光控流水灯设计

编号：

课程设计（论文）说明书

题目：光控流水灯设计

院（系）：信息与通信学院

专业：电子信息工程

学生姓名：段超宁

学号： 0900220411

指导教师：蒋俊正

2012年12 月10 日

光控流水灯在日常生活中的应用已经全面在市场上开始推广，但毫无疑问，这一设计的应用前景是很广阔的。本文概述了光敏电阻的基本原理和特点，并介绍了光敏电阻的基本结构和用于实现电路控制的功能；并介绍了其用于控制路灯的设计方案，并对程序进行调试及性能分析。

关键字：光敏电阻，光控流水灯

1. 光敏电阻的结构与工作原理 (3)

2. 光敏电阻的主要参数 (5)

3．光敏电阻的特性 (5)

3.1 伏安特性 (5)

3.2 光谱特性 (6)

3.3 温度特性 (6)

3.4 频率特性 (6)

4 继电器的类型参数 (7)

5 稳压二极管参数 (7)

6. 三极管参数 (8)

7. 系统原理 (8)

8. 原理图 (9)

9. 工作原理及过程 (9)

10. 元件的选取列表及参数 (10)

11. 结束语 (10)

12. 附录：实物图参考 (11)

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。

它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。它是在一块匀质的光电导体两端加上电极构成。两电极加上一定电压后，当光照射到光电导体上，由光照产生的光生载流子在外加电场作用下沿一定方向运动，在电路中产生电流，达到光电转换目的。它以其高度的稳定性而广泛地应用在自动化技术

(a) 光敏电阻结构； (b) 光敏电阻电极； (c) 光敏电阻接线图

光敏电阻结构图

金属电极

半导体

玻璃底板电源检流计R L E

(a )

(b )(c )

R a

0.050.100.150.200.25

0.300.350.40

00.20.40.60.81.01.21.4

I / m A

/ lm

2. 光敏电阻的主要参数 (1) 暗电阻光敏电阻在不受光照射时的阻值称为暗电阻，此时流过的电流称为暗电流

(2) 亮电阻光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。

(3) 光电流亮电流与暗电流之差称为光电流。 3．光敏电阻的特性

光敏电阻的光照特性

光敏电阻的光照特性是描述光电流I 和光照强之间的关系，绝大多数光敏电阻光照特性是非线性的。下图为硫化镉光敏电阻的光敏特性。

光敏电阻的光照特性

（1）. 伏安特性

在一定光照度下，光敏电阻两端所加的电压与其光电流之的关系，成为伏安特性。图是CdS 光敏电阻的伏安性曲线。它是线性电阻，服从欧姆定律，但不同照度下具有不同的斜率。注意光敏电阻的功耗，使用时保持适当的工作电压和工作电流。

0.05

0.100.150.200.250.300.35

0.400

0.2

0.40.60.8 1.0 1.2 1.4

I / m A

/ l m

CdS光敏电阻的伏安特性

（2）. 光谱特性

光谱特性表征光敏电阻对不同波长的光其灵敏度不同的性质。光敏电阻的光谱特性如图所示

光敏电阻的光谱踏特性曲线

（3）. 温度特性

在光照一定的条件下，光敏电阻的阻值随温度的升高而下降，即温度特性

CdS光敏电阻的温度特性曲线（光照一定）

（4）. 频率特性

光敏电阻上升和下降时间的长短，表示其对动态光信号响应的快慢，即频率

特性，如图所示。光敏电阻的频特性不仅与元件的材料有关，而且还与光照的强

弱有关。

光敏电阻的频率特性

3.CD4017引脚图,电路图,原理图资料

CD4017功能简述:

CD4017是5位Johnson计算器，具有10个译码输出端，CP，CR，INH输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时，计算器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR为高电平时，计数器清零。Johnson计数器，提供了快速操作，2输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通，保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平，只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10个时钟输入周期CO信号完成一次进位，并用作多级计数链的下级脉动时钟。

CD4017逻辑结构图:

CD4017 Logic Diagram 逻辑图

cd4017引脚功能:芯片有10个译码输出Q0～Q9;MR为清零端,CP0和～CPl是2个时

钟输入端,三个输出端的控制. 0Y1Y2Y。每个译码输出一般处于低电平,且在时钟脉冲由低到高的上升沿输出高电平;每个高电平输出维持1个时钟周期;每输入10个时钟脉冲,输出一个进位脉冲,因而进位输出信号可作为下一级计数器的时钟信号.在清零输入端(R)加高电平或正脉冲时,只有输出端Q0为高电平,其余各输出端都为低电平"0".

CD4017引脚功能：

CD4017内部是除10的计数器及二进制对10进制译码电路。CD4017有16支脚，除电源脚VDD及VSS为电源接脚，输入电压范围为3–15V之外，其余接脚为：

A、频率输入脚：CLOCK(Pin14)，为频率信号的输入脚。

B、数据输出脚：

a、 Q1-Q9(Pin3，2，4，7，10，1，5，6，9，11)，为解码后的时进制输出接脚，被计数到的值，其输出为Hi，其余为Lo 电位。

b、CARRY OUT（Pin12），进位脚，当4017计数10个脉冲之后，C、 OUT将输出一个脉波，代表产生进位，共串级计数器使用。

D、控制脚：

a、 CLEAR(Pin15)：清除脚或称复位(Reset)脚，当此脚为Hi时，会使CD4017的Q0为”1”，其余Q1-Q9为”0”。

b、CLOCK ENABLE(Pin13)，时序允许脚，当此脚为低电位，CLOCK输入脉波在正缘时，会使CD4017计数，并改变Q1-Q9的输出状态。

端功能符号

CO：进位脉冲输渊 CP：时钟输入端 CR：清除端

INH：禁止端 Q0-Q9 计数脉冲输出端

CD4017引脚图

6. 三极管参数

半导体三极管也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管顾名思义具有三个电极。本设计中是用于电流放大。

三极管管脚识别方法：

(a) 判定基极。用万用表R×100或R×1k挡测量管子三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时，要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极b。黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测管子为PNP型三极管；如果黑表笔接的是基极b，红表笔分别接触其他两极时，测得的阻值较小，则被测三极管为NPN 型管如 8050，9014,9018。

(b) 判定三极管集电极c和发射极e。(以PNP型三极管为例)将万用表置于R×100或R×1K挡，红表笔基极b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的两个电阻值会是一个大一些，一个小一些。在阻值小的一次测量中，黑表笔所接管脚为集电极；在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射极。

不拆卸三极管判断其好坏的方法。

在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上，由于元件的安装密度大，拆卸比较麻烦，所以在检测时常常通过用万用表直流电压挡，去测量被测管子各引脚的电压值，来推断其工作是否正常，进而判断三极管的好坏。

如果是像8050 ，9014一样NPN的用万用表检测他们的引脚，黑表笔接一个极，用红笔分别接其它两极，两个极都有5K阻值时，黑表笔所接就是B极。这时用黑红两表笔分别接其它两极，用舌尖同时舔（其实也可以先用舌头舔湿一下手指然后用手指去摸，反正都不卫生）黑表笔所接那个极和B极，表指示阻值小的那个黑表所接就是C 极。（以上所说为用指针表所测，数字表为红笔数字万用

表内部的正负级是和指针表相反的。）

7. 系统原理

本设计主要是运用光敏元件的特性来实现当光照强度足够进自动关闭路灯，而当光照强度不足时，控制继电器吸合，接通路灯回路的电源，达到自动开启路灯的轼能。

在设计时主要围绕光敏电阻，继电器的工作原理开展的，通过光敏电阻采集外部照明信息，而用继电器实现开关的目的；要想达到这一目的就要设计出适当的电路，使光线强时继电器断开，反之闭合工作；为此我利用三极管特性以及利用电阻分压实现三极管各极电压控制，在电源方面我利用二极管的单向导电性，用电桥电路接法使电流恒从某一方向通过，这样发光二极管就可以正常工作。

如此，我的设计就分为分压电路（含有光敏电阻）、继电器（通过三极管接到分压电路）、电源电路，以及一些稳压电路。

8. 原理图

9. 工作原理及过程

1.由两个NPN（8050）三极管T1，T2组成自激多谐振荡器，R3,R是T1，T2的集电极负载电阻，电阻R1,R2分别给T1，T2加以正向偏压。两个三极管T1，T2经过两个电容C1,C2进行交流耦合。通电后，电容C1,C2交替充放电，使T1，T2轮流导通和截止，从T2集电极输出一定频率和一定脉冲宽度的方波。

2.方波从CD4017的14脚（时钟输入脚）输入，给予连续不断的时钟信号使发光二极管依次不断闪烁。R5是光敏电阻，入射光越强电阻越小，反之越大。通过光照可以改变输出方波的频率，从而使LED的闪烁速度改变。

3.工作时序

由此可见，当CD4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态。

10. 元件的选取列表及参数

元件说明数量元件

电解电容 2.2uf 2个电解电容

各一个电阻

电阻10k，200

欧

电阻2k 2个电阻

可调电阻器（精调）50k 1个可调电阻器（精调）

芯片CD4017 直插1个芯片CD4017

2个三极管

三极管8050

（NPN）

发光二极管普通11个发光二极管

排针用作电源

2个排针

接口

11. 结束语

关于光控灯在日常生活中的应用已经全面在市场上开始推广，但毫无疑问，这一设计的应用前景是很广阔的。

在这次的设计中，我学到了更多有关于传感器的知识，对光敏传感器有了更深的认识，了解了各种三极管，二极管，在此系统中的应用。相信在以后的学习和生活中我会接触到更多有关于着方面的知识，人的一生是不断学习的过程，我会更加留意和学习。

谢辞

几经磨难，我的课程设计终于接近尾声，当然在这当中，遇到许多各个方面的问题，在我们的坚持不断努力下，多方寻求验证结果，查证资料，在试验过程中有各个老师的亲自指导，各种试验器材元件的寻找都给予了很大的帮助，最重要的是老师对我精心的指导和耐心的鼓励，使我能够坚持到底，课程设计有了圆满的结果。

附录：

产品实物展示需要请联系我

光控路灯实验报告

电子综合课程设计报告题目: 自动光控路灯系统设计班级：：学号：

1.功能要求（1）白天时，路灯自动关闭（路灯可用小灯泡代替。但必须用继电器控制路灯）；（2）晚上时，路灯自动打开；（3）可以调节亮度触发点。 2.方案论证利用光照强度为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点。总体设计分为两个模块：主控模块，被控模块。主控模块和被控模块之间通过继电器进行连接。 3.硬件电路分析与设计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减弱而增加，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VT1分得的电压较小，三极管VT1、VT2截止，继电器不工作，灯泡不亮；当光照强度很小时，光敏电阻阻值很大，三极管VT1分得的电压较大，三极管VT1、VT2导通，继电器工作，灯泡亮。通过调节滑动变阻器，可调节亮度触发点。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；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）。光敏电阻的阻值随入射光的强弱变化而变化，无光照时的阻值叫暗阻，通常很大；在光线照射时的阻值很小，叫亮阻。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。通过测量，得到本次试验中的光敏电阻亮阻值约为3.7K，暗阻值约为400K。光敏电阻的光电特性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

声光控制楼道灯的设计

目录第一章绪论 (2) 2.1设计题目 (3) 2.2设计内容 (3) 2.3使用器件 (3) 2.4方案设计 (3) 第三章硬件电路安装及调试 (11) 3.1元器件的焊接 (11) 3.2调试 (12) 第四章总结与展望 (13) 参考文献： (15) 致谢： (16)

第一章绪论随着科技的发展，电子产品越来越多的走近了人们的生活，工艺也是越来越精湛，科技的力量对科学技术的发展起着不可估量的作用，从爱迪生发明了电灯，让人来迎来了电的时代到现在TTL电路，CMOS等新技术的应用，确实为人们带来了便捷。本次课程设计的内容就是光电声控灯，光控电路有着广泛的应用。比如城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的，如果采用光控电路，根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯，做到无人自动控制，可以减轻工人的劳动强度，有效的节约能源。但光控电路有其缺陷，就是夜晚无光线的时候，照明灯将一直工作着，这样会造成资源的浪费，也会缩短照明灯的寿命。这是若在光控电路的基础上添加一个声控电路，使得照明电路在无光线的时候，只受声音的控制，当有脚步声或其它较强声响的时候，照明电路自动工作。当声音消失的时候，照明灯自动熄灭，这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路，使照明灯点亮后，延时一定时间后自动熄灭。声控灯顾名思义，声控灯及时用声旨束控制电灯亮灭或亮度强弱的一种灯具，控制某一用电负载的方法多种多样，用光的强弱控制的成光控，用温度高低控制的称温控，用磁场强弱控制的称磁控，还有依靠压力，湿度的等等。

第二章系统总体方案设计 2.1设计题目楼道声光控制照明灯。 2.2设计内容设计声光控制照明灯，在夜间（黑罩模拟）有声音信号时，使灯（用Led发光管模拟）点亮；无声时延迟5秒后熄灭，声音间隔小于5秒，则Led持续点亮。白天有声音均不亮。 2.3使用器件 1、光敏电阻 2、驻极体话筒 3、运放LM358 4、NE555 5、单稳态触发器 6、放光管 7、电容 8、电阻 2.4方案设计 2.4.1总体设计本次设计主要由声控电路，光控电路，放大电路，整形电路，延迟几部分组成。其中，声控电路与光控电路分别有LM358内部两个放大器组成。经过74LS122进行延迟，即可得到与设计内容相一致的电路。 2.4.2电路原理 1．光控部分 LM358作为一个同相输出的单门限电压比较器，即比较输入

楼道声光控灯及开关----课程设计

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课程设计楼道声光控制灯系别：电子工程系班级：电信13-2 组员：杨芹周超周正霖黄永杰格绒次里唐兢杰湛清华指导老师：蒋雪琴

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第6章被控制模块 (19) 被控制电路的设计 (19) 被控制电路相关参数的分析 (20) 相关元件介绍 (20) 总结 (24) 参考文献 (25) 摘要声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所，它具有体积小，外形美观，制作容易，工作可靠等优点，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。本次课程设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。在此电路的设计中，要注意三点，第一是要合理设计三极管的静态工作点，使之处于饱和或截止两状态；第二要调节好电位器，从而使声控开关和光

花样流水灯实验报告

黄淮学院信息工程学院单片机原理及应用课程设计性实验报告

五、硬件电路设计根据设计任务，首先进行系统硬件的设计。其硬件原理图由LED显示电路和单片机最小系统组成，如图所示，其中包括时钟电路采用部时钟方式，复位电路采用上电自动复位。由于单片机的I/O口的高电平驱动能力只有微安级，而灌电流可以达到3毫安以上，因此采用低电平驱动。P1、P2、P3分别控制8个led灯。六、软件程序设计 1、软件设计思路如果通过上图所示电路图完成实验要求，通过数组，分别同时控P0、P1、P2分别控制8个led灯，从而协调控制24个灯实现花样流水灯效果。开始编写数组主循环逐个点亮 24灯同时闪烁逐个熄灭

P3=table1[i]; delayms(500); } shan();//全部闪烁 for(i=0;i<8;i++)//逐个熄灭{ P3=table2[i]; delayms(500); } for(i=0;i<8;i++) { P1=table3[i]; delayms(500); } for(i=0;i<8;i++) { P0=table2[i]; delayms(500); } } } void delayms (uintt) { uint x,y; for(x=t; x>0;x--) for(y=50;y>0;y--); } 七、软硬件仿真调试分析 1、仿真调试结果

图片 1 逐个点亮图片 2 24灯闪烁图片 3 逐个熄灭 2、性能测试及结果分析通过仿真结果发现通过上述系统可以实现实验要求，24个灯逐个点亮，24个灯全亮后，24个灯一起闪烁，闪烁5次后，然后24个灯逐个熄灭。由此证明系统满足实验要求。八、项目总结在本次花样流水灯试验中，使用循环程序、数组语句实现了实验要求，设计过程中遇到了很多的问题，但经过努力，最终设计出了合理的解决方案。通过此次实验，对多个led灯的控制能力进一步得到提升。九、项目设计报告成绩实验报告成绩：指导教师签字：年月日

光控路灯的设计

课程设计任务书题目路灯光控开关的设计专业、班级学号姓名主要内容：利用二极管，光电池，继电器等器件设计一个可以通过光线变化自动控制路灯开关的电路。基本要求： (1). 能正确控制路灯开关。 (2). 写出相关设计原理。 (3). 画出电路图。主要参考资料： (1)传感器与传感器技术何道清编科学出版社 (4)传感器理论与设计基础单成祥编国防工业出版社完成期限指导教师签名：课程负责人签名：年月日

路灯光控开关的设计摘要:光控路灯可以根据光线明暗自动控制开关状态，主要用在楼道等公共场所。光电池是能将光信号转换成电信号的器件，通过三极管组成的多级放大电路可实现控制功能。此次实验的路灯控制器是由光电池，放大器，继电器，二极管，电源电路等元件组成，核心是光电池转换光信号，传送到继电器，然后由继电器控制电路通断。通过此次设计了解常用路灯控制的各种方法，及各自的优缺点，通过相互的比较，确定设计方案。通过此次课程设计能增强动手能力和实际电路设计能力，更深刻理解相关电路原理及光敏元件光电特性，继电器控制通断原理，加强对相关理论知识的理解。关键词：继电器；光敏元件；关照变化；控制

目录 1.设计目的 (4) 2.基本要求 (4) 3.设计方案 (4) 3.1 路灯控制器原理 (4) 3.2 电路分析 (5) 3.3 器件选择 (7) 4.电路原理图 (10) 6.元器件列表 (12) 7.心得体会 (13) 8.参考文献 (14)

1.设计目的利用二极管，光电池，继电器等器件设计一个可以通过光线变化自动控制路灯开关的电路。 2.基本要求 (1). 能正确控制路灯开关。 (2). 写出相关设计原理。 (3). 画出电路图。 3.设计方案 3.1 路灯控制器原理此路灯控制器设计主要由电池，放大器，继电器，二极管，电源电路等元件组成，继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。在这个电路中随着光照的变化，继电器会相应的吸合或者断开，即决定路灯工作与否。白天有光照，光电池输出电动势，BG1加正向偏压，BG1和BG2处于截止状态，继电器J不吸合，灯L不亮。当夜晚没有光照，光电池无电动势，BG1加反向偏压，当上升到一定程度后，BG1导通，BG2随之导通，继电器J吸合，灯L点亮。

传感器光控灯实验报告

河北科技大学课程设计报告学生姓名：张念琦学号：120701235 专业班级：电信122 课程名称：传感器原理及应用学年学期：2014—2015学年第一学期指导教师：陈书旺 2014年12月

课程设计成绩评定表

目录一.摘要 (1) 二.设计目的 (1) 三.设计题目 (1) 四.设计任务与要求 (2) 五、所用器件及功能 (2) 六、设计原理及原理图 (7) 1、设计原理 (7) 2、设计原理图 (8) 3、设计步骤 (8) 4、电路框图 (8) 七、电路实物图 (8) 八、电路说明 (9) 九、制作过程和调试 (9) 十、心得体会 (10) 十一、参考文献 (12)

一、摘要光控电灯，就是用光线来控制电灯所需的电流，让电流接通或断开，以达到开关电灯的目的。其主要元器件是光控管，当光线照射时，产生能控制开关电路的电流，起到控制作用。目前，江河、海洋的灯塔，公路的路灯，和其他一些无人值守而又需要照明的地方，普遍采用光控灯。本课题介绍的光控自动照明灯，电路简单，使用方便。通过光控照明电路，以达到节省能源的目的,该设计主要介绍的是关于光控的电路设计。光控是通过光敏电阻来实现的，当光敏电阻在有光的时候灯就会慢慢的熄灭。在较黑暗或完全没有光照的时候灯就会亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，和延长了灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。在现代社会中，某些场所灯光已经不再满足与单纯的手动开关，而是向智能和人性化方向发展，方便与节能已经是主题口号，所以各种光控灯应运而生，而且在光控基础上在发展成为更实用的声光控照明灯，所以研究光控的原理是非常有必要的。光控灯电路作为一种简单的实用电路现在已经渗透到我们生活中很多方面，最常见的如光控照明灯，就是指在有光情况下会自动熄灭，当夜幕来临的时候等会自动的亮起来，很适合做路灯和走廊灯的控制，起到了很好的节能效果。现在的一些小孩玩具中也应用到这一原理，把光控集成电路植入于玩具当中（常见于轮滑鞋），遮光时就会出现闪光效果，非常有趣。二．设计目的 1.通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。 2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。 4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师指导下，完成课题任务。 5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。 6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

单片机花样流水灯设计实验报告

**大学物理学院单片机花样流水灯设计实验课题：花样流水灯设计班级: 物理 *** 姓名: *** 学号: ……………

当今时代的智能控制电子技术，给人们的生活带来了方便和舒适，而每到晚上五颜六色的霓虹灯则把我们的城市点缀得格外迷人，为人们生活增添了不少色彩。制作流水灯的方法有很多种，有传统的分立元件，由数字逻辑电路构成的控制系统和单片机智能控制系统等。本设计介绍一种简单实用的单片机花样流水灯设计与制作，采用基于MS-51的单片机AT89C51和发光二极管、晶振、复位、电源等电路以及必要的软件组成的以AT89C51为核心，辅以简单的数码管等设备和必要的电路，设计了一款简易的流水灯电路板，并编写简单的程序，使其能够自动工作。本设计用AT89C51单片机为核心自制一款简易的花样流水灯，并介绍了其软件编程仿真及电路焊接实现，在实践中体验单片机的自动控制功能。该设计具有实际意义，可以在广告业、媒体宣传、装饰业等领域得到广泛应用。关键字：AT89C51 单片机流水灯数码管

1. 单片机及其发展概况单片机又称为单片微计算机，其特点是将微型计算机的基本功能部件（如中央处理器（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等）全部集成在一个半导体芯片上。单片机作为一种高集成度微型计算机，已经广泛应用于工业自动化控制、智能仪器仪表、通信设备、汽车电子与航空航天电子系统、智能家居电器等各个领域。 2. Protues仿真软件简介 Protues以其数量众多的元件数据库、标准化的仿真仪器、直观的捕获界面、简洁明了的操作、强大的分析测试、可信的测试结果, 为电子工程设计节约研发时间，节省了工程设计费用。利用Protues软件设计一款通过数码管显示计数时间的流水灯电路及Keil C软件编程后，再将两者关联则可以简单快速的进行仿真。【实验设计目标】设计要求以发光二极管作为发光器件，用单片机自动控制，对8个LED 灯设计至少3种流水灯显示方式，每隔20秒变换一次显示花样，计时通过一个二位七段数码管显示。

声光控灯的设计论文

学号2011301714 毕业设计说明书设计题目声光控灯设计系部机械电子系专业机电一体化班级机电1107 姓名王志坤指导教师白金柯 2013年10 月29日

摘要光控灯和声光控灯是居家照明的重要组成部分（如楼道、卫生间、小巷等），它们的出现使我们的生活方便许多，既可避免摸黑找开关造成的摔伤碰伤，又可杜绝楼道灯有人开、没人关浪费能源的现象。介绍了用三极管和与非门芯片实现光控灯和声控灯的原理，重点介绍了二者的实现方法和具体细节，及制作过程中遇到的问题和相应的解决方案。关键词：光控灯、声控灯、光敏电阻、麦克风、导通、截至、

Abstract Optically controlled lamp and acoustic control lamp play an imp ortant role in our daily life(like in corridor,toilet,alleyway and so on).They make our life more covenient.By use of them,we can not only protect ourselves from the hurt that maybe caused in looking for the switches of lights in the dark,but also elimin ate the phenomenon that someone turn on the light but nobody tu rn off to avoid the waste of resources. It introduces the principle of how to use dynatrons and a n and gate chip to achieve the purpose that control the lights by light and sound,and specially stresses the ways and concrete de tails about how to use them to achieve the purpose and the sol utions of the problems that will be met in the process of maki ng it. Key words：Optically controlled, acoustic control, mircphone, light dependent resistor breakover, cutoff

光控流水灯设计

编号：课程设计（论文）说明书题目：光控流水灯设计院（系）：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：段超宁学号： 0900220411 指导教师：蒋俊正 2012年12 月10 日

摘要:光控流水灯控制器是一个通过外界光线的强度来控制输出方波的频率，通过它可以自动实现一些控制，通过感光装置（光敏电阻），实现自动化开关有利于许多生产与生活，例如在车间里可以安装光控开关来控制车间里的照明灯，这样既利于车间的照明又有利于节约电，光足够亮时开关会自动关掉照明灯。在其他面也可以广泛应用。光控流水灯在日常生活中的应用已经全面在市场上开始推广，但毫无疑问，这一设计的应用前景是很广阔的。本文概述了光敏电阻的基本原理和特点，并介绍了光敏电阻的基本结构和用于实现电路控制的功能；并介绍了其用于控制路灯的设计方案，并对程序进行调试及性能分析。关键字：光敏电阻，光控流水灯

目录 1. 光敏电阻的结构与工作原理 (3) 2. 光敏电阻的主要参数 (5) 3．光敏电阻的特性 (5) 3.1 伏安特性 (5) 3.2 光谱特性 (6) 3.3 温度特性 (6) 3.4 频率特性 (6) 4 继电器的类型参数 (7) 5 稳压二极管参数 (7) 6. 三极管参数 (8) 7. 系统原理 (8) 8. 原理图 (9) 9. 工作原理及过程 (9) 10. 元件的选取列表及参数 (10) 11. 结束语 (10) 12. 附录：实物图参考 (11)

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。它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。它是在一块匀质的光电导体两端加上电极构成。两电极加上一定电压后，当光照射到光电导体上，由光照产生的光生载流子在外加电场作用下沿一定方向运动，在电路中产生电流，达到光电转换目的。它以其高度的稳定性而广泛地应用在自动化技术 (a) 光敏电阻结构； (b) 光敏电阻电极； (c) 光敏电阻接线图光敏电阻结构图金属电极半导体玻璃底板电源检流计R L E I (a ) (b )(c ) R a 0.050.100.150.200.25 0.300.350.40 00.20.40.60.81.01.21.4 I / m A / lm

传感器光控灯实验报告要点

河北科技大学课程设计报告学生姓名：学号：110701141 专业班级：电信111 课程名称：传感器原理及应用学年学期：2013—2014学年第一学期指导教师： 2013年12月

课程设计成绩评定表

目录一·摘要二·设计目的三·设计要求四·正文

4.1设计题目 4.2所用器材 4.3电路器件说明 4.4设计原理 4.5设计原理图 4.6设计步骤 4.7电路框图 4.8电路实物图 4.9电路说明五·制作过程和调试六·心得体会七·参考文献一.摘要本课题介绍的光控自动照明灯，电路简单，使用方便。通过光控照明电路，以达到节省能源的目的,该设计主要介绍的是关于光控的电路设计。光控是通过光敏电阻来实现的，当光敏电阻在有光的时候灯就会慢慢的熄灭。在较黑暗或完全没有光照的时候灯就会亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，和延长了灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。

在现代社会中，某些场所灯光已经不再满足与单纯的手动开关，而是向智能和人性化方向发展，方便与节能已经是主题口号，所以各种光控灯应运而生，而且在光控基础上在发展成为更实用的声光控照明灯，所以研究光控的原理是非常有必要的。光控灯电路作为一种简单的实用电路现在已经渗透到我们生活中很多方面，最常见的如光控照明灯，就是指在有光情况下会自动熄灭，当夜幕来临的时候等会自动的亮起来，很适合做路灯和走廊灯的控制，起到了很好的节能效果。现在的一些小孩玩具中也应用到这一原理，把光控集成电路植入于玩具当中（常见于轮滑鞋），遮光时就会出现闪光效果，非常有趣。二．设计目的 1.通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。 2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。 4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师指导下，完成课题任务。 5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。 6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 ⒎了解与课程有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，编写设计说明书。提高自己的动手能力，培养严肃、认真的工作作风和科学态度。三．设计要求

单片机流水灯实验报告

流水灯实习报告一、实验原理单片机通过P0口连接锁存器74ls273，P0同时作为低八位地址，实验板内P2口连接74ls138，任意一个输出连接74ls273片选，再将74ls273接八个LED 灯，通过软件控制对74ls273送入显示数据就可以按要求显示了。二、硬件原理图三、实验程序 ORG 00H AJMP START ORG 001BH AJMP INT ORG 0100H START: MOV SP,#60H MOV TMOD,#10H MOV TL1,#00H MOV TH1,#4CH MOV R0,#00H MOV R1,#20 SETB TR1 SETB ET1 SETB EA

INT: PUSH ACC PUSH PSW PUSH DPL PUSH DPH CLR TR1 MOV TL1,#B0H MOV TH1,#3CH SETB TR1 DJNZ R1,EXIT MOV R1,#20 MOV DPTR,#DATA MOV A,R0 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#8000H Movx @DPTR,A INC R0 ANL 00,#07H EXIT: POP DPH

POP PSW POP ACC RETI DATA: DB 05H,0AH,50H,0A0H,55H,0AAH,0FFH,0H END 四、实验功能以实验机上74LS273做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使开机后第一秒钟L1,L3亮,第二秒钟L2,L4亮,第三秒钟L5,L7亮,第四秒钟L6,L8亮,第五秒钟L1,L3,L5,L7亮,第六秒钟L2,L4,L6,L8亮,第七秒钟八个二极管全亮,第八秒钟全灭,以后又从头开始,L1,L3亮,然后L2,L4亮……一直循环下去. 五、实验总结通过这次课程设计，我拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。而安排课程设计的基本目的，是在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通，进一步提高思想觉悟和领悟力。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力。它的一个重要功能，在于运用学习成果，检验学习成果。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。实际能力的培养至关重要，而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的，必须从课堂走向实践。这也是一次预演和准备毕业设计工作。通过课程设计，让我们找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习期间及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备，从而缩短从校园走向社会的心理转型期。课程设计促进了我

光控灯课程设计

模拟电子技术课程设计报告设计题目：光控灯学院电气电子工程学院班级学号姓名成绩指导教师王小平完成日期：2012年6月22日

目录摘要 (2) 1、设计要求及原理 (3) 1.1 设计要求 (3) 1.2 设计原理 (3) 2、设计过程 (3) 2.1 设计电路 (3) 2.2 电路说明 (3) 2.3 元件参数 (4) 3、问题及解惑 (4) 4、心得和体会 (5) 5、课程设计评分标准 (6) 6、参考文献 (7) １

摘要在现代社会中，某些场所灯光已经不再满足与单纯的手动开关，而是向智能和人性化方便向发展，方与节能已经是主题口号，所以各种光控灯应运而生，而且在光控基础上在发展成为更实用的声光控照明灯，所以研究光控的原理是非常有必要的。本课题介绍的光控自动照明灯，电路简单，使用方便。通过光控照明电路，以达到节省能源的目的,该设计主要介绍的是关于光控的电路设计。光控是通过光敏电阻来实现的，当光敏电阻在有光的时候灯就会慢慢的熄灭。在较黑暗或完全没有光照的时候灯就会亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，和延长了灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。关键词：光控、三极管、继电器、光敏电阻、发光二极管、运算放大器２

1、设计要求及原理 1.1设计要求白天时灯灭，天黑时灯自动点亮。 1.2设计原理光控灯是把光信号转换为电信号，再将电信号转换为光信号的装置。电路中有一个光敏元件它的内阻随光照的强弱变化而变化，一般是光线强时电阻减小，光线弱时电阻增大，从而可改变电路的分压值，经开关电路、放大电路来控制发光二极管的导通或截止来实现光控的。 2、设计过程 2.1电路 2.2电路说明接通电源后，当有光照射到光敏电阻RP时，其阻值减小，Q1基极电压降低Q1截止，Q1基极电压升高Q1截止，发光二极管无电流通过处于熄灭状态；反之光敏电阻RP没有光照时，其阻值增大，Q1基极电压降低，Q1饱和导通，发光二极管得到电压从而发光。但这个电压较小，不能驱动LED灯，需要对这个电压进行放大。本电路中用到特殊器件----光敏电阻(Rp),用之前可先用万用表测试其在受光时的电阻３

流水灯设计报告

流水灯设计报告一、实验目的通过本实验教学，学习数字电路综合应用（将单元电路组成系统电路的方法），掌握简单数字系统设计方法。通过查阅手册和文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。掌握示波器、信号发生器、频率计、万用电表等常用电子仪器设备的使用。获得数字电路综合应用能力。二、实验内容用D 触发器和译码器设计一个8位可循环的流水灯，用仿真软件进行仿真，最后根据电路图在万能板上焊接出来。三、实验原理 1.D 触发器 D 触发器的状态方程为：Q n+1=D 。其状态的更新发生在CP 脉冲的边沿，74LS74（CC4013）、74LS175（CC4042）等均为上升沿触发，故又称之为上升沿触发器的边沿触发器，触发器的状态只取决于时针到来前D 端的状态。D 触发器应用很广，可用做数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生器等，图A 为74LS74外引线排列，图B 为D 触发器逻辑符号。 2.译码器 74LS138 为3 线－8 线译码器，共有 54LS138和 74LS138 两种线路结构型式工作原理： ① 当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（(/E2))和/(E3)）为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。比如：A2A1A0=110时，则Y6输出端输出低电平信号。图A 74LS74外引线排列图B D 触发器逻辑符号

表1 74LS138逻辑功能表 ② 利用 E1、E2和E3可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。 ③ 若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。 ④ 可用在8086的译码电路中，扩展内存。引脚功能： A0∽A2：地址输入端 STA （E1）：选通端 /STB （/E2）、/STC （/E3）：选通端（低电平有效） /Y0∽/Y7：输出端（低电平有效） VCC ：电源正 GND ：地 A0∽A2对应Y0——Y7；A0,A1,A2以二进制形式输入，然后转换成十进制，对应相应Y 的序号输出低电平，其他均为高电平。如图C 所示为74LS138译码器的引脚排列图。功能表如表1所示四、实验结果图C 74LS138的引脚排列图

光控灯的设计

课程设计(论文)说明书题目：光控灯的设计院（系）：专业：学生姓名：学号：指导教师：职称：

在学校、机关、厂矿企业的单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长明灯现象非常普遍，这就造成了能源的大量浪费。另外，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金。在这里我设计了光控灯，光控灯会随着环境光线的变化自动的控制灯的亮灭，适合于控制路灯、走廊灯等，同时也达到了省电节能和延长灯泡使用寿命的效果。当傍晚光强减弱到一定程度的时候，电路就会自动接通点亮路灯；当早上光强增大到一定强度的时候，电路就会自动切断，从而实现灯自动熄灭的功能。关键词：光敏电阻；555芯片；光控灯 Abstract In schools, offices,residential ares,factories,mines and enterprises and other units of public places and streets in public gardens,as well as residential corridor,long light that is widespread,which caused a great waste of energy,In addition,due to frequent switching or man-made factors,wall switches,the high failure rate,increasing the amount of maintenance,waste of money.Here I designed a light-control lights.As the circumstances change in the light,the light-control light will automatically control turn the light on or off,for control of the street lamps,the corridor lights,also to save energy and electric light bulb of life effect. when the light down to a certain extent, the circuit is automatically connected to light lamps ; as early and increased to a certain polish strength, the circuit is automatically cut out, the automatic function. Key words：light dependent resistor;555chips;optical control lamp

传感器课程设计之简易光控灯的设计样本

传感器课程设计之简易光控灯设计一、设计目与规定 1、设计规定（1）初步掌握普通电子电路分析和设计基本办法。涉及：依照设计任务和指标，拟定电路方案，通过设计计算选取元器件，然后安装电路，进行调试，对成果进行分析，提出改进意见，写出设计总结报告。（2）培养学生自学能力和独立分析、解决问题能力。涉及：查阅参照资料、工具书，掌握电路调试普通规律。（3）掌握电子电路安装、布线等基本技能。（4）更加纯熟地掌握惯用电子仪器对的用法。 2、设计目运用光敏电阻设计一种简易光控灯，当用不透光物体罩住光敏电阻时，LED 灯亮；移去遮光物体时，红色LED发光二极管不会亮。二、设计任务（1）传感器选型（2）电路设计（3）电路元器件选取（4）运用Protel绘制电路图（5）焊接电路板（6）撰写阐明书三、编写设计报告写出设计全过程，附上关于资料和图纸，有总结体会。摘要光控灯是一种能依照环境自动实现开灯关灯等功能装置。它是居家照明系统重要构成某些，可以给咱们生活带来许多以便。光控灯应用范畴很广，例如安装

在楼道走廊灯、安装在街道外路灯等。同步也达到了省电节能和延长灯泡使用寿命效果。在本次设计中，咱们做到如下功能规定：当傍晚光强削弱到一定限度时候，光敏电阻阻值增大，由555定期器接成施密特触发器输出高电平，电路就会自动点亮路灯；当早上光强增大到一定强度时候，光敏电阻阻值减小，施密特触发器输出低电平，从而实现灯自动熄灭功能。关键词：光敏电阻；555芯片；施密特触发器；光控灯目录 1 光控灯原理 (4) 1.1 光控灯意义与背景 (4) 1.2 设计思路与原 (4) 2 光控灯电路设计方案 (4) 2.1 方案选取和拟定 (5) 2.2 元器件选取‥ (6) 2.3 重要原器件简介 (6) 2.3.1 光敏电阻简介 (6) 2.3.2 555芯片简介 (7) 2.3.3 发光二极管简介 (8) 3 总电路设计 (8) 3.1电路功能模块图 (8) 3.2电源模块原理 (9) 3.3光控开关原理模块 (9) 3.4 电路仿真和分析 (10)

流水灯课程设计(免费)..

数字电子技术课程设计报告 (彩灯控制器) 专专业：电子信息工程班级：7B1211 学号：123025 姓名：白旭飞年月：2014-6-28

一、设计要求 1. 以8或10个指示灯作为显示器件，能自动的从左到右、从右到左自动的依次被点亮，如此周而复始，不断循环。 2．打开电源时控制器可自动清零，每个指示灯被点亮的时间相同约为0.5S～2S 范围内。 3．用计算机画出设计电路图，进行仿真分析验证其正确性。 4．写设计说明书一份（画总原理框图以及说明主要工作原理，单元电路的设计和元器件的选择，画出完整的电路图和元器件明细表，收获、体会及建议）二、设计的作用，目的 1.作用利用控制电路可使彩灯（例如霓虹灯）按一定的规律不断的改变状态，不仅可获得良好的观赏效果，且可以省电（与彩灯全亮相比）。 2.目的用NE555芯片，74LS151芯片,74LS163芯片,74LS194，以及一些逻辑门芯片完成彩灯控制器。三、设计的具体实现 1．系统概述接通电源时，555占空比可调振荡器产生1s单位的脉冲，脉冲送到下一个模块74LS151计数器，目的实现模5计数器，达到每五秒生成一个脉冲输向下一个芯片74LS194移位寄存器以及计数器74LS163。进而彩灯在脉冲的作用下依次点亮，并实现循环，完成实验要求。 2.总体思路先用555定时器用来生成1s标准单位cp脉冲，把脉冲给计数器74LS151，通过74LS151形成模5加法计数器，再将74LS151输出信号供给74LS194移位寄存器输入端，Q 0，Q 1， Q 2 和Q 3 接彩灯然后连接几个逻辑门，把74LS194接成环形计数器。就能实现基本电路要求。 3.方案设计总体电路共分三大块。第一块实现时钟信号的产生；第二块实现灯亮灭情况的演示；第三块实现灯亮灭的控制及节拍控制。

声光控制楼道灯开关的设计

学号: 12103119 东营科技职业学院毕业设计（论文）任务书题目：声光控制楼道灯开关的设计主要内容、基本要求、主要参考资料等： 1、设计(论文)课题要求：本论文要求广泛搜集相关研究资料，并进行深入对比分析。在撰写毕业论文有一定的学术性，一定的创见性，具有科学性，做到观点正确、论据充分、推理严密；层次分明、条理清楚、语言简练。论文主要在以下几个方面展开论述：根据节约资源的任务要求，初步拟定声光控制电路工作原理的可行性，真正的有利于人们的方便、节能 2、文献查阅要求：在查阅相关参考文献时，首先要分析研究课题，明确查阅要求，其次选择合适的检索工具和检索方法；利用检索工具查找文献线索，了解馆藏情况，获取原始文献；最终要把检索到文献认真地加以筛选、消化和吸收，变为可用的活资料。完成期限：自2014年11月15日至2015年3月31日指导教师：教研室主任：

系主任: 2014年11月 15日

目录绪论摘要 (1) 第一章元件的介绍 (2) 1.1 电阻的定义及分类 (2) 1.2 电容的分类及选用 (3) 1.3二极管的定义及分类 (4) 1.4三极管 (5) 1.5晶闸管 (6) 1.5.1光控晶闸管的结构 (6) 1.5.2光控晶闸管的工作原理 (7) 1.5.3光控晶闸管的特性 (7) 第二章电路设计及工作原理 (8) 2.1设计流程 (8) 2.2光控电路 (9) 2.3声控电路 (9) 2.4延时电路 (11) 2.4.1电路的放电过程 (11) 2.4.2电路的时间常数 (12) 2.4.3延迟时间的可优化性 (13) 第三章电路的焊接与调试 (13) 总结 (15) 致谢 (16)

光控灯的设计

课程设计(论文)说明书使用元器件电阻100K 电阻10K 三极管9014 三极管9012 电容1μF 光敏电阻发光二极管题目：光控灯的设计院（系）：专业：学生姓名：学号：指导教师：职称：