传感器课程设计之简易光控灯的设计样本
35张念琦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。
教学设计2:5.3利用传感器制作简单的自动控制装置

第3节利用传感器制作简单的自动控制装置教材分析本节课程主要学习传感器在实际生活中的应用,是在前两节课程知识的基础上将传感器从理论应用到实际,一方面学生需要体会传感器在不同电路中的功能,另一方面要求学生能够分析含有传感器的不同电路,并进行必要的定量计算,体会非电学量转换成电学量的好处。
教学目标1.了解门窗防盗装置、光控电路的实验电路图及工作原理。
2.学会分析含有传感器的不同电路,并进行定量的计算。
教学重难点了解门窗防盗装置、光控电路的实验电路图及工作原理,知道电磁继电器、三极管的基本功能,并可以对相关题目进行定性分析与相应的定量计算。
教学过程一、【引入新课】生活中的传感器磁光效应传感器光感传感器红外传感器紫外线传感器传感器是构成自动控制系统的必要环节。
如果没有传感器对原始信息进行准确、可靠地捕捉和转换,那么一切控制将无法实现。
本节提供了两个利用传感器实现简单自动控制的实验,同学们可以根据兴趣和器材条件从中选择一个。
只有自己动手进行组装和调试,才会对传感器的作用有更深切的体会。
二、【进行新课】探究点一、实验1 门窗防盗报警装置下面我们来看几个生活中的实例怎样才能实现上述功能呢?利用干簧管在磁场中的特性是不错的选择。
如图是一个简单的门窗磁控防盗报警装置示意图。
门的上沿嵌入一小块永磁体M,门框内与M 相对的位置嵌入干簧管SA,并将干簧管接入报警电路。
干簧管可将门与门框的相对位置这一非电学量转换为电路的通断。
门窗防盗报警装置实验目的:了解门窗报警装置的原理实验原理:闭合电路开关S,系统处于防盗状态。
当门窗紧闭时,磁体M靠近干簧管SA,干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K,使继电器工作。
继电器的动触点c与常开触点a接通,发光二极管LED发光,显示电路处于正常工作状态。
当门窗开启时,磁体离开干簧管,干簧管失磁断开,继电器被断电。
继电器的动触点c与常闭触点b接通,蜂鸣器H发声报警。
干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用,继电器则相当于一个自动的双向开关。
ardunio光控灯简单课程设计

ardunio光控灯简单课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握Arduino光控灯的基本原理和制作方法。
通过本课程的学习,学生将能够:1.理解光控灯的工作原理,包括光敏电阻的特性及其在电路中的应用。
2.学会使用Arduino开发环境,编写控制光控灯的程序。
3.能够独立完成光控灯的组装和编程,培养动手实践能力。
4.培养学生的创新意识,激发对电子制作的兴趣。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.Arduino光控灯的工作原理:介绍光敏电阻的特性,以及如何将光敏电阻应用到Arduino光控灯中。
2.Arduino开发环境的使用:讲解如何安装和配置Arduino开发环境,以及如何编写控制光控灯的程序。
3.光控灯的组装:介绍光控灯的组装过程,包括电路连接、元件安装等。
4.光控灯的编程:讲解如何编写程序控制光控灯的开关,以及如何调整亮度。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法:1.讲授法:讲解光控灯的工作原理、Arduino开发环境的使用方法等基本知识。
2.实验法:让学生动手组装光控灯,并编写程序进行控制,增强实践操作能力。
3.讨论法:在课堂上鼓励学生提问、发表观点,促进师生互动,提高学生的思考能力。
四、教学资源为了支持教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供一本关于Arduino光控灯的教材,用于学生学习和参考。
2.多媒体资料:制作相关的教学PPT,以便于讲解和展示。
3.实验设备:准备Arduino开发板、光敏电阻、LED灯等实验器材,供学生动手实践使用。
4.在线资源:提供一些关于Arduino光控灯的教程和案例,供学生课后自学和参考。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的表现等,占总评的30%。
2.作业:评估学生完成的作业的质量,包括编程练习和实验报告,占总评的40%。
3.考试成绩:评估学生在期末考试中的表现,占总评的30%。
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。
感光小夜灯课程设计

感光小夜灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解光的基本性质,掌握光与影的关系,并了解感光元件的工作原理。
2. 学生能运用所学知识,设计并制作出一个简易的感光小夜灯。
3. 学生了解感光小夜灯在实际生活中的应用,理解其工作原理与功能。
技能目标:1. 学生通过动手实践,提高解决问题的能力和创新设计能力。
2. 学生能运用所学电子知识,进行电路连接和调试,培养实际操作能力。
3. 学生学会合作与交流,提高团队协作能力和表达能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对科学产生浓厚的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 学生在学习过程中,培养耐心、细心和责任心,形成良好的学习习惯。
3. 学生关注生活中的科学现象,学会将所学知识运用到实际生活,提高生活品质。
本课程针对五年级学生设计,结合电子学科特点,充分考虑学生的认知水平和动手能力。
课程以实践为主,注重培养学生的创新意识和实际操作能力。
通过感光小夜灯的制作,让学生在动手实践中掌握知识,提高技能,培养良好的情感态度价值观。
课程目标的设定旨在使学生在学习过程中获得成就感,激发学习兴趣,为今后的学习奠定基础。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合课本第五章“光与影”及第七章“简单电路”的内容,组织以下教学大纲:1. 光的基本性质:光的传播、反射、折射现象。
2. 光与影的关系:光源、物体、屏幕三者之间的关系,影的形成原理。
3. 感光元件:介绍感光元件的种类、原理及应用,重点讲解光敏电阻的工作原理。
4. 简单电路:电路的组成、电路图的识别,电路连接与调试方法。
5. 感光小夜灯制作:设计原理、材料选择、制作步骤、功能测试。
教学内容安排如下:第一课时:光的性质与光与影关系的学习。
第二课时:感光元件的原理介绍及简单电路知识回顾。
第三课时:感光小夜灯的设计与制作,分组讨论,确定设计方案。
第四课时:分组制作感光小夜灯,进行电路连接、调试与优化。
第五课时:展示与评价,各组展示作品,分享制作过程与经验。
课程设计报告-光控灯

电子课程设计设计课题:光控制走廊灯电路系统学校:南昌航空大学专业:测控技术与仪器学生学号: 10081335学生姓名:张林文指导老师:胡博测试与光电工程学院课程设计任务书测控技术与仪器专业 10081335 班张林文学生课题名称:光控制走廊灯电路系统课题要求:1 初步掌握一般电子电路分析和设计的基本方法。
包括:根据设计任务和指标,确定电路方案,通过设计计算选择元器件,然后安装电路,进行调试,对结果进行分析,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、解决问题的能力。
包括:查阅参考资料、工具书,掌握电路调试的一般规律。
3 掌握电子电路的安装、布线等基本技能。
4 更加熟练地掌握常用电子仪器的正确使用方法。
包括:示波器、直流稳压电源、万用表等。
课题内容:1任务:走廊灯可由光照强度控制,光照度强(白天)时灯不亮,光照度暗(黑天)时亮(或者相反设计);设计实现光照度检测电路并进行信号放大。
2 对方案中各部分进行单元电路的设计、参数计算和器件选择。
将各部分连接在一起,用protel画出一个符合要求的完整的系统电路图。
3 电子电路设计完成后,即可进行组装、调试;电子电路包含通电检查、单元电路调试,整机联调。
4 撰写课程设计总结报告。
主要参考资料:[1] 《电子技术基础模拟部分》第五版高教出版社康华光 2006[2] 《电子技术基础数字部分》第五版高教出版社康华光 2006系负责人:指导教师:胡博时间:2013年5 月 10 日目录概述 (1)确定设计方案(原理图) (1)选择元器件 (7)电路仿真 (7)电路组装与焊接 (9)电路调试与分析 (11)小结与心得 (12)8.参考文献 (12)1.概述如今,光电产业的结合已经是未来光机电一体化趋势的代表。
这一结合最与我们息息相关的就是光控走廊灯的使用。
我们经常可以看到,每天傍晚,当天色较暗,走廊灯灯便自动点亮;每到清晨,当太阳照亮整个走廊时,走廊灯就自动熄灭。
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: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。
光控小夜灯课程设计论文

光控小夜灯课程设计论文一、教学目标本课程旨在通过光控小夜灯的制作,让学生掌握基本的电路知识,了解并掌握光控电阻的原理及其在实际电路中的应用,培养学生动手实践能力和创新思维。
知识目标:使学生了解电路的基本概念,掌握光控电阻的原理及其应用;培养学生对物理学科的兴趣和好奇心。
技能目标:培养学生使用基本工具进行电路搭建的能力,提高学生的动手实践能力;通过小组合作,培养学生的团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:培养学生对科技创新的热爱,增强其对物理学科的情感认同,提高学生自我探索和自我学习的内在动力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光控小夜灯的制作、电路基本概念、光控电阻的原理及其应用。
1.光控小夜灯的制作:介绍制作光控小夜灯所需材料,讲解制作步骤,示范制作过程。
2.电路基本概念:介绍电路的概念、组成及其基本原理,使学生了解电路的基本知识。
3.光控电阻的原理及其应用:讲解光控电阻的原理,介绍其在实际电路中的应用,引导学生理解和掌握。
三、教学方法本课程采用讲授法、实践操作法和小组讨论法相结合的教学方法。
1.讲授法:用于讲解电路基本概念和光控电阻的原理,使学生掌握相关理论知识。
2.实践操作法:用于光控小夜灯的制作,让学生动手实践,增强理解和记忆。
3.小组讨论法:在制作过程中,鼓励学生相互交流、讨论,培养团队协作能力和问题解决能力。
四、教学资源1.教材:选用与光控小夜灯制作相关的教材,为学生提供理论支持。
2.参考书:提供与课程相关的研究资料,拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作PPT、视频等资料,为学生形象直观地展示光控小夜灯的制作过程。
4.实验设备:准备光控小夜灯制作所需的各种实验器材,确保学生能够顺利进行实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其对课程内容的掌握程度。
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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)4 电路板制作及调试 (10)4.1 电路板制作 (10)4.2 测试成果 (11)5 结束语 (11)6 参照文献 (12)1、光控灯原理1.1光控灯意义与背景站在新世纪门槛上,咱们感受到是高速发呈当代科技。
减少能耗,节约能源、注重环保,简洁以便是当今家居生活主题。
也因如此,照明灯需求也在不断发展,人类故意识采用各种办法改进它,以适应咱们寻常生活各种需要。
用光控开关来代替路灯开关、住宅社区楼道上开关,只有在光线局限性时灯会自动点亮,白天光线充分时不会亮,可以达到节能目。
同步光控电路具备电路简朴,制作容易,工作可靠特点,可广泛应用于各种楼房走廊照明设备。
1.2 设计思路与原理采用光敏电阻来感受外界光强弱并运用电路将其转化为电信号,由电信号变化运用555定期器接成施密特触发器变化输出电压,从而变化发光二极管两端电压,进而控制了灯亮灭。
此设计也可以看做是一种用发光二极管批示光控开关。
规定电路在日光照射下,接通+5V电源后,发光二极管是熄灭,没有光照时候,发光二极管是亮。
接通+5V电压,在光线充分状况下光敏电阻阻值很小,分压很小,则输入555芯片TH和TR端为高电平,此时555芯片输出端为低电平,不能提供足够电压给发光二极管,则灯不亮;在光线局限性时,光敏电阻阻值很大,分压很大,输入555芯片TH和TR端为低电平,则555芯片输出为高电平,此时可以提供足够电压给发光二极管,灯就发光。
2、光控灯电路设计方案2.1.1方案选取方案一:采用BJT光控开关模块及LED显示模块如图1所示,光控模块涉及检测电路,BJT光控开关模块及LED显示模块。
检测电路通过电路中光敏电阻,从而使BJT光控开关处在规定状态,从而使电路可以通过照明灯开关对光线强弱感应控制照明灯亮灭:光控照明灯白天自动关闭照明灯;当傍晚光线变暗时,点亮照明灯。
此处用LED灯实现灯亮灭自动控制。
图1光控电路方案二:采用三极管和继电器控制开关模块RL为光敏电阻器,在外界照明度强时光敏电阻呈低电阻,电流通过R1使VT1饱和导通,这样使VT2截止,VT3导通,VT4截止,这样以来继电器K不动作,灯EL不亮.当外界照明灰暗时,RL阻值开始变大,使得VT1截止,VT2导通,VT3 截止,VT4导通,K得电吸合,其常开触点K1闭合,灯EL点亮发光.图2 光控电路方案三:采用555集成电路简易光电控制器当光照到光敏电阻时,其电阻变小,使6脚和2脚电压变大,通过555芯片,由555原理可知,从输出管脚3输出低电平,此时发光二极管不能导通,是灭;当没有光照时,其电阻变大,使得6脚和2脚电压变小,通过555芯片,由555原理可知,从输出管脚3输出高电平,此时发光二极管导通,灯亮。
如下电路图3:图3 光控电路2.1.2 方案拟定考虑到设计难度、实现难度、成本以及调试难度,咱们选取方案三。
又由于咱们已经学了数字电路和模仿电子电路,并且这个办法比较简朴,又实用,能充分体现出咱们对所学知识掌握限度。
因此我运用所学数字电路办法,力求从简朴基本知识中学到更多东西,为此后学习做好准备,采用一种最简朴方式实现光控电路设计——即采用555集成电路简易光电控制器。
2.2 元器件选取发光二极管 1只;555芯片(NE555P) 1只;电容 1只(0.01uF);光敏电阻(5576) 1只;可调电阻 10K 1只;电阻(四只) 4.7K、1K、15.5K、10K各一只;2.3 重要原器件简介2.3.1 光敏电阻简介光敏电阻又称光导管,惯用制作材料为硫化镉,此外尚有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具备在特定波长光照射下,其阻值迅速减小特性。
这是由于光照产生载流子都参加导电,在外加电场作用下作漂移运动,电子奔向电源正极,空穴奔向电源负极,从而使光敏电阻器阻值迅速下降。
光敏电阻器是运用半导体光电效应制成一种电阻值随入射光强弱而变化电阻器;在黑暗条件下,它阻值(暗阻)可达1-10M欧,在强光条件(100LX)下,它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。
光敏电阻伏安特性曲线如下:2.3.2 555芯片简介555定期电路是一种双极型时基集成电路,工作电源为4.5V—18V,输出电流为200mA,工作可靠。
它具有两个电压比较器,一种基本RS触发器,一种放电开关T,比较器参照电压由三只5KΩ电阻器构成分压,它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较器C2反相输入端参照电平为2∕3Vcc和1∕3Vcc。
C1和C2输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号输入并超过了2∕3Vcc时,触发器复位,555输出端3脚输出低电平,同步放电,开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于1∕3Vcc时,触发器置位,5553脚输出高电平,同步放电,开关管截止。
R D是复位端,当其为0时,555输出低电平。
平时该端开路或接Vcc 。
Vco 是控制电压端(5脚),平时输出2∕3Vcc 作为比较器A1参照电平,当5脚接一种输入电压,即变化了比较器参照电平,从而实现对输出另一种控制,在不接外加电压时,普通接一种0.01µF 电容器到地,起滤波作用,以消除外来干扰,保证参照电平稳定。
T 为放电管,当T 导通时,将给于脚7电容器提供低阻放电电路。
2.3.3 发光二极管简介发光二极管简称为LED 。
由镓(Ga )与砷(AS )、磷(P )化合物制成二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。
它是半导体二极管一种,可以把电能转化成光能;发光二极管与普通二极管同样是由一种PN 结构成,也具备单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后,从P 区注入到N 区空穴和由N 区注入到P 区电子,在PN 结附近数微米内分别与N 区电子和P 区空穴复合,产生自发辐射荧光。
不同半导体材料中电子和空穴所处能量状态不同。
当电子和空穴复合时释放出能量多少不同,释放出能量越多,则发出光波长越短。
惯用是发红光、绿光或黄光二极管。
3、总电路设计3.1电路功能模块图如下图所示,总体设计是通过电源电路为检测电路提供适当工作电压。
依照不同光线强弱,作用于检测电路光敏电阻中,从而实现555集成电路—施密特触发器光控开关,最后通过LED 灯显示出相应成果。
图1 电路功能框图3.2电源模块原理选用电脑USB 口4.5-5.5V 电源作为整个电路供电电源,USB 接口共有4根线路如图3.2图3.2 USB 接口电路 其中1、4线为电源VCC 和GND ,2、3为数据传播线,可直接引出1、4作为电源VCC 和GND 使用。
3.3光控开关原理模块通过以上方案比较和选取,咱们最后选取方案三作为咱们电路设计图(见图3)。
其中咱们将555定期器TH 和TR 引脚接在一起作为输入,便搭成了施密特触发器构成开关控制模块。
详细连接图如下:电源电路 光敏电阻检测电路 集成施密特触发器开关 LED 灯下面详细来看:1)当13i CCV V<<时,由上表,121,0,1;C C OV V V===2)当1233CC i CCV V V<<时,121,1,;C C OV V V==保持不变3)当23i CCV V>时,120,1,0;C C OV V V===再看从23CCV下降过程。
1)当1233CC i CCV V V<<时,121,1,0;C C OV V V===2)当13i CCV V<<时,121,0,1;C C OV V V===由上面分析,可以画出如下输入输出特性曲线:图5 施密特触发器输出特性可见,这是典型斯密特触发器工作状态图。
它回差电压211333CC CC CC V V V -=。
运用这点,咱们可以较好实现光控回差特性。
3.4 电路仿真和分析咱们运用proteus 画出图3仿真电路图。
当光源接近光敏电阻时,灯不亮;当光源远离光敏电阻时,灯亮。
4 电路板制作及调试4.1 电路板制作上图为咱们焊接制作电路板。
4.2 测试成果电路板制作完毕后要进行测试,使其满足规定。
咱们测得光敏电阻亮电阻阻值约为0.3K ,最小暗电阻约为4K 。
依照施密特触发器特性,咱们取122(R RV1)R R +=⨯+ ;其中RV1为滑动变阻器,R 为光敏电阻阻值。
调节滑动变阻器阻值可以调节光控灯敏捷度。
当用手捂着光敏电阻时(即光强变暗),光敏电阻阻值增大,施密特触发器输出高电平,灯亮;松开手时(即光强变亮)光敏电阻阻值减小,施密特触发器输出低电平,灯熄灭。
这跟咱们所盼望现象很相符。
5 结束语在本次传感器课程设计中,咱们课题是“简易光控灯设计”。
这是一种光照控制照明灯。
采用光敏电阻来感受外界光强弱并运用电路将其转化为电信号,由电信号变化运用555定期器接成施密特触发器变化输出电压,从而变化发光二极管两端电压,进而控制了灯亮灭。