光控自 动窗帘的组成框图.docVIP

PAGE 18 PAGE 16 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘 要 1 第一章 设计方案 2 第一节 其基本设计框架图如下 2 第二节 光控自动窗帘的工作原理 3 一 光控自动窗帘电路图和工作原理 3 二 感光电路 4 三 控制电路 5 （一）晶体管 7 （二）集成运算放大器 8 （三）稳压管 10 第二章 元器件基本原理 11 一 碳膜电阻器 11 二 光敏电阻器 11 三 电位器 12 （一）电位器的作用 13 （二）电位器的结构特点 13 （三）电位器的其他特性参数 13 四 稳压二极管 14 （一）稳压管的应用 15 （二）稳压二极管的参数 15 第三章 参考资料 16 第四章 总结 16 附录 18 摘 要 （1）电路能够通过感应装置，检测到光线的强弱（2）电路根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭（3）电路能够在窗帘接触到边沿时，自动切断电源的要求，我们设计了这个光控自动窗帘的电路。 首先 电路要求有装置能感应到光照的强弱。这就要求电路中必须有一个感光电路，在电路中我选用光敏电阻作为感光电路。它对光的变化非常敏感，在光的照射下，阻值会明显变小。利用这一特性可进一步设计下面的控制电路。 其次 电路能够根据光线强弱将窗帘打开和关闭。这是本次设计的主要部分即控制电路。由光敏电阻的特性可知，光照会引起它的阻值的变化，而阻值的变化又会引起电路中电压或电流的变化。因此控制电路器件可选用压控或流控的器件，在电路中我们选用了压控的运算放大器和晶体管来构成主控电路。首先运放输入电位的高低可控制输出电平的高低，运放的输出接着由晶体管组成的开关电路。根据输出的不同，晶体管或导通或截至，从而控制电机或工作或停止。由要求可知，窗帘有两个动作：打开和关闭。因此要求电机正转或反转。那么电路中一个对称的控制电路来控制电机的正反转。它们的不同之处在于与直流电机正负极的连接方向不同而已。 最后 就是制动电路。根据要求窗帘接触到边沿时，自动切断电源。根据晶体管低电平截至的特性，我们在两组三极管组成的开关电路前加上了两个接地开关，当窗帘拉开或关闭到位时，将会接触到开关，使得开关闭合，那么晶体管将截止，电机将停止工作。这就达到了控制窗帘到位后切断电源的要求。 第一章 设计方案 本例介绍一款采用集成运放电路制作的光控自动窗帘电路，它是利用环境光线的照射来实现窗帘的自动开合（窗帘在清晨能自动拉开，在傍晚能自动关闭）。 ? 第一节 其基本设计框架图如下 光感应电路电机正转电路电机反转电路自动停转电路 光感应电路 电机正转电路 电机反转电路 自动停转电路 电源电路 电源电路 图1.1简易窗帘自动开闭电路的总体框图 第二节 光控自动窗帘的工作原理 一 光控自动窗帘电路图和工作原理 图 1.2.1光控自动窗帘的电路图 光控自动窗帘的电路工作原理 如图2所示，该光控自动窗帘电路采用集成双运算放大电路ICI和光敏电阻器RG作为主要控制元件。 光敏电阻器RG与运算放大器IC、电位器RP1、RP2等构成控制电路。 在清晨，环境光线较强，光敏电阻器RG呈低阻值状态，使IC的 2脚电压较3脚电压高，Ic的5脚电压较6脚的电压高，IC的1脚低电平，7脚输出高电平，使晶体管V1-V3均导通，V4-V6均截至，电动机M正转，驱动窗帘拉开。当窗帘拉合到位后，滑动触头开关S1被触动而接通，使VI的 基极变为低电平，V1-V3均截至，电动机M停转。 当夜幕降临时，环境光线较弱，光敏电阻器RG的阻值变大，使IC的3脚电压高于2脚的电压，1脚输出高电平，使晶体管V4-V6均导通，电动机M反转，驱动窗帘拉和。当窗帘拉和到位后，滑动触头来关S2被接通，使V4的基极变为低电平，V4-V6截至，电动机M停转。 调节电位器RP1、RP2的 电阻值，改变IC的 2脚电压和5脚电压的高低，是使清晨时IC的 7脚输出高电平，1脚输出低电平；而傍晚时IC的1脚输出高电平，7脚输出低电平即可。 二 感光电路 该电路中感光电路主要由一个光敏电阻组成。 光敏电阻与碳膜电阻和金属膜电阻不同，它对光的变化非常敏感，在光的照射下，阻值会明显变小，所以脚它光电导器件。 制作光敏电阻的半导体材料有硅、锗、硫化镉等，常见的对可见光敏感的是硫化镉光敏电阻。光敏电阻的符号如下图3所示。 光敏电阻的结构简单，它是在陶瓷基片上积淀一层光 图1.2.2光敏电阻 敏半导体，再接上两根引出电极组成的。 该电路中的 RG选用硫化镉光敏电阻。 三 控制电路 控制电路图由两个运算放大器和六个晶体管组成。如下图