电压为9V，内阻在300Ω～2kΩ均可用。
表1室外，下午2：00。
光源：太阳(电气参数)光源开路电压带负载电压最小工作电压(开路)最小电压的电池面积电池材料最小导通单元数环境温度太阳4V1．2V2．3V18．9cme非晶硅3个23℃注：测试的太阳能电池分为6个导通单元，37．82cm(平方)。
表2 在房间里，晚上8；00，光源：照明灯泡（物理参数）光源(白炽灯)光通量(Lm)光源与电池板的垂直距离(Cm)太阳能电池面积(Cm2)继电器启动时光源与电池板距离(Cm)备注40瓦(磨砂)245637.827环境温25瓦2203.537.824度14℃三、制作与调整光控开关电路部分应放在室外工作，但不能受雨、露、雾及潮气的侵蚀。
为此可采用以下两种措施进行保护。
1.给光电池加上玻璃罩。
找一个废旧大灯泡，用软铅笔沿要割去的位置画线，用串有100瓦灯泡的市电接在画线的断开处通电（注：操作时请注意安全），则灯泡自然从画线处断开。
再用细砂纸轻轻地把断口磨平，玻璃罩就做成了，玻璃罩内放光电池，并用环氧树脂粘牢，封上火漆，从罩内引出光电池的正负极。
2.把光电池固定在一个塑料盒表面上，在盒上钻上小孔，将电路的其他部分置于盒内，放上干燥剂，引出负载线和开关线，再将塑料盒紧闭即可。
光控开关电路实训报告
一、实训目的本次实训的主要目的是通过实际操作，学习光控开关电路的原理、设计、制作和调试方法，提高动手能力，培养创新思维和团队合作精神。
通过实训，使学生掌握以下技能：1. 了解光控开关电路的工作原理和基本组成；2. 掌握光敏电阻、三极管等电子元器件的特性及电路连接方法；3. 学会使用电路仿真软件进行电路设计；4. 学会使用电子制作工具和设备；5. 提高分析问题和解决问题的能力。
二、实训内容1. 光控开关电路原理分析光控开关电路是一种利用光敏电阻对光线敏感的特性，通过光线变化控制电路通断的电路。
当光线照射到光敏电阻时，光敏电阻的阻值减小，电路导通；当光线照射不到光敏电阻时，光敏电阻的阻值增大，电路断开。
光控开关电路主要由光敏电阻、三极管、电阻、电容等元器件组成。
光敏电阻作为感光元件，将光信号转换为电信号；三极管作为开关元件，控制电路的通断；电阻和电容起到限流、滤波、保护等作用。
2. 光控开关电路设计根据实训要求，设计一个简单的光控开关电路。
电路设计如下：（1）光敏电阻R1：选用光敏电阻阻值在10kΩ左右，当光线照射到光敏电阻时，阻值减小至1kΩ左右。
（2）三极管Q1：选用NPN型三极管，如2N2222A。
（3）电阻R2：选用220Ω电阻，用于限制三极管Q1的基极电流。
（4）电阻R3：选用10kΩ电阻，用于设置三极管Q1的基极电压。
（5）电容C1：选用0.1μF电容，用于滤波。
3. 光控开关电路制作根据电路设计，制作光控开关电路。
具体步骤如下：（1）按照电路图焊接光敏电阻、三极管、电阻、电容等元器件。
（2）检查电路连接是否正确，确保无短路、漏焊等错误。
（3）将电路连接到电源，进行测试。
4. 光控开关电路调试（1）调整光敏电阻的位置，观察电路的通断情况。
（2）调整电阻R3的阻值，观察电路的通断情况。
（3）根据测试结果，对电路进行调整，确保电路能够正常工作。
三、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训，成功制作了一个光控开关电路，实现了在光线变化时控制电路通断的功能。
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《物理实验Ⅰ课程设计》
题目: 光控电路开关的设计与制作学院（系）: 理学院
专业: 光信息科学与技术
班级: 光学****班
学生姓名：***
指导教师：***
评阅人：***
设计（论文）所在单位: 西安石油大学理学院完成时间：2014年3月
摘要
光控灯和声光控灯是居家照明的重要组成部分（如楼道、卫生间、小巷等），它们的出现使我们的生活方便许多，既可避免摸黑找开关造成的摔伤碰伤，又可杜绝楼道灯有人开、没人关浪费能源的现象。
介绍了用三极管和与非门芯片实现光控灯的原理，重点介绍了实现方法和具体细节，及制作过程中遇到的问题和相应的解决方案。
关键词：光控灯、光敏电阻、三极管、发光二极管
目录
引言 (1)
1光控灯 (2)
1.1实验原理 (2)
1.2实验器材 (2)
1.3元器件介绍 (2)
1.4实际电路 (4)
1.5光控灯的实现 (4)
1.6电路的测试与调试 (4)
2总结 (7)
3参考文献 (7)
光控电路开关的设计与制作
***
●引言
随着现代科学技术的发展，越来越多的高科技节能产品出现在我们生活的方方面面，声控灯、光控灯是居家照明的重要组成部分，光控灯是由光控开关和LED灯组合而成。
声控灯由麦克风，放大电路和LED灯组成。
在地球资源日渐衰竭的今日，环保、节能是当今各产业发展的重心，尤其是需要消耗大量电力的照明产业，基于此目的的研发工作更是趋向环保、节能的特性上著眼。
因此，开发新型高效、节能、寿命长、环保的电路对居家照明节能具有十分重要的意义。
由此声控、光控LED灯的诸多优点在现在正逐渐取代传统的照明设备，是照明产品的新兴光源，有「绿色照明」光源之称，未来将光芒耀眼，发展潜力无限。
声控、光控LED具有节能、体积小、发热量低、寿命长、耗电量小、反应速度快、易控制等众多优点，极大的满足了人们日常生活的需要，因此十分被灯饰业者看好。
光控灯，安装方便，使用寿命长。
集光学、材料和电路技术为一体组成的自动照明开关，白天或光线较强时，开关电路为自锁状态，LED灯不亮，当光线黑暗时或晚上来临时，开关自动打开，LED灯亮，从而实现了白天自动熄灭夜间自动打开的目的，节省了人为的控制。
声光控集声控、光控、延时自动控制技术为一体,内置声音感应元件,光效感应元件,
白天光线较强时，受光控自锁，有声响也不通电开灯；当傍晚环境光线变暗后，开关自动进入待机状态，遇有说话声、脚步声等声响时，会立即通电,亮灯，延时半分钟后自动断电；能延长灯泡寿命6倍以上，节电率达90％。
二者都为人们的日常生活提供诸多方便。
本文的主要内容包括：通过模拟电子技术的学习，提出了一种基于晶体三极管工作状态的系统设计方法，结合光敏电阻的随着外部环境的阻值改变的特性，给出光控灯的设计方案，在此基础上结合数字电子技术的优点。
1.光控灯
1．1实验原理：
要设计光控灯，首先要掌握光敏电阻的特性，光敏电阻又称光导管，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,常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下（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），其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
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）。
经测量随着外部环境的改变，本次所用光敏电阻阻值的变化范围为2K-3M,即在有光照射时电阻阻值下降，无光照时阻值上升，根据这一特性可以控制三极管工作状态进而控制灯的亮灭的电路。
三极管工作状态分为放大、截止和饱和。
当工作在放大区时，发射极正偏，集电极反偏；当工作在截止区时，发射极和集电极均反偏；当工作在饱和状态时，发射极和集电极均正偏。
同时三级管有两种材料做成，一种为硅管，其正偏发射结导通电压为0.7V；一种为锗管，其正偏发射结导通电压为0.3V。
三极管种类有NPN和PNP两种，本次课设用到的三极管为NPN型硅管9014和PNP型硅管9012。
1.2实验器材：
面包板、电阻（4.7KΩ、470Ω）、三极管、光敏电阻、继电器、发光二极管、电位器、蜂鸣器、万用表
1.3元器件介绍
(1)光敏电阻
A、在光照情况下，测量光敏电阻的阻值，即为光敏电阻的亮阻；
B、在遮光情况下，测量光敏电阻的阻值，即为光敏电阻的暗阻；
(2)发光二极管
发光二极管有两个接线柱，一个长的一个短的，长端为正极，短端为负极。
可以利用万用表测量两种接法时的电阻值，可知道当正极接到长端，负极接到短端的时候，发光二极管的阻值比较小，此即是二极管的单向导通特性。
(3)可变电阻
可变电阻有三个引脚，它的接法和滑动变阻器的接法一样，有三端接入式和两端接入式，本实验采用两端接入式比较简单。
采用两端接入时，其中一端必须接在中间的那个引脚上，另外一个在剩余的两个引脚中，可以任选一个（两者的区别是，滑动头的转动方向不一样）。
选择好引脚后，可以将其接在万用表上，测其阻值的大小，转动滑动头，看顺时针转动时阻值是增加还是减小，这样做对调试电路时有好处，可以知道自己旋转的方向是增加电阻还是减小电阻。
(4)蜂鸣器
本实验所用的蜂鸣器和平时看到的扬声器、耳机等发声器件有微小的差别，它里边多了一个振荡器，输入电流时振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。
振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
可以尝试的将其正负极接上电源，可看到只有正负极接入正确时，蜂鸣器才会发声。
也可根据蜂鸣器上的引线长度按来判断正负极（长正短负）。
所以在实验室中要把蜂鸣器的正负极接正确。
(5)三极管
三极管有两种，一种是PNP管，一种是NPN管。
三极管有三个引脚，分别是基极（b)，发射极(e)，集电极
(c)。
本实验所用的三极管判断极点的方法是，面对有型号标记
的一面，然后看着三个引脚，从左到右依次是，发射极(e)，基
极(b)，集电极(c）。
接线时三个极端不能接错，否则三极管就
没有起到作用。
图1 三极管符号、管脚排列集电极和基极之间形成集电结，发射极和基极之间形成发射结，三极管起放大作用的条件，发射结正向偏置，集电结反向偏置。
正向偏置时必须达到正向偏置电压，即为导通，否则，为截止状态。
(6)继电器（如图2）
继电器是本实验中引脚最多的器件。
根据以前所学的知
识可知道在继电器当中有一个带铁芯的电磁线圈，线圈一出两个引脚，剩下三个引脚是单刀双掷开关的三个接线柱。
图2继电器
1.4实际电路:
1.5光控灯的实现：
当A点电压未达到晶体管基极的转折电压，晶体管BG1，BG2均处于截止状态继电器不运作，LED灯不亮，表示继电器处于释放状态，当外来光线发生变化照射在Cds光敏电阻上时，R1，R2，Cds，W组成的分压偏置电路，当W上分压使BG1,BG2导通，继电器吸合，LED发亮表示继电器处于正常工作状态，本实验中在普通灯光下正常工作（LED发亮，继电器吸合），需要进行调节使光线变暗情况下继电器释放。
电路中W作用是在不同环境下进行适当的灵敏度调节。
1.6电路的测试与调试：
（图a、b未加电源）
a.
（图c、d接通电路LED灯亮，蜂鸣器不响）c.
（图e、f遮挡光敏电阻LED灯熄灭，蜂鸣器响）
e.
（图g、h正常光线LED灯亮，蜂鸣器不响）
g.
总结
以上光控电路主要是利用三极管的开关作用完成。
在实际电路中灯用继电器间接实现对灯的亮灭控制。
调试时发现电路的感光灵敏度不高，在很暗的时候灯才能亮，可以在光敏电阻哪里串联一个阻值适当的滑动变阻器，这样的话、、就可以调节光敏电阻的灵敏度了。
本文通过对各部分电路的具体设计实现了光控电路自动将开关关断，夜晚或阴雨天时，光控电路自动将开关打开，该光控制开关结构简单，原理明了,性能稳定，功耗也很小,使用灵活方便,在节约大量的能源同时,也为生活提供了方便，它实现了灯的自动点亮、节能节电、延长了灯的使用寿命,贴近我们的实际生活，是现代极理想的绿色照明自动控制开关。
本次设计鉴于个人水平的限制以及时间的紧迫就没有对该部分内容做过多详细的介绍，只是从大体思路上做了一些简单的说明。
参考文献
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