教室节能制控制.docVIP

厦门市广播电视大学 毕 业 设 计 设计题目：教室节能制控制 姓 名： 吴三金 学 号： 044210008 班 级： 04电子信息技术（统招） 指导老师： 完成日期：2007年5月25日 目录 设计题目：教室节能制控制 1 目录 2 引? 言 3 第一章 电路系统总图 4 第二章 电路设计及分析 5 1．外围电路 5 2．控制电路 6 第三章 照明节能控制电路分析 7 3.1 PHONE的设计 7 3．2 F101的设计 7 3.3 F102的设计 8 3.4 F103的设计 9 3．5 F104的设计 9 3．6 与门电路和输出继电器驱动电路的设计 10 3．7 稳压电源设计 11 第四章 教室电风扇温度控制启停装置 12 4.1 外围电路 12 4.2控制电路 13 第五章 电风扇停启装置电路分析 14 5.1温度测量及控制电路的设计 14 5.2．输出控制级的设计 17 结束语： 19 参考文献： 20 引? 言 目前，国内大、中、小学校教室的照明灯具控制大多采用手动开关，即使严格管理，仍不可避免地出现忘记关灯的时候，特别是在白天，情况更是如此，从而造成大量的能源浪费。另外，各种照明灯具都具有一定的使用时限，在光线充足的情况下仍继续使用，必然会缩短灯具的使用寿命。为解决上述问题，实现教室照明灯具的自动控制，笔者设计出一种新型的智能控制器。 本控制器设置套传感系统和严密的软件控制，其工作方法是：当有光（自然光）时，不管教室是否有人和声响，都将关闭电源，所有灯具不会点亮当无光（自然光）时，若有人或者附近有异常声响时则开启电源，点亮灯具，并使控制程序进入监控状态，若连续五次探测都无人，则发出熄灯警告，灯具亮灭闪烁，若此时教室内有人静止不动，在灯具亮灭闪烁的提示下，自然会有所动作。若在警告状态下，仍无人无声，则关闭灯具电源，从而实现照明灯具无人自熄，有人自启的目的。 第一章 电路系统总图 第二章 电路设计及分析 1．外围电路 在外围电路中，交流市电电源的火线从熔断器FUSE引至SK选择开关。通过SK选择开关操作者能够对“自动/手动”操作方式进行选择，若选择手动操作方式，则可以利用安装在墙面上的微型断路器开关S1-SN对每盏灯（HL1-HLN）进行点燃和熄灭控制；若选择自动操作方式，则利用光控/声控自动装置进行控制。 图中的TR是光控/声控自动装置的电源变压器。 2．控制电路 在上图中，F101、F102和F103共同组成声音检测电路。 第三章 照明节能控制电路分析 3.1 PHONE的设计 在图中，PHONE是声音检测探头，其参数是： 频率：100赫兹-4000赫兹 阻抗：600Ω 输入能量： 输出能量：100毫瓦 最大工作电流：1毫安 最大输出电压：100毫伏 根据声言探头的参数，选择PHONE的工作电流为0.5毫安，则R3为： R3取标称值：24KΩ1/8W。 3．2 F101的设计 F101设计电路图如图所示： 因为PHONE上获得的信号电压最大为100毫伏，所以需要用运算放大器进行电压放大到1V，故放大倍数为10倍。 F1运算放大器接为反相放大器电路，其参数设计如下： R104取标称值：51KΩ1/8W，R106=R104，R6取标称值：510KΩ1/8W。 此3个电阻采用误差为1%的金属膜电阻。 3.3 F102的设计 F102电路图，如图所示： F102的作用是将F101产生并被D7整流后的负半波声音信息进行积分，其时间常数为2秒。F2经过积分后输出的效果是使断续的声音不致于使得灯具反复被点燃和熄灭。 F102的输出电压极性为正半波。 F102的输出电压与输入电压的关系是： 取R107=10KΩ，R7F=200KΩ，C3=20μF,UF2Σ-=1V，ω=0.001弧度/秒，则F2的输出为： 由计算可知，设计满足实际需求。 3.4 F103的设计 F103电路图，如图所示 F1033的作用是比较器，因为F102的输出约为1V，所以取F3的UΣ+在0.5V到1V之间调整。这样配置后，系统就可以调整声音音量对灯具的点燃和熄灭控制的限制值。 取R9/RW1/R10支路的电流为1毫安，则R109、RW10和R110的取值为： 取R109为标称值10KΩ1/8W，取RW1为标称值630Ω1W，取R10为标称值390Ω1/8W。 F3的输出电压UF3在0V至-12V之间变化。 R11和R12的标称值为200KΩ1/8W。 3．5 F104的设计 F104电路图，如图所示： F104的输入是光探头，此处采用光敏二极管。光敏二极管的参数是： 有光照时导通电阻为1KΩ，无光照时的导通电阻为50KΩ，导通最大电流为5毫安，最大反向电压