路灯的光控路灯设计.pptVIP

光控路灯设计 一：目的与要求 设计制作一个路灯照明的控制电路，当日照光亮到一定成度时路灯自动熄灭，而当日照光亮暗到一定程度时自动点亮。 二：方案分析 光电器件是利用半导体材料的光电效应进行工作的，光敏电阻接受光信号后电阻值发生变化，将其转换为电信号加到的三极管的基极，经处理后从集电极输出，输出电压随光照强度的增加而增大，通过继电器实现路灯的自动转换。 在本系统的设计中，如何提高系统在光线临界状态的稳定性，是设计的难点所在。由于光敏电阻的电阻值变化是连续的，因此在靠近临界点时，容易造成不稳定，在设计中若能用三极管放大电路来完成处理，则这样可以完成较为精确的控制；若采用分立元件来处理，可以采用稳压管来稳定工作点，只有当分压大于稳压管的击穿电压时，电路才能起控。 555时基集成电路接成施密特触发器，白天外界的光线较强，光敏电阻器u1呈低电阻，555时基集成电路的2, 6两脚为高电平，高于2 VDD /3,处于复位状态。输出端3脚输出低电平，双向晶闸管不导通，路灯EL不亮。晚上，u1失去光照呈高电阻，使555时基集成电路的触发端即2脚处于低电平.，555时基集成电路置位，输出端3脚就跳变为高电平，双向晶闸管导通，路灯EL通电发光。 1：光敏电阻 光敏电阻器又叫光感电阻，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；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。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）。 通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。 光敏电阻的主要参数有亮电阻，暗电阻，光电特性 光谱特性，频率特性，温度特性。在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。没有极性，纯粹是个电阻期间，使用时可加直流也可以加交流。 2：继电器 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 * * 二：工作原理 利用光敏电阻在光线较强时，电阻值较小，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，再通过电压比较器等方式，可以有效地完成控制需要。至于控制部分的设计，可采用继电器输出，这样可完成自动控制功能。 光敏电阻接受光信号后电阻值发生变化，将其转换为电信号加到的三极管的基极，经处理后从集电极输出，输出电压随光照强度的增加而增大，通过继电器实现路灯的自动转换。当光照强度很大时，光敏电阻阻值很小，三极管Q1分得的电压较大，三极管Q1、Q2导通，继电器闭合，灯泡不亮；当光照强度很小时，光敏电阻阻值很大，三极管VT1分得的电压较小，三极管Q1、Q2截止，继电器断开，灯泡点亮。通过调节电位器，可调节亮度触发点。 在本系统的设计中，如何提高系统在光线临界状态的稳定性，是设计的难点所在。由于光敏电阻的电阻值变化是连续的，因此在靠近临界点时，容易造成不稳定，在设计中若能用三极管放大电路来完成处理，则这样可以完成较为精确的控制；若采用分立元件来处理，可以采用稳压管来稳定工作点，只有当分压大于稳压管的击穿电压时，电路才能起控。 原理图 三：元件介绍