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成绩评定： 传感器技术 课程设计 题 目 路灯控制器 摘要 目前很多城市路灯控制系统多数处于人工管理的状态，使路灯管理和维护成本加大。为此，本次设计提出一种新的路灯控制器方案，通过光敏电阻检测自然光强度，自动切换路灯的开关状态，大大减少路灯管理、维护的费用，同时降低电能的不必要损耗。 路灯控制器主要由声控电路、光控电路、延时电路组成，白天的时候在光控电路（无论有无声音）作用下，电路的开关元件处于断开状态，LED灯不亮；晚上没有声音的时候，在声控电路作用下，电路的开关元件处于断开状态，LED灯仍旧不亮；当有声响的时候，电路的元件开关闭合，LED灯形成通路，LED灯亮，由于延时电路的存在，LED灯持续亮一段时间后熄灭，持续亮的时间长短由RC积分电路控制。 关键词：光敏电阻 声控电路 光控电路 RC积分电路 目 录 一 、设计目的 1 二、设计任务与要求 1 2.1设计任务 1 2.2设计要求 1 三、设计步骤及原理分析 1 3.1设计方法 1 3.2设计步骤 1 3.3设计原理分析 6 四、课程设计小结与体会 8 五、参考文献 9 一 、设计目的 本次设计的目的就是在掌握传感器的基本应用，并且能够联系其他元件设计出成品，进行理论与实际的结合，提高应用计算机软件的有关设计能力，提高分析、解决实际问题的能力。 二、设计任务与要求 2.1设计任务 通过光敏电阻检测自然光强度，自动切换路灯的开关状态。 2.2设计要求 （1）天黑时灯亮，利用光敏二极管的阻值变化，控制可控硅的导通； （2）天亮时，利用光敏二极管的阻值变小，控制可控硅的断路，使灯熄灭； （3）或用继电器控制灯的开、关； （4）引入声控，晚上光线较暗，有声音时路灯点亮，声音消失后延长（白天即使有声音也灯也不亮）。 三、设计步骤及原理分析 3.1设计方法 （1）.电源电路设计 （2）.光声控制电路设计（3）.延时电路设计（4）.开关电路设计（5）.照明电路设计（6）.整体电路设计 3.2设计步骤 电源电路设计 电源电路的主要作用是为路灯控制器的负载提供电源，同时为其中的控制电路提电源，其由220V交流电源经过一个桥式整流的整流作用，再经过电阻R1，?R2分压，C1滤波，使电压稳定在10V左右，为数字集成电路和其他负载电路提供稳定直流电压，同时经桥式整流过的电压经过开关管给光源负载供电。（电路如图1） 图1 电源电路 光声控制电路设计 控制电路的主要作用是完成对声控和光控电路的控制，即照明电路的亮与不亮都由控制电路来控制完成，控制电路是路灯控制电路中的主体电路，它包括声控和光控电路，只有当声控和光控电路同时起作用时，即既有光信号又有声音信路时，控制电路才会作用，开关打开。? 光控部分采用光敏电阻的感光特性来工作的，即当有光线的时候，其处于低电阻状态，其上几乎不分得电压；在没有光线或者光线较暗的时候，其处于高阻状态。此电路就是利用光敏电阻的光电特性输出高低电平信号来起到光控作用的。电路如图2所示 图2 光控电路 声控部分主要是通过话筒等声音接收电路来把声音信号转化为电信号。三极管VT在没有声音信号时处于饱和状态，当有声音信号时，声音信号通过电容的耦合，短时间内拉低VT基极的电位，使三极管VT的瞬间截止,VT的集电极上产生一个瞬间高电平送入控制电路，经过处理，从而达到声控的目的。电路如图3所示。 图3 声控电路 延时电路设计 延时电路的作用主要是完成保持晶闸持续导通一段时间，维持发光二极管持续发光一段时间，持续时间的长短由延时电容的放电时间来决定，延时电容的放电时间即为照明的持续时间，当充电电容通过电阻放电，从开始放电开始直到放电结束的这一段时间（即由R，C）来决定，只要改变电阻值或电容值，即可改变充放电时间长短，从而维持TC4011BP的8，9脚的高电平在一段时间内保持不变，从而决定LED的发光的时间长短，即维持照明的时间改变。其组成只要由电阻、电容，电容是通过电阻放电的。电路如图4所示。 图4 延时电路 开关电路设计 当CD4011的3脚输出高电平时经过R2,R3分压后供给SCR控制极一个约2V左右的开关信号，使开关管V2导通，灯泡发光。当CD4011的3脚为低电平时，开关管关断，?LED熄灭，直到3脚变为高电平时才亮。电路如图5所示。 图5 开关电路 照明电路设计 照明电路即一系列发光设备，如发光灯、二极管等，通过控制电路，