光控开关电子教材
光控时控开关说明书
光控时控开关说明书
光控时控开关是一种能根据光照强度自动进行开关控制的设备。
它由光敏电阻、控制电路和继电器组成。
光敏电阻是光控时控开关的核心部件，能够感应环境中的光照强度。
当光照强度低于一定阈值时，光敏电阻的电阻值上升，反之，当光照强度高于阈值时，电阻值下降。
控制电路是对光敏电阻感应到的信号进行处理和分析的部分。
它会根据光敏电阻电阻值的变化来判断环境的光照情况，并控制继电器的通断。
继电器是光控时控开关的输出部分，它可以根据控制电路的指令，控制电路中的继电器的通断状态，从而控制相应的电路或电器设备的开关。
使用光控时控开关时，用户可以根据需要调节光照强度阈值，以达到灯光自动开启或关闭的效果。
光控时控开关多用于室内或室外照明控制，节省能源并提高使用便利性。
在安装和使用光控时控开关时，需要留意以下几点：
1. 确保光控时控开关与要控制的电路或设备相匹配，并能够承受相应的电流和电压。
2. 将光控时控开关安装在能够正常感应到环境光照的位置，避免受到干扰或遮挡。
3. 在调节光照强度阈值时，可以根据实际需求进行适当调整，避免因光照异常而引起误操作。
4. 定期检查光控时控开关的工作状态，确保其正常运行，如有异常及时修复或更换。
总之，光控时控开关是一种能够根据光照强度自动进行开关控制的设备，使用方便且节能环保。
在安装和使用时，需要遵循相应的说明书和安全规范，以确保正常运行和长期使用。
实验三 光敏电阻光控开关
实验三光敏电阻光控开关、光控灯实验一、实验目的1、了解和掌握光敏电阻的工作原理及应用性2、了解和掌握光控开关电路原理二、实验内容1、光敏电阻光控开关、光控灯实验2、设计性实验三、实验仪器1、光电创新综合实验平台2、特性测试模块3、光源特性测试模块4、开放性实验模块二5、连接导线四、实验原理1、光敏电阻的结构与工作原理光敏电阻又称光导管，它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。
光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。
无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小。
当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减小，电路中电流迅速增大。
一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。
实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧量级，亮电阻值在几千欧以下。
光敏电阻的结构很简单，下图1(a)为金属封装的硫化镉光敏电阻的结构图。
在玻璃底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质，称为光导层。
半导体的两端装有金属电极，金属电极与引出线端相连接，光敏电阻就通过引出线端接入电路。
为了防止周围介质的影响，在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜，漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。
为了提高灵敏度，光敏电阻的电极一般采用梳状图案，如图1(b)所示。
图1(c)为光敏电阻的接线图。
金属电极检流计2、本实验通过改变照射到光敏电阻上光强大小来控制继电器的开关状态，从而控制发光二极管指示灯的亮和灭，原理如图2所示。
图2 光敏电阻光控开关、光控灯电路工作原理：电路接通后，改变照射到光敏电阻上的光强，当光强发生变化时，光敏电阻的阻值跟着发生变化，导致Q1三极管的基极电压随光强发生变化，致使Q2三极管的基极电流发生变化，从而使继电器的工作状态发生变化，起到开关控制的作用。
当照射到光敏电阻光敏区的光强较强时，其阻值变小，Q1三极管的基极电压变小，继电器断开，LED1熄灭；光强较弱时，其阻值变小，Q1三极管的基极电压变大，继电器闭合，LED1变亮。
项目四CD4011声光控开关(葛中海)
项目四 CD4011声光控开关一、教学目标● 认识光敏电阻、单向可控硅和驻极体话筒的结构和工作特性。
● 熟悉CD4011内部功能框图，掌握CD4011的逻辑功能。
● 掌握反相器构成的电压放大器的工作原理。
● 学会透过故障现象分析故障原因，并能独自解决之。
● 理解并熟悉声光控开关的工作原理。
二、电路结构本电路可分为几大部分，它们分别是电源变换电路、触发驱动电路、延时关断电路、光敏控制电路和音频放大电路、。
1．电源变换电路：由D2～D6、Q1、R6和C1组成；2．触发控制电路：由R7、CD4011的A单元组成，目标直指单向可控硅Q1（BT169）门极。
3．光敏控制电路：由R3、Rg与CD4011的D单元组成；4．音频放大电路：由R1、BM1、C2、R2与CD4011的C单元组成；5．延时关断电路：由C4、R8与CD4011的B单元组成；三、认识特殊器件1．CD4011如图4.1，CD4011内部包含四个双端输入的与非门，电源正极和接地共用。
CD4011只是与非门的其中一种型号，中山市高级技工学校电子实验室有CD4011和HEF4011，电路参数设计选用CD4011（若采用HEF4011，需要更改几个参数，请参考电路原理图）。
图4.1 CD4011内部框图图4.2 光敏电阻2．光敏电阻光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体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。
受到适当波长的光线照射时在光敏电阻两端的金属电极之间加上电压便有电流通过：入射光强、电阻减小，入射光弱、电阻增大。
光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。
通常光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能，如图4.2。
光敏电阻有多种型号，光照时的等效电阻差异很大，中山市高级技工学校电子实验室有多种光敏电阻，表4.1是3种光敏电阻在光照（亮电阻）和无光照（暗电阻）情况下的实测等效电阻。
表4.1有光照无光照1 3.5 K ～ 3.8K 20 K ～ 21.5K2 8 K ～ 12K 85 K ～ 90K3 65 K ～ 95K 650 K ～750K3．单向可控硅BT169单向可控硅BT169是小功率器件，其性能优越，各管脚分布和主要的电气参数如图4.3。
光控自动窗帘开关电路的课程设计
光敏电阻：用于检 测光线强度，控制 电路的开关状态
微控制器：用于接 收光敏电阻的输出 信号，控制电机的 转动
电机驱动电路：用 于驱动电机转动， 实现窗帘的开关
电源电路：为整个 电路提供稳定的电 源电压
Байду номын сангаас
电机类型：直流电机或步进 电机
驱动方式：PWM控制或H桥 驱动
驱动电路：使用MOSFET或 IGBT作为开关元件
控制信号：来自光控传感器 的信号或来自微控制器的信 号
保护措施：过流保护、过压 保护、过热保护等
设计注意事项：确保电机 驱动电路的可靠性和稳定 性，以及与光控传感器和 微控制器的接口兼容性。
电路设计：包括光敏电阻、微控制器、电机驱动电路等 电路优化：通过调整参数和算法，提高电路的稳定性和准确性 电路整合：将各个模块集成到一个电路板上，实现一体化设计 电路测试：通过模拟实际环境，测试电路的性能和稳定性
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汇报人：
CONTENTS
PART ONE
光控自动窗帘开关 电路主要由光敏电 阻、三极管、继电 器等元件组成。
光敏电阻的电阻随光照 强度的变化而变化，当 光照强度达到一定值时， 光敏电阻的电阻值减小， 三极管导通。
三极管导通后，继电器 线圈通电，产生磁场， 吸引继电器触点闭合， 从而控制窗帘的开关。
电路调试：在实际电路中测试电路的性能和稳定性，发现问题并进行调整
调试工具：使用万用表、示波器等工具进行电路调试
调试步骤：根据电路设计进行测试，记录数据，分析问题，调整电路参数，直至达到预 期效果
PART THREE
光电传感器的选择：根据窗帘开关的需求，选择合适的光电传感器 光电传感器的安装位置：确定光电传感器在窗帘开关中的安装位置 光电传感器的连接：将光电传感器与电路板进行连接 光电传感器的调试：对光电传感器进行调试，确保其能够正常工作
光控时控开关说明书
光控时控开关说明书
光控时控开关是一种智能化的电器设备，主要用于自动控制室内外灯光的开关。
它通过感应到光线强度的变化和设定的时间参数，精确地控制灯光的开启和关闭。
本开关可根据使用者的需求，设定具体的时间段和亮度要求。
使用者可以根据实际需求，选择开关在白天或夜晚自动开启或关闭灯光。
同时，也可以设置灯光的亮度，使其在不同时间段内保持在适当的亮度水平。
使用说明：
1. 将光控时控开关正确安装在合适的位置，避免遮挡灯光传感器和光线接收器。
2. 连接电源，确保电源正常运行。
3. 根据实际需求，设置开关的时间参数和亮度要求。
可以使用开关上的按钮或通过连接到手机应用程序进行设置。
4. 一旦设置完成，开关将自动根据设定的时间和亮度要求控制灯光的开关。
注意事项：
1. 确保光控时控开关的工作环境无遮挡，光线传感器可以自由感应周围的光线强度。
2. 定期检查开关的时间参数和亮度要求，根据需要进行调整。
3. 在开关与手机应用程序连接时，确保手机和开关处于相同的网络环境中。
4. 如有需要，可以根据实际情况，使用手机应用程序远程控制开关的操作。
谨记使用光控时控开关时，要确保其正常工作，避免因不当使用而产生不必要的能源浪费。
光控开关使用说明书
THPGK-1 型 光控开关使用说明书
一．产品概述：
“THPGK-1型 光控开关”是本公司自行设计、开发的产品。
通过照度传感器（光敏元件）把光信号转换成电信号。
当照射到照度传感器上的光线较强时，继电器处于断开常态（针对常开触点）；当光线弱到一定程度，继电器动作，常开触点闭合，同时，工作状态指示灯点亮。
本设备使用方便，具有测量范围宽、灵敏度可调、便于安装等特点，适用于各种光控场所。
二．技术参数：
供电电压：DC24V，带反接保护
输出类型：继电器NO、NC输出
输出容量：1A/120VAC 2A 24VDC
测量范围：380nm～730nm
工作温度：－10℃～60℃
感光体：CDS
三．使用说明：
1.接线
THPGK-1型 光控开关接线端子如下图所示。
+24V：电源正极
GND： 电源负极
COM： 继电器公共端子
NO： 继电器常开端子
NC： 继电器常闭端子
2.灵敏度调节
灵明度调节旋扭用来调节光控开关对光线的探测灵敏度。
顺时针调整灵敏度升高，逆时针调整灵敏度降低。
四．注意事项：
仔细阅读产品使用说明书，电源电压不得超出产品的供电电压，并注意电源极性。
光控开关的工作原理
光控开关的工作原理
光控开关（Light control switch）是一种可根据光强度自动控制开关状态的装置。
其工作原理基于光敏元件的特性，主要包括光敏元件、比较器、输出控制等部分。
当光控开关处于工作状态时，光敏元件会不断感受外部光照强度，并将感受到的光信号转化为电信号。
光敏元件通常采用光敏电阻、光敏电容或光二极管等，其特性是随着光强度的变化而产生电阻、电容或电压的变化。
光敏元件输出的电信号经过比较器的比较，与事先设定的阈值进行比较。
阈值是一种设定的光强度水平，光敏元件感受到的光强度高于阈值时，比较器会输出高电平信号；当光强度低于阈值时，比较器输出低电平信号。
输出控制部分根据比较器输出的信号决定开关的状态。
当比较器输出高电平信号时，开关处于闭合状态，电路通电；而当比较器输出低电平信号时，开关处于断开状态，电路断电。
在实际应用中，光控开关常用于照明系统、自动窗帘、太阳能设备等领域，它可以根据环境光线的变化，自动调节照明亮度或控制设备的开关状态，提高能源利用效率，使用户的生活更加便捷和舒适。
需要注意的是，光控开关的工作效果会受到环境光照强度的影响，如有强光直射或环境光线波动频繁等情况，可能会导致误
操作或不稳定的工作状态，因此在实际使用中，需要根据具体环境和需求进行调试和优化。
光控开关(新)
e
+ M C
光敏电阻
音乐集成电路
光敏电阻的基本知识 材料： CdS、 CdSe、 PbS 特性：电阻率对某段波长的照度变化很敏感，当照度增加时，电阻 率急剧减小，并在一定条件下，照度和电阻率呈现线性关系。 主要参数：光电阻 — 光照时所呈现的电阻。 暗电阻 — 完全无光照时所呈现的电阻值。 温度系数：和照度有关，强光照条件下为正，弱光照条件下为负。 CdS光敏电阻：暗电阻约几兆欧姆，而光电阻可小到几百欧姆。 特点：可工作在交流状态，对可见光敏感，输出信号较大，价廉， 抗噪声能力比光敏二极管强，但响应速度较慢。
2. 按图组装电路，调节RP，使音乐芯片在自然光照下发声。
3. 遮挡光敏电阻，调节RP，若音乐芯片在无光照下仍发声， 重新调节RP， 使声音停止。（必要时需反复调节）
4. 喇叭（左上角）和滑动变阻器（靠下）均在实验台上面。
+1.5 V
470
当VT1截止时，音 乐芯片得电发声
C2
103
Rcds
+
C1
100 F
KD153
调试步骤
RP
R1
470
+1.5 V
R2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1k
+ M _ S C
Rcds
VT1
+
C1
100 F
KD153
C2
103
1. 先给音乐芯片提供1.5 V电压，将M极接触电源端，以是 否发声判断音乐芯片的好坏。
参数 型号 UR-74A UR-74B UR-74C 光谱响 峰值 允 许 应范围 波长 功 耗 /m /m /mW 0.40.8 0.40.8 0.50.9 0.54 0.54 0.57 50 30 50 最高 工作 电压 /V 100 50 100
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任务二光控开关的分析与制作
一、任务提出
在电气设备、电子产品控制系统中，下面的控制方式被广泛地使用，掌握这种控制模式有助于对电子电路进行具体的分析。
信号检测信号放大调整执行部件
本次任务选用的光控开关就是基于上述的控制思想。
任务中的传感器采用光敏电阻，完成信号的检测，三极管起到信号放大和调整的作用，继电器是执行器件。
其中三极管是模拟电子电路中的基本元器件，继电器是典型执行元件，既能完成弱电对强电的控制，又能可靠的进行电气隔离，被广泛的使用在各种场合。
光控开关的控制电路如图2-1所示，试分析其工作原理并制作该电路。
图2-1 光控开关控制器电路
二、任务目标
通过对光控开关控制电路的分析与制作，使学生理解和掌握半导体三极管的工作原理、基本放大电路的组成及其工作原理、多级放大电路的组成，能按工艺要求独立进行电路装配、测试和调试，并能独立排除装配、调试过程中出现的故障。
三、相关知识
1、基本知识
⑴半导体三极管
半导体三极管(常简称为三极管)是电子线路中最常用的半导体器件，它在电路中主要起放大和电子开关作用。
①半导体三极管的外形、符号和分类
半导体三极管是一种3层结构的半导体器件，一般具有3个电极(引脚)，这3个电极分别为基极(符号为B或b)、集电极(符号为C或c)和发射极(符号为E或e)。
其常见的外形见图2-2所示。
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