路灯控制器的设计实验报告样本

徐州师范大学物电学院

本科生课程设计

课程名称：电子线路课程实训

题目：路灯控制器设计

专业班级：电子信息工程（08物41）

学生姓名：禹勇

学生学号： 08224035 日期：

指导教师：

物电学院教务部印制

一．设计方案论证：

1.光电转换：用光敏电阻将白天与黑夜产生光信号转换成电信号；

2.时钟产生与控制：用555产生秒脉冲（记录灯亮时间时用），用NPN 型三极管控制555时钟开始与结束；

3.计数与复位：用十进计数器74LS192完毕对灯亮次数与灯亮时间计数，且有复位功能；

4.数码管驱动与显示：用四线—七段译码器74LS48驱动七段共阴数码管并显示灯亮时间和灯亮次数；

5.继电器与灯亮灭控制：用NPN型三极管控制继电器并控制灯亮灭；

6.各模块链接。

通过论证此方案理论上是可行。

二．模块设计与分析：

光敏电阻亮阻大概在500欧姆，暗阻大概在250千欧左右，当白天有光照时光敏电阻上获得电压不大于0.2V为低电平，当黑夜无光照时光敏电阻上获得电压不不大于4.6V为高电平。

555时时钟产生与控制模块

NE555是一种能产生精准定期脉冲高稳态控制器，在多谐振荡器

工作方式时，其输出脉冲占空比由两个外接电阻和一种外接电容拟定。上图中R1,R2,C2构成周期约为1HZ脉冲并由3脚输出。运用三极管开关特性（给上图NPN型三极管基极高电平其发射极与集电极导通）控制NE555VCC并控制脉冲开始与结束，三极管基极高电平由光敏电阻与固定电阻串联分压获得。

74LS192计数器与复位模块

74LS192是可预置十进制同步加/减计数器。74LS1924脚（减计数）5脚（加计数）为脉冲输入端（上升沿有效）不用一脚接高电平；12脚为进位输出端,13为错位输出端，分别接到下一级5脚与4脚；

D0-D3为并行数据输入端，Q0-Q3为输出端（分别接到74LS487脚，1脚，2脚，6脚）。正常工作时14脚接低电平，11脚接高电平。74LS19211脚只要给低电平74LS192就复位，因此用上拉电阻让11脚置高，按下复位键74LS192将复位。

数码管驱动与显示模块

74LS48是四线—七段译码器，可用来驱动七段共阴数码管，74LS487脚（A），1脚（B），2脚（C），6脚（D）为编码输入端，分别接74LS192Q0-Q3；QA-QG为译码输出端并分别接数码管a-g；74LS48正常工作时3脚，4脚，5脚要同步接高电平。

继电器控制与灯亮灭模块

电磁继电器普通由电磁铁，衔铁，弹簧片，触点等构成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两某些构成。只要在线圈两端加上一定电压，线圈中就会流过一定电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引作用下克服返回弹簧拉力吸向铁芯，从而带动衔铁动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧反作用力返回本来位置，使动触点与本来静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从

而达到了在电路中导通、切断目。当三极管基极给高点平时三极管发射极与集电极导通使继电器通电工作，使灯点亮；反之。

三．原理图：

原理图分析：电阻R1,R7与光敏电阻均构成了白天与黑夜光信号检测电路。白天时，R1与光敏电阻之间连线结点处为低电平，通过两个非门后三极管Q2基极为低电平，Q2截止，继电器不工作，受控灯源不亮；同理，R7与光敏电阻之间连线结点处也为低电平，三极管Q1基极为低电平，Q1截止，555时钟电路不工作；黑夜时，R1与光敏电阻之间连线结点处为高电平，通过两个非门后三极管Q2基极为高电平，Q2导通，继电器工作，受控灯源点亮；同理，R7与光敏电阻之间连线结点处也为高电平，三极管Q1基极为高电平，Q1导通，555时钟电路开始工作。U1,U2，数码管构成记灯亮次数电路，U25脚接受U9.A与U9.B之间高低电平变化并进行编码，U2将编码数据送给译码器U1并用数码管显示次数；U3,U4,U5,U6，数码管构成记灯亮时间电路，最大时间为99秒，U65脚接受5553脚产生秒脉冲并进行编码，U6将编码数据送给译码器U4并用数码管显示时间，每到9秒时U612脚就产生一种进位脉冲并送给U55脚，U5也将进行编码，将数据送于译码器U3并用数码管显示出来，从而实现0-99计时。

综上所述：此电路可实现白天灯熄灭，夜晚灯点亮，同步可以记录灯亮时间和灯亮次数。

四．调试工艺：

五．自我评价课程设计实物总体性能与指标：

此课程设计实物总体性能与指标达到了预期效果，即可实现白天灯熄灭，夜晚灯点亮，同步可以记录灯亮时间和灯亮次数且工作稳定可靠。

六．进一步完善办法：

将此课程设计做成PCB印制电路板，加上适当美观包装，增长控制灯数量应用到实际中。

七．商品化应用前景分析：

由于国内都市化进程加速和交通建设当代化，必然导致路灯需求量增长；由于时代在进步，社会在发展，必然导致人们对智能产品渴望。此课程设计《路灯控制器设计》完全达到了当代人们需求和规定。因而，此路灯控制器商品化应用前景是可预见。

八．获与体会：

通过此课程设计《路灯控制器设计》让我收获颇多。它让我看到了自己对这个社会是有价值，对社会发展是可以做出贡献；它提高了我对电子产品理论设计能力，也提高了我实际动手能力；它让我明白平时知识积累是有用，是可以创造价值；她让我找到了信心，找到了目的。固然，它也让我明白自己和其她人还是存在差距，让我明白仅靠当前知识还是不够还得努力学习，也让我明白理论和实际是有很大差距要把理论和实际相结合才干得到自己预期成果。