光电式电子蜡烛

模电课程设计（论文）说明书

题目

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摘要

光电式电子蜡烛一个模拟真实蜡烛的实验产品，传统蜡烛有各种缺陷，对大气造成污染且容易引起火灾，光电式电子蜡烛用电路来实现蜡烛的功能，利用火柴来点燃蜡烛，用嘴吹灭蜡烛，实现了无污染，无危害，而且随时可以开关，不会造成浪费。电路中利用555定时器、UA741、光敏电阻对电路的控制。

关键词：运算放大器；555定时器；光敏电阻

ABSTRACT

Photoelectric electronic candle a simulation of the real candle in the experimental products, traditional candles have various defects and easy to cause a fire, and the atmospheric pollution caused by, photoelectric electronic candle circuit to achieve a candle, using matches to light this candle, mouth to blow out the candles, realize the no pollution, no harm, and ready to switch, no waste. Circuit in the control of 555 timer, UA741, photosensitive resistance.

Key words: operational amplifier; 555 timer; Photosensitive resistance

目录

1.光电式电子蜡烛的概述 (1)

1.1 蜡烛的发展历史 (1)

1.2 光电式电子蜡烛 (1)

2.设计目标及其设计要求与设计指标 (2)

2.1设计目标 (2)

2.2 设计要求和设计指标 (2)

3.电路组成及其理论分析 (3)

3.1电路的组成 (3)

3.2 理论分析 (3)

4.元件选择 (4)

4.1运算放大器 (4)

4.2 555定时器 (7)

4.3 热敏电阻 (8)

5.电路图 (10)

5.1电路原理图 (10)

5.2 PCB图 (10)

6 电路调试 (11)

7.总结 (13)

参考文献 (14)

致谢 (15)

附录A 元件清单 (16)

附录B 实物图 (17)

1.光电式电子蜡烛的概述

1.1 蜡烛的发展历史

1809年6月至7月间，法国化学家米歇尔·欧仁·舍夫勒尔收到一家纺织厂的来信，请他分析、确定他们寄来的一个软皂样品的成份。在仪器设备非常简单、朴素的学校实验，他研究了皂化过程中需要使用的各种油脂。经过大量实验，他第一次发现了这样的事实：在一切油脂中，不论其来源如何，脂肪酸的含量均占95%，其余的5%则是皂化过程中生成的甘油。通过研究他搞清了皂化过程的本质，同时他还有一项重大的发现：当时用油脂做成的蜡烛，由于里面有甘油，燃烧时火焰带烟，气味难闻。若改用硬脂酸做成蜡烛，燃烧时不仅火焰明亮，而且几乎没有黑烟，不污染空气。舍夫勒尔把他的发现告诉盖·吕萨克（Joseph LouisGay-Lussac），并建议两人共同研究如何具体解决这个问题。他们用强碱把油脂皂化，再把得到的肥皂用盐酸分解，担取出硬脂酸。这是一种白色物质，手摸着有油腻感，用它制成的蜡烛质地很软，价钱更加便宜。1825年，舍夫勒尔和盖·吕萨克获得了生产石蜡硬脂蜡烛的专利。石蜡硬脂蜡烛的出现，在人类照明史上开创了一个新时代。后来，有人在北美洲发现了大油田，于是可从石油中提炼出大量的石蜡，较理想的蜡烛因此在全球得到了普及、推广。

在古代尚未使用电力的情况下，蜡烛的照明作用尤为重要。但在高科技迅猛发展的今天，人们在日常生活中已经一般不再使用蜡烛了，蜡烛则更多的被赋予了感情色彩，例如情侣相约、生日晚餐、对亡灵的悼念、对未来的祈祷等等，特别是在纪念日和喜庆的日子里，人们便会点起蜡烛。另外，蜡烛也常会作为一种物理或化学实验的用品。

1.2 光电式电子蜡烛

光电式电子蜡烛是一种安全、环保且方便的电子产品。它克服了传统蜡烛会造成污染，会发热而且不安全的缺点，避免了着火现象的发生，使用发光二极管代替了实物蜡烛，可以多次循环使用。

2.设计目标及其设计要求与设计指标

2.1设计目标

设计一个光电式电子蜡烛;实现火柴或打火机照亮下，发光二极管发光,采用吹气开关实现发光二极管停止发光。

2.2 设计要求和设计指标

1、采用光敏管在使用火柴或打火机照亮下使发光管发光作为蜡烛；

2、通过时基集成电路、继电器和吹气开关实现对发光管的控制；

3.电路组成及其理论分析

3.1电路的组成

电路主要包括555定时器组成的控制电路，UA741组成的放大电路，发光二极管组成的蜡烛。

3.2 理论分析

整个电路由直流稳压电源的+5V插口供电，接通电源后，用打火机向热敏电阻RT2加热，其电阻会减少，导致555定时器2号接口的电压小于1/3VCC，555定时器工作，使发光二极管发光，即点亮蜡烛。当要熄灭蜡烛时，向热敏电阻吹气，使得运算放大器UA7413号脚的电压增加，通过运算放大器后，通入555定时器6号脚的电压大于2/3VCC,使555定时器停止工作，发光二极管熄灭，即实现了灯的关闭。

开启电路包括555定时器和一个10k的热敏电阻，用热敏电阻控制555定时器的输入电压，进而控制电路的开启。

关闭电路包括一个用于放大电路电压的UA741型运算放大器和一个10k的热敏电阻，热敏电阻两端的电压控制UA741的正向输入端，然后与555定时器的6号脚相连，进而熄灭蜡烛。

照明电路，也就是电路中的蜡烛，由5个发光二极管构成，并带有5个500Ω的电阻保护发光二极管。