自动调光灯设计
具有自动亮度控制功能的LED光源的设计
具有自动亮度控制功能的LED光源的设计LED光源是当前照明领域的主流技术之一，其具有高效节能、寿命长等优点。
然而，传统的LED光源在亮度调节上存在一定的限制，通常需要外部设备进行控制。
为了更好地满足用户的需求，设计具有自动亮度控制功能的LED光源是一项有意义的工作。
本文将详细介绍如何设计具有自动亮度控制功能的LED光源。
首先，设计具有自动亮度控制功能的LED光源需要合适的亮度感应器。
亮度感应器可以通过检测光线的强弱来实时调整LED的亮度。
常见的亮度感应器包括光敏电阻和光敏二极管。
光敏电阻是一种将光线转化为电阻信号的器件，可以根据光强来调整电路的亮度。
而光敏二极管则是一种具有光电转换功能的器件，可以通过光电流的大小来调整亮度。
通过选择合适的亮度感应器，可以实现精确的亮度控制。
其次，设计具有自动亮度控制功能的LED光源需要一定的控制电路。
控制电路可以通过读取亮度感应器的输出信号，并根据设定的亮度目标来实现自动调节。
常见的控制电路包括单片机控制和模拟电路控制。
单片机控制可以通过编程实现复杂的亮度调节算法，具有较高的灵活性和可调性。
而模拟电路控制则可以实现简单的亮度控制，适用于一些简单的应用场景。
通过选择合适的控制电路，可以实现自动亮度控制功能。
进一步，设计具有自动亮度控制功能的LED光源还需要考虑功率供应和驱动电路。
LED光源需要提供稳定的直流电源以保证其正常工作。
而驱动电路则可以通过控制电路的输出信号来调整LED的亮度。
常见的驱动电路包括恒流驱动和PWM调光驱动。
恒流驱动可以提供稳定的电流，保证LED的亮度稳定。
而PWM调光驱动则可以通过改变PWM信号的占空比来实现亮度的调节。
通过选择合适的功率供应和驱动电路，可以提供稳定的电源和精确的亮度调节。
最后，设计具有自动亮度控制功能的LED光源还需要考虑实际应用中的环境因素。
不同的环境条件可能对亮度的控制造成一定的影响，如强烈的光线、温度变化等。
设计时需要考虑这些因素，并采取相应的措施来保证LED光源的正常工作。
基于单片机的智能调光灯设计
基于单片机的智能调光灯设计一、设计背景与意义随着科技的不断进步，人们对于生活品质的要求越来越高。
传统的固定亮度灯光已经无法满足多样化的需求。
智能调光灯能够根据环境光线、时间以及用户的个人喜好自动调节亮度和颜色，不仅为人们提供了更加舒适的照明体验，还有助于节约能源。
在办公场所，合适的灯光亮度可以提高工作效率，减少眼睛疲劳；在家庭中，智能调光灯可以营造出温馨、浪漫的氛围；在公共区域，如走廊、楼梯等，根据人员活动情况自动调节亮度，能够有效降低能源消耗。
二、系统总体设计本智能调光灯系统主要由单片机控制模块、光线传感器模块、按键输入模块、LED 驱动模块和 LED 灯珠组成。
单片机作为核心控制部件，负责接收来自各个模块的数据，并根据预设的算法进行处理，输出相应的控制信号。
光线传感器用于检测环境光线强度，将其转换为电信号传输给单片机。
按键输入模块供用户手动设置亮度、颜色等参数。
LED 驱动模块根据单片机的控制信号，为 LED 灯珠提供合适的电流和电压，实现亮度和颜色的调节。
三、硬件设计1、单片机选择选用 STM32 系列单片机，具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等优点，能够满足本系统的控制需求。
2、光线传感器采用 BH1750FVI 光线传感器，它具有高精度、低功耗的特点，能够准确测量环境光线强度，并通过 I2C 接口与单片机进行通信。
3、按键输入采用独立按键，通过检测按键的按下状态，实现用户对灯光的手动控制。
4、 LED 驱动模块选择恒流驱动芯片，如 XLSEMI XL7015，能够为 LED 灯珠提供稳定的电流，确保灯光的稳定性和可靠性。
5、 LED 灯珠选用高亮度、低能耗的贴片式 LED 灯珠，如 5050 型号，具有发光均匀、色彩丰富等优点。
四、软件设计1、主程序流程系统初始化后，单片机不断读取光线传感器和按键输入的数据。
根据光线强度和用户设置，计算出 LED 灯珠的亮度和颜色值，并通过LED 驱动模块进行控制。
LED隧道照明自动调光系统的设计
LED隧道照明自动调光系统的设计1.系统概述在隧道照明系统中，为了提供充足的光照度以确保行车安全，通常需要使用大量的照明灯具。
然而，这会导致能源的浪费。
为了解决这个问题，LED隧道照明自动调光系统应运而生。
该系统通过感知隧道内的光照水平，并根据需要调整LED灯具的亮度，从而降低能源消耗。
2.系统架构光照传感器：安装在隧道内不同位置的光照传感器能感知周围的光照水平，将感知到的光照度通过信号传递给控制器。
控制器：控制器是LED隧道照明自动调光系统的核心部分，它根据接收到的光照传感器的信号，计算出应该调整的亮度水平，并通过控制LED灯具来实现自动调光。
LED灯具：LED灯具是光源，根据控制器的命令，改变灯具的亮度水平。
LED灯具具有较高的能效和寿命，非常适合用于隧道照明。
3.系统设计原则3.1能效优先系统设计应确保在提供充足光照度的同时，最大限度地减少能源消耗。
LED灯具本身具有较高的能效，通过自动调光系统，能够根据实际需求进行亮度调整，进一步降低能源消耗。
3.2安全性系统设计应确保在任何情况下都能提供足够的照明，以确保隧道内的行车安全。
即使在光照传感器失效或控制器故障的情况下，系统应能提供默认的亮度水平。
3.3可靠性系统设计应具备可靠性，确保在长时间运行中不发生故障。
控制器应具备故障检测和自动切换功能，以避免整个系统的失效。
4.系统工作流程4.1光照传感器感知隧道内的光照水平，将感知到的光照度信息传递给控制器。
4.2控制器根据接收到的光照度信息，通过预先设定的算法计算出应该调整的亮度水平。
4.3控制器发送调整亮度的信号给LED灯具。
4.4LED灯具根据接收到的调光信号，调整自身的亮度。
5.系统可扩展性6.系统优势与传统的隧道照明系统相比，LED隧道照明自动调光系统具有以下优势：6.1节能减排通过自动调光功能，系统可以根据实际需要调整光照度，避免了不必要的能源消耗，从而减少能源浪费和二氧化碳排放。
6.2维护成本低LED灯具具有较长的寿命和较低的故障率，减少了灯具更换和维护的成本。
设计一套智能三色调光灯的设计方案
智能灯光控制系统设计方案一、智能照明简述是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统，来实现对照明设备的智能化控制。
具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能；并达到安全、节能、舒适、高效的特点。
二、智能的组成、功能及特点1、组成输入单元：主要功能是将外部控制信号换成网络上的传输信号，具体有开关，红外接收开关，红外遥控器，多功能的控制板，传感器；输出单元：输出单元是用于接收来自网络传输的信号，控制相应回路的输出以实现实时控制。
在智能家居系统中，智能照明系统是一个核心系统，智能照明控制系统通常由调光开关，灯具，光源等组成。
通常将智能照明控制系统整合在智能家居控制主机中。
2、功能★灯光调节：用于灯光时能对电灯进行单个独立的开、关、调光等功能控制，也能对多个电灯的组合进行分组控制，方便用不同灯光编排组合形式营造出特定的气氛。
★智能调光：随意进行个性化的灯光设置；电灯开启时光线由暗逐渐到亮，关闭时由亮逐渐到暗，直至关闭，有利于保护眼睛，又可以避免瞬间电流的偏高对灯具所造成的冲击，能有效的延长灯具的使用寿命。
★延时控制：在您外出的时候，您只需要按一下"延时"键，在您出门后30秒，所有的灯具和电器都会自动关闭。
★控制自如：可以随意遥控开关屋内任何一路灯；可以分区域全开全关与管理每路灯；可手动或遥控实现灯光的随意调光,还可以实现灯光的远程电话控制开关功能。
★全开全关：整个照明系统的灯可以实现一键全开和一键全关的功能。
★场景设置：回家时，在家门口用遥控器直接按"回家"场景灯光调节：用于灯光照明控制时能对电灯进行单个独立的开、关、调光等功能控制，也能对多个电灯的组合进行分组控制，方便用不同灯光编排组合形式营造出特定的气氛。
灯光调节：用于灯光照明控制时能对电灯进行单个独立的开、关、调光等功能控制，也能对多个电灯的组合进行分组控制，方便用不同灯光编排组合形式营造出特定的气氛。
家庭灯光智能控制系统设计
家庭灯光智能控制系统设计1.引言随着科技的不断发展，智能家居已经成为人们生活中的热门话题。
智能家居不仅给人们的生活带来了便利，同时也提高了居住的舒适度和安全性。
其中，家庭灯光智能控制系统是智能家居中的一个重要组成部分。
本文将设计一套家庭灯光智能控制系统，以满足人们对于灯光的智能控制需求。
2.系统需求2.1用户需求用户希望能够灵活地控制家庭灯光，例如打开/关闭灯光、调节灯光亮度、更改灯光颜色等。
用户希望能通过手机、平板电脑等设备进行远程控制，方便快捷。
用户希望系统能自动进行灯光控制，例如根据时间设定自动开启/关闭灯光、根据环境亮度自动调节灯光亮度等。
2.2系统需求系统需要具备远程控制功能，可以通过手机APP、平板电脑等设备进行控制。
系统需要能够自动进行灯光控制，例如定时开启/关闭灯光、根据环境亮度自动调节灯光亮度等。
系统需要能够接收用户的手动控制指令，并迅速响应，确保控制的实时性。
系统需要能够连接和控制多个灯光设备。
系统需要提供用户友好的界面，方便用户进行操作。
3.系统设计3.1硬件设计系统需要具备以下硬件组成：灯光设备、智能网关、控制器、传感器。
灯光设备：用于提供照明功能，可以是普通的灯泡、台灯等。
智能网关：用于与控制器和传感器进行通信，接收控制指令并转发给相应的灯光设备。
控制器：用于处理用户的控制指令和自动控制逻辑，对灯光设备进行控制。
传感器：用于感知环境亮度等信息，并将信息传输给控制器进行自动控制。
3.2软件设计系统需要具备以下软件组成：远程控制APP、自动控制逻辑、用户界面。
自动控制逻辑：根据用户设定的条件和时间，对灯光设备进行自动控制。
用户界面：提供用户友好的界面，方便用户进行操作，如开关灯、调节亮度、更改颜色等。
4.系统实现4.1硬件实现选择合适的灯光设备和智能网关，确保设备之间的兼容性。
将智能网关与灯光设备进行连接，形成一个局域网内的灯光控制系统。
将传感器布置在合适的位置，确保能够准确感知环境亮度等信息。
亮度自动调节台灯电路的设计
亮度自动调节台灯电路的设计摘要台灯亮度自动调节电路系统以STC12C5A60S2单片机为中央控制单元，通过光敏电阻等扩展模块，实现了根据外界光照强度变化台灯自动调节亮度的功能。
该设计主要实现了台灯亮度的自动调节，单片机通过光敏电阻来获取外界的光强信息并将该信息转换成数字信号。
通过红外模块系统判断台灯附近是否有人，无人时台灯不工作，有人在附近时，台灯会自动开启。
当人离开一段时间后台灯会自动关闭并作出提醒，这样便有效地节约了能源。
此外系统还带有时间显示的功能，通过按键调节可以对时间进行校正。
经过测试，各模块的功能均能正常实现，同时该系统还具有控制简单、反应灵敏等优点。
关键词:STC12C5A60S2单片机;光敏电阻;PWM波;红外感应1AbstractThe brightness automatic adjustment circuit system of lamp is controlled by STC12C5A60S2, through other expansions like photoresistor module, brightness of the lamp can be automatically adjusted according to that of the outside. The design makes it possible for the lamp to adjust it’s brightness automatically , the micro-controller gets light intensity nearby by the photoresistor and the information will be converted into a digital signal. Infrared module of the system judges whether someone is near the lamp , the lamp will automatically turn on when someone is nearby and will not work when it is not . When people leaves the desk for some time, the lamp will automatically turn off andmake a reminder, which effectively saves energy. In addition the system also has the function of time display,which can be corrected by keys . Tests prove that the function of each module can be achieve normally and it is easily to control as well as quick-witted.: STC12C5A60S2; Photoresistance; PWM; Infrared sensors Keywords2目录1 绪论...................................................................... . (5)1.1 研究课题的背景与意义...................................................................... (5)1.2 本课题的研究内容及实施方案 (5)1.3 论文内容安排...................................................................... . (6)2 整体方案设计...................................................................... (7)2.1 整体逻辑框图...................................................................... . (7)2.2 方案论证...................................................................... ................................. 7 3 硬件方案设计...................................................................... . (10)3.1 STC12C5A60S2最小系统 ..................................................................... (10)3.2 光敏电阻...................................................................... . (11)3.2.1 光敏电阻的性质...................................................................... .. (11)3.2.2 光敏电阻模块电路图......................................................................133.3 液晶显示屏1602.................................................................... .. (14)3.3.1 1602简介...................................................................... . (14)3.3.2 1602与单片机连接图.....................................................................153.4 时钟芯片DS1302 ................................................................. (16)3.5 红外传感器...................................................................... (17)3.6 按键模块...................................................................... . (17)3.7 蜂鸣器电路...................................................................... ........................... 18 4 软件设计...................................................................... .......... 错误～未定义书签。
自动调光台灯设计开题报告
自动调光台灯设计开题报告自动调光台灯设计开题报告一、引言近年来，随着人们对生活品质的要求不断提高，台灯已经不再只是简单的照明工具，更成为了一种能够提升生活品味和舒适度的装饰品。
然而，传统的台灯在亮度调节上存在一定的不便，需要手动操作，而且往往只有几个固定的亮度档位。
为了解决这一问题，本文将设计一款自动调光台灯，旨在提供更加智能、便捷的照明体验。
二、设计目标1. 实现自动调光功能：通过感应器和亮度传感器，实现对环境光线的实时监测，并根据环境亮度自动调节台灯的亮度，以保证舒适的照明效果。
2. 多种亮度档位可选：设计多个亮度档位，供用户选择，以满足不同场景下的照明需求。
3. 良好的人机交互体验：通过触摸屏或按钮，实现对台灯的开关、亮度调节等操作，使用户能够方便地控制台灯。
4. 省能环保：采用LED灯源，具有高效、低耗电的特点，减少能源浪费，降低对环境的影响。
三、设计方案1. 硬件设计（1）感应器：采用红外感应器，用于检测人体活动，当人体靠近台灯时，感应器将发出信号，触发台灯的开启。
（2）亮度传感器：通过光敏电阻等传感器，实时监测环境光线的亮度，并将数据传输给控制器。
（3）LED灯源：选择高亮度、高色温的LED灯珠作为光源，以提供均匀、舒适的照明效果。
（4）控制器：采用单片机或微控制器作为控制核心，接收感应器和传感器的信号，并根据预设的算法进行亮度调节。
（5）触摸屏/按钮：设计触摸屏或按钮，用于用户的开关、亮度调节等操作。
2. 软件设计（1）数据处理：控制器接收到感应器和传感器的数据后，进行处理和分析，根据环境光线的亮度，计算出合适的亮度值。
（2）亮度调节算法：设计合理的亮度调节算法，根据环境亮度和用户需求，自动调节台灯的亮度。
（3）人机交互界面：设计友好的人机交互界面，使用户能够方便地进行开关、亮度调节等操作。
四、预期成果1. 自动调光功能的实现：通过感应器和亮度传感器的配合，实现对台灯亮度的自动调节，使其能够根据环境光线的变化自动调整亮度。
自动调光灯控制系统设计说明书
International Conference on Computer Engineering, Information Science & Application Technology (ICCIA 2016)Research of Automatically Light-Adjusting Lamp Biqing Li1, a, Aizhen Zhou2, a, *, Chongjun Yang1, a, Shiyong Zheng3, b1 College of Mechanical and Electronic Engineering, Hezhou University, Hezhou Guangxi 542899,China;2 Liuzhou Jiacheng automotive trim Systems Co. Ltd, Liuzhou Guangxi 545000, China;3 College of Computer Science and Information Engineering, Hezhou University, Hezhou Guangxi542899, China.a****************,b****************Abstract. This design adopting 80C51 microcontroller and a few external circuit to control lights, using silicon controlled dimming technology, by means of single chip control bidirectional thyristor turn-on to achieve incandescent lamps (resistive load) brightness adjustment, thus achieving the photometric light and dark control and regulation of the effect of fluorescent lamp, realizing fluorescent lamp dimming control, so that the fluorescent lamp according to the external light dark level generated by the effect of light and shade, which can also through manual debugging to adjust the fluorescent lamp brightness, and realize intelligent control. With low cost, simple and easy to work, the design has excellent controllability and practicability.Keywords: Single-chip microcomputer; controllable silicon; light-adjusting lamp.1.IntroductionIn daily life, we often need to adjust the brightness of the lighting or the production of lighting. The dimming control circuit is designed to realize the adjustment of the brightness of the incandescent lamp (pure resistance load) by the single-chip microcomputer controlled bidirectional thyristor [1].The realization mode of the light modulation is that after a period of zero crossing of the AC power supply signal, a bidirectional thyristor can be triggered. The smaller the trigger angle, the shorter the lead time, the longer the time of thyristor conduction, the brighter the brightness of the lamp; on the contrary, the lamp will become more and darker. This is required to determine the AC power synchronization signal zero crossing, and based on this, to control the trigger angle of the trigger angle of the size, to achieve the purpose of incandescent brightness adjustment[2].2.Circuit designFig. 1 dimming controller block diagramMain control circuit with AT89C51 microcontroller as the main components, the control circuit is shown as Fig. 1. When the AC voltage pass zero o’clock signal, the synchronization signal SYN generated during the using would connected to the INT0 of microcontroller, the decline of this signal will cause a certain time of interruption of the microcontroller , as a starting point for the delay signal. In the circuit, the non-contact switch element is adopted to control the bidirectional thyristor. The bidirectional thyristor can control the conduction of the AC power supply without contact, small current controlling the large current, and with fast action, long use life, and high reliability [3].Single chip computer will start a delay program after receiving the synchronization signal, the specific delay time changed by the button. After the end of the delay, the microcontroller immediately produce a trigger signal. The trigger signal can make the controlled silicon in the conduction state, and the current passing by the silicon and then make incandescent lamp glow. The longer the delay time, the shorter the time of the incandescent lamp, and the brightness of the lamp is darker. It’sbecause that the length of delay time is determined by length of the button time, in fact the key control the brightness of the light. The general flow chart of the system program is shown in the following Fig.2.Fig. 2 total flow chartIn this design, the main program is mainly under the control of single-chip microcomputer, storing and analyzing the information input keyboard. Drive the external circuit[4], and through comparative analysis of the external light intensity controlling the two-way controllable silicon channel, so as to control the current and indicate the brightness change of the incandescent lamp. In this process, the single-chip microcomputer first need to be initialization, including setting the direction of each I-O microcontroller, the initialization of each variable and the calibration of the frequency of single chipFig. 3 Main control program flow3.ConclusionThe system uses 51 single chip computer AT89S51 programming to control the bidirectional thyristor conduction to realize the adjustment of the brightness of the incandescent lamp (pure resistance load), and realize the automatic and manual switch, with better practicability. The design of the automatically light-adjusting lamp has higher degree of automation, suitable for daily family and public life, such as: corridor lights, street lamps and so on, which has a high practical value. Automatic and manual control of the system are complete, which can make the brightness of the lamp change more easily according to the use of personal habits, can make the application of automatic dimming lights more widely, has a certain application prospects.AcknowledgementsThis work is supported the following fund:2016 The project of improving the basic ability of young teachers in Colleges and universities in Guangxi: “Design and development of electronic commerce platform of agricultural products based on Semantic Technology” (No, KY2016YB455).2016 Guangxi higher education teaching reform p roject: “Exploration on the cultivation mechanism of the teaching characteristics of Communication Engineering Specialty Based on ZTE ICT education platform”2015 college students' innovative training program: “Research on the application of value added tr avel experience in the mobile terminal of the ‘ethnic custom travel’ in Guangxi”(No 201511838070); && “The design and development HeYuanTong Campus Mobile Phone APP based on Android” (No 201511838034).2015 Teaching case project construction project of hezhou university: “Tourist positioning and guiding system project of Huangyao scenic”; && “Development and application of the information management system of ‘Huang Yao Tong’”.Project of scientific research and technology development project of Hezhou: “D esign and implementation of agricultural products e-commerce platform based on Semantic Technology” (No, Hekeneng 1506006)Scientific research project of hezhou university: “Research and development of E-government platform based on mobile terminal” (No 2015ZZZK03);Reform in Education project of hezhou university: “Internet of things” (No hzxytszy201501); “Research on application personnel training model of Communications for SMEs” (No hzxyjg201525);Master degree discipline construction scientific research and Cultivation Project: “Research on the social work service of the teenagers' Network Addiction” (No 2015SHGZ005) &&“Research on the intelligent development of rural tourism in Guangxi based on the Internet of things” (No 2015MTA16).References[1]..Zheng SQ, DZ; Qiang, Z; Li, BQ. Design and Implementation of Supermarket PersonnelManagement System Based On Java. In: Chen PZ, S, editor. 2nd International Conference on Education, Management and Computing Technology (ICEMCT); Tianjin, PEOPLES R CHINA: ATLANTIS PRESS; 2015. p. 1724-7.[2]..Li BG, WL; Zheng, SY; Yue, XG. OPTIMISATION DESIGN OF CORN PRECISIONSEEDER BASED ON MULTI-ROUTE AND MULTI-CHANNEL CONTROL [J]. JOURNAL OF THE BALKAN TRIBOLOGICAL ASSOCIATION. 2015, 21(4A): 1215-23.[3]..Zheng SG, Weili; Li, Biqing. Social Work in Teen Addiction Correction Services Researchunder the New Situation. In: Wang JX, P, editor. 4th National Conference on Electrical,Electronics and Computer Engineering (NCEECE); Xian, PEOPLES R CHINA: ATLANTIS PRESS; 2016. p. 252-5.[4]..Zheng SG, WL; Li, BQ. Digital Display Design of Ethnic Clothing of Nanling. 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室内灯光亮度自动调节器
摘要：光照强度自动检测显示系统，该系统可以自动检测光照强度的强弱
并显示让人们知道此时光照强度的强弱。
人们可以设定光照强度的范围。
人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。
该设计可分为三部分：即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。
对于光照检测部分可利用光敏电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光强到电阻值的信号转换，再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。
对输入信号处理后，就可以用来显示了。
对于显示部分可利用发光二极管来显示，不同的光强对应于不同的发光二极管点亮，就能简单的显示出不同的光强了。
关键词：光敏电阻；光电传感器；光照强度；发光二级管
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）。
常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。
光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。
设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。
（三）规格型号
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）内光敏电阻外形图和电路符号
就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。
为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。
一般光敏电阻器结构图所示。
光敏结构图
光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。
光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示
光敏电阻常用硫化镉（CdS）制成。
它分为环氧树脂封装和金属封装两款，同属于导线型（DIP型），环氧树脂封装光敏电阻按陶瓷基板直径分为￠3mm、￠4mm、￠5mm、￠7mm、￠11mm、￠12mm、￠20mm、￠25mm 。
（四）参数特性
根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：紫外光敏电阻器、红外光敏
光敏电阻的实验图
（五）工作原理
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。
用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。
通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体
及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。
入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。
在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。
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，也加交流电压。
半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
光敏电阻原理图
（六）应用
⒈概述
光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广
泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域。
下面给出几个典型应用电路。
⒉调光电路
图(1)是一种典型的光控调光电路，其工作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加，使加在电容C上的分压上升，进而使可控硅的导通角增大，达到增大照明灯两端电压的目的。
反之，若周围的光线
变亮，则RG的阻值下降，导致可控硅的导通角变小，照明灯两端电压也同时下降，使灯光变暗，从而实现对灯光照度的控制。
上述电路中整流桥给出的是必须是直流脉动电压，不能将其用电容滤波变成平滑直流电压，又可使电容C的充电在每个半周从零开始，准确完成对可控硅的同步移相触发。
以光敏电阻为核心元件的带继电器控制输出的光控开关电路有许多形式，如自锁亮激发、暗激发及精密亮激发、暗激发等等，下面给出几种典型电路。
图(1)
图(2)是一种简单的暗激发继电器开关电路。
其工作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升激发VT1导通，VT2的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。
图(2)光控开关
图(3)是一种精密的暗激发时滞继电器开关电路。
其工作原理是：当照度下降到设
置值时由于光敏电阻阻值上升使运放IC的反相端电位升高，其输出激发VT导通，VT 的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。
图(3)
（七）优缺点
⒈优点
内部的光电效应和电极无关（光电二极管才有关），即可以使用直流电源
灵敏度和半导体材料、以及入射光的波长有关
环氧树脂胶封装可靠性好、体积小、灵敏度高、反应速度快、光谱特性好。
⒉缺点
受温度影响较大
响应速度不快，在ms到s之间，延迟时间受入射光的光照度影响（光电二极管无此缺点，光电二极管灵敏度比光敏电阻高）
（八）分类
⒈按半导体材料分：本征型光敏电阻、掺杂型光敏电阻。
后者性能稳定，特性较好，故大都采用它。
⒉根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：
①紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。
②红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。
锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。
③可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。
主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和
四、电路的工作原理
图2 整机电路图
从电路原理图看其实很简单，右边三个比较器部分电路完全相同。
结构分析如下：
（一）供电电源
VCC=5V，给分压电路、比较器、发光管、蜂鸣器供电。
（二）分压电路
包括光敏电阻分压和基准电阻分压。
（三）比较电路
比较器的两个比较端一个从光敏电阻一端引出，接入比较器负比较端，另一个从三个基准电阻分压端引出，接入比较器正比较端。
若光敏电阻比较端阻值大于基准电阻，则分压也大于基准电阻，比较器输出为负，反之亦然。
五、单元电路设计、参数计算和器件选择
（一）单元电路设计
设计时须对整个系统进行全面综合考虑。
以完成课题功能要求为前提，尽量使电路简单清晰。
按照前面分析，首先应将系统分为三个模块，其中测量显示电路重点设计分析如下：
⒈电源部分
为了驱动比较器，电源电压设置为5V
⒉分压电路
为了便于分压比较，另一分压电阻均设为相同值
⒊比较电路
为了符合正常逻辑思维，应该设定光照越强，亮的发光管越多。
所以才将光敏电阻分压端接入比较器负比较端。
光最强时，电阻最小，分压最少，比较器负输入端都小于正输入端，比较器输出都为正，三个发光管都亮。
⒋光敏电阻精确连续分压
为了实现光敏电阻精确连续分压，仿真时用滑动变阻器代替，一个粗调，一个细调。
⒌显示电路
为了驱动发光管，应设置上拉电阻，为了保护发光管，应设置限流电阻。
（二）参数计算
⒈电阻值选择
由于本系统最核心要的功能是判断光照是否适宜，而当光照适宜时光敏电阻的组值R的范围为1.4--3.6k欧，黑暗时光敏电阻阻值大于15.6 k欧，为了计算方便，R1选择20 k欧。
⒉Vref1，Vref2的计算
光照很强时，欧，取R=320欧；
光照适宜时1.4k<R<3.6k,取R=1.4k时；
取R=3.6k时；
光照黑暗时，R15.6k取R=15.6k时；
由系统功能及比较器工作原理得：
Vref1<V1
Vref1<V2
Vref1>V2
Vref2<V2
Vref2<V3
Vref1=4.7V，Vref2=4.2V可以由串联分压电路分压得到：4.7V电压可由一个4.7k 电阻和一个300欧的电阻串联于5V电源得到；4.2V电压可由4.2k和0.8k电阻串联得到。
但是这两个阻值在金属膜电阻中没有，可以分别用1.5k和2.7k串联，1.6k和
1.6k并联得到。
⒊上拉电阻R2，R3的计算
由于比较器LM339N输出电流为nA级，因此忽略不计；三极管LED导通时，采用恒压降模型，相当于于1.66V的电压源。
设LED发光二极管导通时电流为I，则I5mA，于是可得：
所以：R2668；取R2=402即可满足条件。