路灯控制器的设计课程设计

皖 西 学 院
课程设计任务书
系 专 别： 业： 张祥祥 机电系 10 电信 学 号： 2010010851
学 生 姓 名： 课程设计题目： 起 迄 日 期: 课程设计地点: 指 导 教 师:
路灯控制器的设计 12 月 10 日 ~ 12 月 23 日
徐 宇 宝
下达任务书日期:
2012 年 12 月 7 日

课 程 设 计 任 务 书
1．本次课程设计应达到的目的： 电子电路综合课程设计是一个综合性的实践性教学环节， 是对学生学习 《模拟电子线路》《数字电路与逻辑设计》《高频电子电路》的综合性实践 、 、 训练。通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试，培养学生运用课程 中所学到的理论知识与实践紧密结合，独立地解决实际问题的能力。 熟悉 multisim 仿真软件，进一步熟悉电子仪器的正确使用，能设计出 电路图并仿真实现要求结果， 领取相关的实验器件并能组装成功并实现课题 所要求的功能。 2．本课程设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要 求等） ： 1）采用光敏电阻，天黑灯亮，天亮灯暗；适当考虑弱电如何控制强电这 一部分电路；要求能自动记录灯的开关次数。 2）画出完整的电路图并用 multisim 软件仿真； 3）安装与调试电路并实现其功能； 4) 撰写课程设计的总结报告。

课 程 设 计 任 务 书
3． 对本课程设计工作任务及工作量的要求 〔包括课程设计计算说明书(论文)、 图纸、实物样品等〕 ： 1、 熟悉、分解设计任务，查找资料熟悉相关设计的方法； 2、画出完整的电路图并用 multisim 仿真，选择最佳的设计方案； 3、安装与调试电路并能实现要求的功能。 4、撰写设计报告、调试报告、设计心得体会。
一．前言：
光敏电阻器（photovaristor）又叫光感电阻，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。 它是在一块 匀质的光电导体两端加上电极构成。 两电极加上一定电压后， 当光照射 到光电导体上， 由光照产生的光生载流子在外加电场作用下沿一定方向 运动，在电路中产生电流，达到光电转换目的。它以其高度的稳定性而 广泛地应用在自动化技术。 主要用于照相机、光度计、光电自动控制、能量辐射物搜索和跟踪等， 作辐射接收元件。当有光照时电阻很小。无光照时电阻很大。可用晶体 管组成放大器，做成自动控制电路。实现你所需要的电路。把光敏电阻 作为晶体管的偏流电阻。 这样当有光照时晶体管导通， 驱动灵敏继电器。 如可用继电器 JRX--13F 灵敏继电器。其吸合电流不大于 50MA。前级放 大器可用达林顿管组成。 放大器后可接一个反向器。 反向器驱动继电器。 利用光导效应可以光电开关或其它实用电路。 本设计就是介绍光敏电阻 并将他用于控制路灯的电路中。

二．设计方案：
电路中，光控触发器电路由光敏电阻器 RG（滑动变阻器代替） 、电 阻器 R9，R10，三极管,发光二极管以及继电器组成。 在白天，光敏电阻器 RG 受光照而呈高阻状态，R9 电位降低，三极 管基极电压较低，三极管截止，路灯不亮，从而发光二极管不被点亮。 当黄昏来临时光照度逐渐减弱，光敏电阻 RC 的阻值逐渐减小，R9 电压增大，三极管基极电压变高导通，发光二极管被点亮，路灯变亮。 直到第二天黎明来临时，光照度逐渐增强，RG 的阻值逐渐升高，三 极管基极电位降低，三极管截止，从而发光二极管熄灭，路灯不工作。
1 电路原理图. 路灯控制器的系统框图如下所示， 由光电变换 （光敏电阻用滑动变 阻器代替） 、开关控制电路、计数器等组成。
光电信号
计数器 译码器 数显开 启次数
光电变换
驱动电路 路灯

光控电路总电路图
三.安装及调试
3.1 功能及其安装说明：
1. 本控制器采用分立元件设计，利用光敏电阻作为传感器，当光线较 强时， 所控制的继电器断开， 路灯回路电源被断开， 当外界光线较弱时， 控制继电器吸合，接通路灯回路，路灯点亮，整个过程全部自动完成， 无需人员参与。 2. 二极管安装时注意极性，对极性标注不明的情况下，可用万用表电 阻档进行测量然后根据原理图确定安装方向。 3. 安装光敏电阻时注意，其安装位置与其他元件相反，感光面朝焊接 面安装。 4. 两只二极管安装前先折弯，发光部分要伸出线路板，焊接时引脚要 留有足够的长度，先焊上一个脚，然后装入盒子中，让发光二极管正好 伸出盒子的安装孔， 此时高度便可确定， 然后将两只脚全部焊上锡进行

固定。
3.2 功能调试：
1. 全部安装好后，用 12V 直流电源进行调试。 2. 12V 电源接于 VCC，用万用表测量 C1 两端电压。当光线较强时， R9 两端电压为 0.5V 以下，用一黑盒子将感光孔处挡住，此时 R9 两端 电压高于 10V，继电器吸合。
四.总 结
4.1 心得体会：
身为一个机电系的学生， 对于电路的理解和普通别的专业的同学是 不一样的，但这种不一样却从未像现在这样感觉深刻。 以前每天都是是在重复的上课下课， 上着和别人一样的课根本就显不出 来自己是一名学习电子这门高深科学的学生， 虽然这学期开了不少的专 业课程， 但听着似乎就是没那么贴切， 总觉得缺点什么， 也许是动手吧， 其实那时就已经觉得手开始痒痒了。 这次课设终于给了自己一个圆梦的 机会。 来淡淡这次的设计内容， 这次题目初一听起来感觉很有吸引力， 感 觉很实用， 也用到了自己学过的两大基础课模电数电的内容在进行了大 量的上网， 及图书的相关阅读我们初步找到了几组的相关比例数据， 然 后在老师的悉心指导和同学们的帮助下我们的电路终于实现了光控的

特色，看着成品自己真是自豪。 通过这次课程设计使我懂得了生活实践与课堂理论的区别。 我们在 课堂上学习的知识就是为了去解决生活中的实际问题。 这学期我们开设 的数电实验课， 这极大的锻炼了我们的动手能力， 但是这与生活还是有 很大的不同，生活中的问题需要我们考虑生活实际才能解决。 这次实践遇到了很多问题， 比如在连接过程中的失误， 这就弄了很 长时间去解决。 和同学一起研究分析后才终于连好。 这也让我看出了团 队合作的重要性！只有相互帮助一起研究才能把难的问题简易化。 这次课设让我更深刻的理解了书本上的知识也重新的调整了自己 的知识结构， 并加深了对一些普通电子元器件的认识与了解， 真希望这 样的机会能常有！
4．主要参考文献：
《模拟电子线路》 《数字电路与逻辑设计》 《高频电子电路》 《电子技术基础》 （上、下）康华光 高等教育出版社 1999 第 4 版 《模拟电子技术基础》孙肖子西安电子科技大学出版 2001 第 1 版 《数字电子技术基础》阎石 高等教育出版社 2001 《电子电路基础》童诗白 高等教育出版社 1995 第 2 版 《电子技术课程设计指导》高等教育出版社 彭介华 2002