光电控制电路

郑州科技学院

《模拟电子技术》课程设计

题目光控灯照明电路

学生姓名

专业班级轨道交通信号与控制

学号

院（系）

指导教师

完成时间

1课程设计的目的 (2)

2 设计的任务与要求 (3)

3 设计方案与论证 (4)

3.1 设计方案 (4)

3.2 实验论证 (5)

4 设计原理与功能说明 (5)

4.1 设计原理 (5)

4.2 功能说明 (7)

5 单元电路的设计 (9)

6 硬件的制作与调试 (9)

7 总结 (10)

参考文献 (11)

附录1：总体电路仿真图........ 错误！未定义书签。附录2：实物图.. (13)

附录3：元器件清单 (14)

1课程设计的目的

1.为促使其工程应用，巩固和加强电子技术理论的学习；提

高自身的电子技术实践技能，以及分析问题和解决问题的能力；

2.了解开展科学实践的程序和基本方法，并逐步形成严肃、认真、一丝不苟、实事求是的科学作风和一定的生产观、经济观和全局观；

3.学习掌握一般的软硬件的设计方法和运用资料的能力；

4.学会光控灯的电路设计方法和性能指标测试方法；

5.了解综合问题的程序设计掌握实时处理程序的编制和调试方法，掌握一般的设计步骤和流程，使我们以后搞设计时逻辑更加清晰。培养和锻炼在学习完本门课后综合应用所学理论知识，解决实际工程设计和应用问题的能力。

2 设计的任务与要求

设计任务：设计一个光控灯电路元件，在光线照射的情况下灯泡不亮，在黑暗的情况下灯泡亮。

设计要求

1.掌握一般电子线路的分析和设计的基本方法，要求选定设计方案，设计电路结构，画出总电路图，写出工作原理，用仿真软件进行必要仿真调试完成课程设计报告，电路中包含光敏电阻，三极管，二极管等，了解用光控灯控制的各种方法以及各自的优缺点，通过相互的比较确定设计方案，加以电路的分析，完成设计任务；

2.在老师的指导下根据设计任务的要求，完成设计方案。要求电路能够通过LED灯开关对光照强弱的感应控制灯的亮灭，电路能够实现白天时灯灭，天黑时灯自动点亮。

3.掌握设计计算、元件选取、简单实用电路的分析方法和工程设计方法，能按照课程设计任务书的要求编写设计说明书。了解要求电路中包含光敏电阻，继电器，运算放大器等。

4.能撰写课程设计报告书，分析和讨论调试中出现的异常现象，并能作简单流畅的答辩。

3 设计方案与论证

3.1 设计方案

本课程设计主要介绍的是关于光控灯的电路设计，电路简单，使用方便。本设计主要运用光敏电阻的特性来实现，首先利用multisim10.0仿真软件对电路进行仿真；按照电路图连接好实验电路图；开始实验，分别对光敏电阻进行有光和无光两种实验条件进行控制；观察LED灯随光照的变化情况，当有光照射到光敏电阻时其阻值减少到几十k左右，Q2基极电压被拉低而截止，Q1基极电压升高Q1截止，LED灯灭；反之光敏电阻没有光照时，其阻值迅速增大，Q2基极电压升高并使其导通，Q1基极电压降低，Q1饱和导通，LED灯得电发光。当光照强度足够时，自动关闭LED 灯，而光照强度不足时，控制继电器接通LED灯回路，达到自动开启LED灯的效果。

在设计时，主要运用光敏电阻和三极管的工作原理展开的，通过光敏电阻采集外部光照信息，而用三极管起到稳定电压的目的。

3.2 实验论证

实验观察发现，根据光敏电阻对光照比较敏感的特性，实现了灯泡在光照的情况下不亮，在黑暗的情况下会亮的基本作用，从而可以发现光敏电阻的作用是在有光的作用下电阻变小，从而达到分压的作用灯就不会亮，在黑夜的时候电阻变大，电压和电流也会增大灯就会亮，因此，可以证明这次实验是正确的。

4 设计原理与功能说明

4.1 设计原理

本电路主要用到三极管以及光敏电阻LED灯等元器件。主要运用光敏电阻的特性来实现，当光照强度足够时，自动关闭LED 灯，而光照强度不足时，控制继电器接通LED灯回路，达到自动开启LED灯的效果。

在设计时，主要运用光敏电阻和三极管的工作原理展开的，通过光敏电阻采集外部光照信息，而用三极管起到稳定电压的目的。

VCC

Q12N1711

2N1711XMM1

XFG1R3

1kΩKey=A 0%R1

10kΩ

100kΩ

LED11N3612GP R4

100Ω

图4-1（光控灯仿真原理图）

本设计的核心元器件是光敏电阻和三极管，另外还有发光二极管和各种型号的电阻。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。

电路中的光敏电阻，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。当有光照射到光敏电阻时其阻值减少到几十k 左右，Q2基极电压被拉低而截止，Q1基极电压升高Q1截止，LED 灯灭；反之光敏电阻没有光照时，其阻值迅速增大，Q2基极电压升高并使其导通，Q1基极电压降低，Q1饱和导通，LED 灯得电发光。本电路原理图是利用专业仿真软件multisim10.0对电路进行仿真，根据仿真软件的反馈对电路进行修改调试，选用符合设计要求的电子元器件，直至仿真成功再准备焊接工作。

4.2功能说明

电路采用光敏电阻来感受外界光的强弱，外界光线强，灯泡不亮，将其置于黑暗地方，灯泡发光。在学校、机关、厂矿企业等公共场所以及居民区的公共楼道；长明灯就造成了能源的大量浪费。而光控灯有光不亮，无光则亮的优点，不仅为人们提供了方便，而且达到了省电节能和延长灯泡使用寿命的效果。比如生活中普遍且便利的路灯，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；从而实现自动熄灭的功能。

图4-2（光敏电阻原理图）

本电子作品的核心元器件是光敏电阻和三极管与发光二极管

包括各种型号的电阻。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。

本课程设计介绍的光控自动照明灯，电路简单实用方便。通过光控照明电路，以达到节省能源的目的，该课程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熄灭。在较黑暗或完全没有光照的情况下就会亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，而且延长了灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。本课程设计作品的核心元器件是光敏电阻和三极管与发光二极管包括各种型号的电阻。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。该电路中设有一个光敏电阻，它的内阻随光照强弱的变化而变化，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。

本课程设计介绍的光控自动照明灯，电路简单实用方便。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状态下灯就会慢慢熄灭，在较黑暗或完全没有光照的情况下就会亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，而且延长了灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。

5 单元电路的设计

本设计主要包括3个元器件：光敏电阻、三极管、LED灯。

光敏电阻：它是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。它的作用是一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。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。

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件。它的作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种

LED灯：LED灯的照明是整个电路的终端，若电路是完整的且正确的，就会实现照明。

6 硬件的制作与调试

完成电路初步设计后，在对电路进行方正调试，目的是为了观察和测量电路的性能指标并调整部分元器件参数，从而达到各项指标的要求。

通过仿真测试，如不能达到设计要求，则应修改电路，使其满足要求。使用仿真软件画出电路原理图，标出节点。对电路进行直流分析，判断放大电路的电路状态。在仿真的基础上，保存好截图。焊好电路并检查无误后，即可进行调试。通过计算选取合适大小的三极管，电阻，电源等元器件，利用multisim10.0仿真软件对电路进行仿真；通过仿真测试，如不能达到设计要求，则应该进行调试，修改电路，使其满足要求；用万能表逐一检查各个元器件，观察是否有问题，如果有问题，应及时更换元器件；根据电路图在电路板上进行焊接，焊接过程中要谨慎细心，不能出现短路或断路的情况。

最初我们用的是500k的电阻R3，结果发现电路导通后LED在有光照的情况下仍然有亮度，所以问题出现在R3上，所以不断改变R3的大小，最终定在100k，此时，在有光时灯不亮，无光时灯亮，基本完成了实验的调试过程。期间遇到了许多问题，光控灯的实验原理是在不同的光照强度下，光敏电阻的阻值会发生改变，从而影响Q2的导通与截止，进而影响Q1的导通与否，最终达到LED二极管的亮暗状态改变。光敏电阻不起作用的原因可能是光敏电阻损坏或是三极管损坏；应对各个元器件和线路进行仔细的检查，找出问题所在并及时处理。LED灯一直亮着的原因可能是三极管被击穿了，导致电路中一直有电流通过，从而使LED灯回路一直处在导通状态；

7 总结

在此次模拟电子技术课程设计当中，通过阅读设计任务和指

标要求，明确自己的设计任务。并根据已经学过的理论知识，进行原理设计，方案调试，安装修正等逐步深入，逐步求精，每一个环节都要求我独立查阅相关资料，复习课本来完成。再次，设计过程中，通过查阅相关书籍，上网搜索相关资料，拓展了自己的知识范围。并培养了自己独立解决问题的能力。最后，培养了自己严谨认真，实事求是的好习惯。

一个复杂的电路原理图，涉及到很多的接线与元器件，任何一根线连接错误，都有可能导致输出不正确。连线的时候，要特别注意结点。每完成一个电路原理图，要记着保存。参数的择要准确，板块的布局要紧凑美观等等。所有的这些，都是我在课堂上学不到的。通过对细节的修正，使自己设计的电路图更加符合实际的功能要求。这次模拟电子课程设计提高了我的动手能力，独立思考并解决问题的能力，创新能力。通过这次实验，加深了我对所学知识的理解。并建立了做一个综合实验的思路。在以后的学习过程中，除了要认真学习理论知识，还要把理论和实践有机的结合起来，促进自己综合能力的提升。

参考文献

[1]电工电子技术(高等职业技术教育机电类专业规划教材) 书籍正版罗厚军机械工业出版社；

[2]江晓安，董秀峰，模拟电子技术. 西安电子科技大学出版社，2008；

[3] 金凤莲. 模拟电子技术基础实验与课程设计. 北京：清华大学出版社，

2009；

[4]黄继昌.常用电子元器件实用手册[M].北京:人民邮电出版社.2009,1；

[5]陈有卿叶桂娟.555时基电路原理、设计与应用[M].北京:电子工业出版社,2007,9；

[6]刘桂英刘高潮黄国华串联型直流稳压电源的仿真分析[J].广西师范学院学报(自然科学版),2004(2):55-59；

[7]张萍华.0～30V可调式直流稳压电源的设计[J].吉林广播电视大学学报,2011(10):1-2；

附录1：总体电路仿真图

附录2：实物图

附录3：元器件清单

名称规格数量光敏电阻LXD3526 1 三极管S9012 2 发光二极管绿色 1 电阻10K 1 电阻100K 1 电阻100欧 1 开关单刀开关 1 电池 1.5V 4

电力系统运行和控制

考纲稳态分析计算题从稳态分析出 1.潮流计算 2.稳态运行（本科教材，有功、无功调节） 3.故障分析（简单故障，对称分量法） 4.状态估计（基本概念）暂态分析 1.同步电机模型（基本概念） 2.稳定性分析 1)主要是暂态稳定（时域法、直接法——基本概念） 2)低频振荡重点内容潮流计算 1.等值参数变压器模型参数本科教材上册，P23，2－3 变压器的等值电路和参数变压器中心点接地方式，对应等值电路，有哪些参数，物理意义本科教材上册，P126，图6－10、图6－11 变压器Y/△-11接法，原变、副边U、I相位关系见本科教材上册P156，图7－15 输电线路等值电路，序阻抗怎么定义的，影响因素。各序阻抗大小关系，倍数关系。见本科教材上册P130,6－4节

2.计算方法 1）基本要求对于一个潮流算法，其基本要求可归纳成以下四个方面 1)计算速度 2)计算机内存占用量 3)算法的收敛可靠性 4)程序设计的方便性以及算法扩充移植等的灵活通用性 2）各种方法及特点高斯－塞德尔法：优点是原理简单，程序设计十分容易，占用内存非常节省，且每次迭代所需计算量很小。缺点是收敛速度很慢，迭代次数与计算网络节点数密切相关；并且对于病态条件的系统，往往会收敛困难。牛顿－拉夫逊法：最基本、最重要的一种算法，是其他一些派生算法的基础，具有快速的收敛性和良好的收敛可靠性。快速解耦法（P－Q解耦）：在计算速度、内存占用量及程序设计简单等方面的优异特性，已经使它成为当前使用最为普遍的一种算法。特别对在线计算，作为一种精确的算法，其计算速度更非其他算法所能比拟。保留非线性算法：采用了更精确的模型，具有良好收敛可靠性、较快的计算速度。最小潮流法：在处理病态潮流方面具有优越性。另外, 随机潮流，直流潮流等，见研究生教材上册，P70 3）牛顿－拉夫逊法计算过程，存在问题 ——计算步骤，见本科教材下册，P43～44 ——性能和特点突出优点是收敛速度快，若选择到一个较好的初值，算法将具有平方收敛特性，一般迭代4～5次便可以收敛到一个非常精确的解，且迭代次数与所计算网络的规模基本无关。牛顿法也具有良好的收敛可靠性，对于病态系统均能可靠地收敛。缺点是牛顿法所需的内存量及每次迭代所需时间均较高斯－塞德尔为多，并与程序设计技巧密切相关。牛顿法的可靠收敛取决于有一个良好的启动初值，如果初值选择不当，算法

电机控制电路分析

目录 1实训的目的与任务 (2) 2实训的基本要求 (2) 3实习内容 (2) 3.1长动、点动控制 (2) 3.1.1长动、点动设计要求 (2) 3.1.2长动、点动控制线路总图 (2) 3.1.3长动、点动工作原理 (3) 3.1.4长动、点动工作流程 (3) 3.2自动往复循环控制 (3) 3.2.1自动往复设计要求 (3) 3.2.2 自动往复控制线路总图 (3) 3.2.3自动往复工作原理 (4) 3.2.4 自动往复工作流程 (4) 3.3顺起逆停控制 (4) 3.3.1顺起逆停设计要求 (4) 3.3.2顺起逆停控制线路总图 (4) 3.3.3顺起逆停工作原理 (5) 3.3.4顺起逆停工作流程 (5) 3.4两接触器式的星形——三角形降压启动控制 (6) 3.4.1星形——三角形设计要求 (6) 3.4.2星形——三角形降压启动线路总图 (6) 3.4.3 星形——三角形工作原理 (6) 3.4.4 星形——三角形工作流程 (6) 3.5定子绕组串电阻降压启动控制 (7) 3.5.1定子串电阻设计要求 (7) 3.5.2定子串电阻降压启动线路总图 (7) 3.5.3定子串电阻工作原理 (7) 3.5.4 定子串电阻工作流程 (8) 3.6能耗制动控制 (8) 3.6.1 能耗制动控制设计要求 (8) 3.6.2能耗制动控制线路总图 (8) 3.6.3能耗制动控制工作原理 (9) 3.6.4 能耗制动控制工作流程 (9) 3.7日光灯 (9) 3.7.1日光灯安装要求 (9) 3.7.2 日光灯安装线路图 (9) 3.7.3日光灯工作原理 (9) 4 心得体会 (10) 5 参考资料 (10)

简易彩灯控制器电路

第一章．系统的方案的设计 1.1课程设计的要求 1. 要求电路能够控制8个以上的彩灯。 2. 要求彩灯组成四种以上的花形，每种花形连续循环两次，各种花形轮流显示。 1.2 课程设计的目的 1.阅读相关科技文献，本次课程设计需要对电子线路的设计与分析有一定的了解，所以对学生查阅一些科技文献能力提出了要求。 2.学习使用protel软件，本设计中需要画电路逻辑原理图，接线图，器件的引脚与功能图与功能表，真值表等的绘制，需要使用绘图软件。 3.要求会总节设计报告，终结报告时我们的一项基本能力，对所用原件及原理图进行解释，便于查找错误，也便于他人的阅读和了解。培养了我们的综合分析，解决问题的能力。 4.学会了解一些器件的参数及功能，对各种芯片的功能有所里了解并能够简单的应用。 5.培养电子设计的兴趣，有助于我们进一步了解数电课程。 1.3设计思路设计电路系统可以由四部分组成，分别是：1.脉冲发生器，由555定时器，电阻及电容构成；2.分频电路，由四位二进制计数器74LVC161组成，为D触发器提供时钟信号；3.状态机电路，由双D触发器组成；4）移位显示器，由双向移位寄存器74HC194和发光二极管组成，实现花型显示。 1.4 设计框图图1-4

把四花型彩光灯设计分为几个独立的功能模块进行设计，每个模块完成特定的功能，再它们有机的组织起来构成一个系统完成彩灯控制器的设计。系统可由四个模块组成。它们分别为：时钟振荡电路，555定时器构成多谐振荡器；分频电路，由四位二进制计数器 74LS161组成，为D 触发器提供时钟；状态机电路，由双 D 触发器组成；移位显示电路，由双向移位寄存器 74194 和发光二极管组成，实现花型显示。电路系统由四部分组成： 1）时钟振荡电路由555定时器，电阻及电容构成时钟振荡电路，为系统提供时钟； 2）分频电路由四位二进制计数器74LVC161组成，为D触发器提供时钟信号，为状态机提供时钟； 3）状态机电路由双D触发器74LS74组成； 4）移位显示器由双向移位寄存器74HC194组成。 1.5 工作原理分析由555定时器构成的时钟振荡电路产生固定频率的脉冲，一方面作用于由74161组成的分频电路，一方面作用于由74F194构成的移位输出电路，为他们提供时钟信号。由于74161是16分频计数器，故每十六个脉冲74LS161进位一次,致使触发器U1A翻转一次，而触发器U2A的3脚连接的是触发器U1A的5脚，实现了U1A的16分频和U2A的32分频。所以平均U1A翻转两次而U2A翻转一次。集成移位寄存器74194由个RS触发器及他们的输入控制电路组成，其中Ｓ1和Ｓ0是两个控制输入端。双Ｄ触发器的输出端改变Ｓ0,Ｓ1的值，实现左右移动控制。可组成U1A左移，U2A右移；U1A右移，U2A右移；U1A左移，U2A左移；U1A右移，U2A左移四种花型。每十六个脉冲每种花型恰好循环两次，而此时Ｄ触发器翻转，转换为下一种花型。 1.6 设计方案用移位寄存器来控制彩灯的左右移动，用触发器和计数器组成的周期性触发电路，而此电路中的CP脉冲用NE555定时器通过外接电路实现。此种电路的优点就是CP脉冲的频率稳定，彩灯花样变换的效果好，而且实现了自动控制，于预期控制。

光电传感器及控制系统

第二章光电传感器控制技术与系统光电传感器是以光敏器件作为检测元件，将光信号转换为电信号的装置。用这种传感器进行测控时，只需将其它的非电量转换为光信号即可。广泛用于物位、速度、位移、温度、白度、压力，以及一些机械量、几何量的测量与自动控制、电子计算机、智能机器人等，是目前应用最广泛的传感器之一。光敏器件是利用物质的光电效应，将光量转换为电量的一种变换器件。它的发展迅速，品种繁多，常见的有光敏电阻、光电二级管、光电三级管、光电耦合器、硅光电池和光控晶闸管等。 §1 光敏电阻控制技术与系统一、光敏电阻 1．光电导效应半导体材料受光照射时，载流子数目增加，电阻率减少，这种现象称为光电导效应。当一束光照射到半导体时，如果光的频率足够高，光子的能量hf(h = ×10-34(J·S) E，就能产生出自由电子和“空穴”，为普朗克常数，f为频率)大于半导体材料的禁带宽度 g 使半导体的载流子数目增加，电阻率减小。入射光的强度越大，激发出来的自由电子和空穴越多，半导体的电阻率减小得就越厉害。如果半导体是掺杂的，因为从杂质上释放一个电子（或空穴）所需的能量比本征半导体价电子所需的能量小，所以较长波长的光也能产生光电导。具有光电导效应的材料称为光导材料。大多数的半导体和绝缘体都具有光电导效应。但能利用于制作光敏器件的却不多。从目前的光敏电阻来看，可分为三种类型：第一类为可见光光敏电阻，如硫化镉，硒化镉，硫—硒化镉，硫化镉—硫化锰光敏电阻等；第二类为红外光光敏电阻，如硫化铅，硒化铅，锑化铅，砷化铅，碲镉汞，碲化铅等光敏电阻；第三类为紫外光光敏电阻，如硫化铅，硫化锌镉，硫化锗镉，硒碲锑三元素化合物等光敏电阻。

控制电路拆解分析

整备控制电路一受电弓 1电路 464→602QA→530→570QS→531有电； 531→N531→内重联插座→另一节车N531→另一节车531有电；若两车重联：531→547KA→W2531→外重联插座→另一台车W2531有电→使另一台车531有电。（1）升前弓 ①单节车：受电弓隔离开关588QS在1位接通了533—549线。其控制电路是：531→403SK→532→587QS→533→588QS（1位） →549→本节N549a→他节N549b→4QF（另一节断开）→N534a →534→1YV→400。1YV得电本节车升起。

②两节车：588QS在0位，断开了533—549的通路。其控制电路为：531→403SK→532→587QS→533→本节N533a→他节 N533b→他节515KF（门联锁）→他节N534b→本节N534a→534 →1YV→400。1YV得电受电弓升起。 ③两台车重联，重联隔离开关593QS打在1位，531→570QS→ 525→592QS（重联位）→526→重联中继400。重联中继得电，为机车重联准备电路。经N526使他节车526 有电，使他节N525a使另一台车对应操纵端525有电。 532→546KA→W2532→外重联插座→另一台对应操作端2532有电，使另一台车的对应操纵端受电弓升起。（2）升后弓 531→402SK→535→本节N535→内重联的交叉重联→他节N532他节532有电→使他节受电弓升起（对本节来说是后弓）。正常运行时，一般都升后弓。二主断路器合闸、分闸（手动）控制电路

（1）合闸条件 ①全车所有司机控制器处于“0”位，使零位中继568KA得电； ②主断路器本身处于正常开断状态（非中间位）； ③劈相机中继567KA处于失电状态；

小彩灯控制电路设计

实验5 彩灯控制电路一、实验目的 1. 掌握彩灯控制电路的设计和实现； 2．综合运用所学器件进行简单电路的设计； 3．熟练掌握74LS00、74LS86、74LS90、74LS138的综合应用。二、实验设备 1、函数信号发生器 2、数字双踪示波器 3、集成电路：74LS00 4、集成电路：74LS86 5、集成电路：74LS90 6、集成电路：74LS138 7、发光二级管、电阻、开关等三、实验内容 1、彩灯控制电路要求控制4个彩灯； 2、两个控制信号：S1S0= 00 灯全灭； S1S0=01 右移，循环显示； S1S0=10 左移，循环显示； S1S0=11 灯全亮。四、实验结果 1.彩灯控制电路简单的系统框图介绍： ↓ ↓

↓ 2.详细设计思路： S1S0每个状态下4个彩灯有四种状态变化，用74LS90产生脉冲，按照四进制接法，接入74LS138作为74LS138芯片的驱动信号，然后进行译码操作，从而实现彩灯的控制电路的设计，下面列出该实验的真值表其中：QA、QB为74LS90的输出端，G1为74LS138的控制端，A、B、C为输入端，Y0-Y7为输出端，X0、X1、X2、X3为四个彩灯的状态显示，0表示灭，1表示亮。 3.彩灯控制电路逻辑真值表：彩灯控制电路的真值表

4.由此可以得到相应的逻辑关系如下： C=S1 B=QA A=QB G1=S1⊕S0 X0=Y0+Y4+S1S0 X1=Y1+Y7+S1S0 X2=Y2+Y6+S1S0 X3=Y3+Y5+S1S0 5.实验仿真电路图如下所示： (1)其中函数信号发生器设置为方波，1Hz； (2)开关S1中上面为S1，下面为S0，左拨为0，右拨为1； (3)四个彩灯使用红色发光二极管显示，从左到右的循环等价于图中从上到下的循环，从右到左的循环等价于图中从下到上的循环显示，另外每个二极管各添加了一个500欧的电阻来限制电流，防止二极管烧坏。

光电继电器控制

课程设计说明书单片机原理与接口技术专业电气工程及其自动化学生姓名宋丰宇班级 B 电建101 学号 1010602108 指导教师吴冬春完成日期 2014年1月17日

前言单片机已经渗透到生活的各个领域,它是很难找到哪些领域没有单片机的痕迹。导弹的导航装置,在飞机上控制各种仪器,计算机网络通信和数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理。该微控制器被广泛用于在该领域的智能管理和过程控制,仪器仪表,家电产品,医疗设备,航空航天,专门的设备。近年来,随着电子信息产业的快速发展,作为继电器的基本组成部分,广泛应用于家电,通讯，汽车,仪器仪表,机械设备,航空航天自动化和控制领域。最近的统计数据显示,继电器已经成为第一大产品在电子元件产品之中。单片机控制继电器的电路在生活中随处可见,小的元件但是作用无穷。继电器是当输入量（如电压、电流、温度等）达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。它可分为电气量（如电流、电压、频率、功率等）继电器及非电气量（如温度、压力、速度等）继电器两大类。继电器具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。本设计基于单片机AT89C51所设计，通过P1口输出高低电平，控制几点起的开合，以实现对外部的控制。

目录一理论部分 (3) 1课题要求与内容 (3) 2 系统方案设计 (3) 3 系统硬件的设计 (4) 4 系统软件设计 (9) 二实践部分 (10) 1 系统硬件原理简介 (10) 2 系统硬件调试中出现的问题及解决措施 (10) 3 系统软件 (11) 3.1 软件设计 (11) 3.2软件调试中出现的问题及解决措施 (12) 三结束语 (12) 四参考文献 (12) 五附录 (13) 1参考程序清单 (13) 2元器件清单 (14) 3系统仿真图 (14)

简易彩灯控制电路课程设计报告

目录摘要1 1 设计要求1 1.1设计课题1 1.2主要容1 1.3技术要求1 2 系统组成及工作原理2 2.1系统组成框图2 2.2工作原理分析3 3 电路方案设计3 3.1电路图设计3 4 单元电路设计4 4.1时钟脉冲产生电路4 4.2分频电路的工作原理6 4.3状态机电路7 4.4移位输出电路8 4.5桥式整流电路9 4.6发光二级管9 结束语10 致11 参考文献12

附录13 附录１：元器件清单13 附录２：输出状态编码13 附录３:元件引脚图14 附录４：元件功能表15 附录5：总设计图17

简易彩灯控制器电路摘要彩灯控制器是用来使彩灯按照一定的形式和规律闪亮，起到烘托节日氛围、吸引公众注意力的作用，它是一种很好的照明娱乐工具，应用前景较为广泛。本设计就是采用电子元件制作的一个简易的具有四种变换花型的彩灯控制器。本电路系统由四部分组成，分别是：（1）时钟振荡电路，555定时器构成多谐振荡器；（2）分频电路，由四位二进制计数器74LS161组成，为D 触发器提供时钟；（3）状态机电路，由双D 触发器组成；（4）移位显示电路，由双向移位寄存器74194 和发光二极管组成，实现花型显示。彩灯控制器实现方法多种多样，本次设计的这台彩灯控制器主要功能有：（1）可以控制8个以上的彩灯；（2）可以组成四种以上花型，并且每种花型能够连续循环两次，各种花型轮流显示。本电路基于74系列简单逻辑门电路的组合，实现简易电子彩灯控制器电路，具有电路设计简单，成本低廉的特点。关键词：时钟脉冲；分频；双D触发器；移位寄存器；计数器

1 设计要求 1.1设计课题题目：简易彩灯控制器电路 1.2主要容 1.2.1 阅读相关文献。 1.2.2 学习电子制图软件的使用。 1.2.3 学会整理和总结设计文档报告。 1.2.4 学会如何查找器件手册及相关参数。 1.3 技术要求 1.3.1要求电路能够控制8个以上的彩灯。 1.3.2要求彩灯组成四种以上的花形，每种花形连续循环两次，各种花形轮流显示。

槽型光电开关的应用和检测与LM393运用电路

槽型光电开关的应用和检测现在，各种光电开关在自动监测、自动控制、自动计数等生产领域得到了广泛的应用。在实际生产维修当中，笔者根据光电开关的工作原理，利用两只万用表，对槽型光电开关的好坏进行快速判别。现以电动绕线机上计数用的槽型光电开关为例(也有称为"凹型光电开关的)，将测试方法介绍给大家。槽型光电开关实物图见图1，内部原理图见图2。先把万用表拨在R×100挡，两表笔分别测C、E的正、反向电阻应为无穷大，否则已损坏或性能变差。再把黑表笔搭在C脚，红表笔搭在E脚，然后把另一只万用表拨在R×1挡，其黑表笔搭在A脚，红表笔搭在K脚，利用万用表内部电池电压使光电发射管工作，此时C、E脚的电阻值马上降为较小值。拿掉A、K脚表笔，C、E脚电阻值马上恢复为无穷大。如把黑表笔搭在K脚，红表笔搭在A脚，则C、E无穷大电阻值不变，即可判断光电开关基本正常。把搭A、K脚的万用表拨到R×lO或R×100挡时，C、E脚的导通电阻值将逐步增大，这主要是随着万用表电阻挡位的增大，其电阻挡"输出"的工作电流也随着下降，使流过光电发射管的电流变小，发射红外线能力变弱，光电接收管的导通电阻也随着增大，可进一步证明光电开关正常。需要说明：如一只采用指针式万用表，另一只采用数字式万用表，测试时应把数字式万用表接C、E脚，指针式万用表接A、K脚。这是由于数字式万用表的二极管挡或电阻挡只能提供微小的电流，不足以使光电开关中的发射管正常工作。

在实际应用当中，光电开关的大小和形状因使用场合、用途的不同而干差万别。槽式光电开关通常是标准的凹字形结构，其光电发射管和接收管分别位于凹形槽的两边，并形成一光轴。当被检测物体经过凹形槽并阻断光轴时，光电开关就产生了检测到的开关信号。槽式光电开关安全可靠，适合检测高速变化的生产监测场所。光电开关内部结构主要有NPN型和PNP型两种。一般光电开关的工作电流约5～20n1A，工作电压应低于30V，输出驱动电流则根据型号的不同而有很大的差别，大的几百毫安，小的只有几毫安。下面以NPN槽型光电开关为例，对其工作原理作一简单的描述：当光电开关通上工作电源，光电发射管发出红外线，接收管处于导通状态。使5点电压小于2.5V以下,并此时6点状态电压为2.5V左右,5 点电压比6点电压低.并送进LM393进行比较大小,输出一个电平.当遮挡片或物体经过"凹槽"时，接收管的红外线信号被中断，其C、E极恢复阻断状态。此是5点状态为5V ,而6点状态电压仍为2.5V左右.低是5点,LM393比较后输出一个反向电平.当遮挡片或物体过去后，接收管重新接收到红外线信号，其C、E极重新处于导通状态。在不同的应用电路中，可根据需要把其工作输出状态设计成高电平或低电平"脉冲"输出，需要说明的是，有些购买来的成品槽型光电开关的引出脚已焊接了四芯线和插头的(见实物图1)，四根线的颜色分别是棕、黑、红、橙。这四根线并不像平常的红色线接电源，黑色线接地。经实际测试，分别是棕色A，黑色C，红色K，橙色E。

光电传感器电路

光电传感器电路设计 1、设计要求利用光电传感器（光电对管）将机械旋转转化为电脉冲，光电对管实物如图1所示。图1 光电对管实物图 2、电路设计电路原理图如图2所示。图2 光电传感器电路原理图电路由四部分组成。光电对管U1、电阻R1、电阻R2构成发射接收电路；比较器U2A、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6构成反相输入的滞回比较器；比较器U2B、电阻R7、电阻R8构成反相器；发光二极管D1、电阻R9构成输出电路。 3、电路测试测试电路如图3所示。由变频器带动电机工作，将光电对管对准旋转的电机（电机上贴有反光带），处理电路由12V直流电源供电。

图3 测试电路测试波形如图4所示（测试距离为4cm）。 (a)发射接收电路的输出信号(b)滞回比较器比较电压波形 (c)滞回比较器输出波形(d)反相器输出波形图4 测试波形 4、PCB板绘制（板子大小限定为62mm*18mm） PCB图如图5所示。其中电阻采用0805封装，LM358采用DIP8封装。

图5 光电传感器电路PCB图 5、完成实物图实物图如图6所示。 (a)未焊接的PCB板 (b)焊接好的PCB板 (c)板子的外加塑料壳图6 实物图 6、小结在本次电路设计中，主要的难点有两个。一是参数的整定，主要是滞回比较器上下门限的选择。滞回比较器上下门限的选择跟发射接收电路的输出波形有关，而光电对管与旋转面的距离、旋转面的反光度、反光带所在位置、可能遇到的干扰等都会影响输出波形。二是PCB板的绘制。本次绘制采用的是Altium Designer Summer 09软件（Protel99SE的升级版）。首先画好原理图，然后再导入到PCB中，没有的元件

彩灯控制电路

目录第一章设计目的- 2 - 第二章功能设计要求- 3 - 第三章设计方案及基本组成和原理- 3 - 第一节彩灯电路的组成框图 ........................... - 4 - 第二节各单元电路的工作原理 ......................... - 5 -一编码发生器.................................... - 5 - 二振荡器........................................ - 6 - 三控制器........................................ - 7 - 四移位寄存器.................................. - 10 - 五时钟信号电路................................. - 12 -第三节总电路原理 .................................. - 13 - 第四章元器件清单- 13 - 第五章设计总结与体会- 14 - 第六章参考文献- 16 - 附录（一）.简易彩灯控制电路器总电路图- 17 - 摘要：绝大多数的彩灯控制电路都是用数字电路来实现的，例如，用中规模集成电路实现的彩灯控制电路主要用计数器，译码器，分配器和移位寄存器等集成。本次设计的简易彩灯控制器是由时钟信号电路，74LS194双向移位寄存器，D触发器等组成。每个模块又由不同的集成电路组成。它是利用几种芯片来控制不同数量而有规律的彩灯的亮灭。主要由555振荡电路产生时钟脉冲信号，同时通过74HC74、双D触发器组成的电路来控制彩灯亮灭的顺序，从而实现彩灯四种花型自动切换。在设计中，我把所学的数字电路和模拟电路的知识进行有机的结合，并采用了软件进行电路的绘画。 [关键词]：时钟信号电路 74LS194双向移位寄存器 D触发器 SN74LS138D。第一章设计目的一熟悉工程实践中电子电路的设计方法和规范，达到综合应用电子技术的目的。二学习文件检索和查找数据手册的能力。

光电开关实用电路2

光电开关实用电路（2）漫反射式NPN型 NO输出本文介绍的NPN型常开输出光电开关电路，是利用CMOS集成电路为核心制作的最基本的漫反射电路。以这种电路生产的光电开关在工业自动化生产线及各种行业中得以广泛使用，且性能稳定、工作可靠。电路以是CD4013B双D触发器为核心，外加一些元器件组成的。CD4013B 是集成触发器芯片，内部有两个独立的D触发器。每个触发器都有一个置位端（SET),复位端（RESET),时钟端（CLOCK),数据输入端（DATA),两个输出端Q和Q/端。图1为CD4013B的封装形式，图2为引脚排列。图1 CD4013B二种封装形式图2 CD4013B引脚排列 CD4013B使用电压范围：3-18V。

CD4013B双D触发器引脚功能：1、1Q；2、1Q反；3、1CP；4、1R；5、1D；6、1S；7、Vss；8、2S；9、2D；10、2R； 11、2CP；12、2Q反；13、2Q；14、V DD。 Q-原码输出端，Q反-反码输出端，CP-时钟输入端，R-直接复位端，D-数据输入端，S-直接置位端，V DD-电源正，V SS-接地端。 CD4013B双D触发器的引脚功能如表1所示，CD4013B双D触发器的真值表如表2所示。表1 CD4013B引脚功能表表2 CD4013B真值表

CD4013B的逻辑图见图3。图3 CD4013B逻辑图从真值表可见，当R为1、S为0时，无论D和CL（时钟）为什么状态，输出Q一定为0，因此R可称为复位端。当S为1、R为0时，输出Q一定为1，s称为置位端。当R、S均为0时，Q在CP端有脉冲上升沿到来时动作，具体是Q=D，即若D为1则Q也为1，若D为0则Q也为0。 CD4013B可用作单稳态电路，双稳态电路及无稳态电路。所以利用这个集成电路的功能和特性，可用来设计实用的光电开关电路。

节日小彩灯控制电路设计

课程设计报告题目：节日小彩灯控制电路设计课程名称：电子技术课程设计学生姓名：学生学号：年级：2014 专业：通信工程班级：指导教师：电子工程学院制 2016年3月

节日小彩灯控制电路设计前言在现代日常生活中，美丽、可爱的小彩灯越来越多的成为人们生活中的装饰品，被用于很多情况中，比如娱乐场所或是用于各式各样的电子玩具等等，不仅能美化环境、渲染气氛，还可以供人们娱乐，下面就开始彩灯控制器电路的设计。 1课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务采用555、74HC163和74LS154作为控制器，LED作为彩灯制作十六路循环彩灯。 1.2 课程设计的要求综合运用已学习过模拟电路和数字电路等知识，阅读相关集成电路芯片资料和相关文献，了解电子电路设计的有关知识，方法和特点，掌握基本的电子电路设计和芯片使用方法。 2节日小彩灯控制电路方案制定 2.1 方案原理本课程设计由555构成多谐振荡器来产生方波脉冲，让74LS191加减计数器计数，74LS154来进行译码，使得LED灯的亮灭。 2.2 节日小彩灯控制电路设计设计的技术方案

图1 控制电路设计流程图 3 节日小彩灯控制电路设计方案实施 3.1 单元模块功能及电路设计 (1)555时序电路在这次课程设计中，555定时器用来产生脉冲信号。因此把555定时器接成多谐震荡器。R2、R3、C1.C2为定时元件。图2 555多谐振荡器 (2)74LS191计数部分

因为在试验中需要一个16进制的计数器，因此采用74LS191加减计数器。我们可以改变计数器的加减来控制LED亮灭的方向。置数端A、B、C、D分别置0。4脚接地11脚为异步置数控制端，高电平有效，接高电平。14脚接脉冲信号，同555定时器的OUT脚向接。通过单刀双掷开关来控制74LS191计数器的加减。图3 74LS191计数器（3）74LS154译码电路与LED显示部分 74LS154为1—16线译码器，有16个输出端，实验中需要的就是十六输出的译码器。四个输入端分别同74LS191计数器的QA、QB、QC、QD相接。通过改变QA、QB、QC、QD与四个输入端的连接方式来控制LED，因为74LS154译码器输出端低电平有效，所以LED显示部分采用共阳极接法，负极分别接在74LS154的输出端上。 4LS154译码电路与LED显示部分的电路图如下:

电动机可逆运行控制电路图

电动机可逆运行控制电路电动机可逆运行控制电路为了使电动机能够正转和反转，可采用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序，但两个接触器不能吸合，如果同时吸合将造成电源的短路事故，为了防止这种事故，在电路中应采取可靠的互锁，上图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向运行的控制电路。线路分析如下：一、正向启动： 1、合上空气开关QF接通三相电源 2、按下正向启动按钮SB3，KM1通电吸合并自锁，主触头闭合接通电动机，电动机这时的相序是L1、L2、L3，即正向运行。二、反向启动： 1、合上空气开关QF接通三相电源

2、按下反向启动按钮SB2，KM2通电吸合并通过辅助触点自锁，常开主触头闭合换接了电动机三相的电源相序，这时电动机的相序是L 3、L2、L1，即反向运行。三、互锁环节：具有禁止功能在线路中起安全保护作用 1、接触器互锁：KM1线圈回路串入KM2的常闭辅助触点，KM2线圈回路串入KM1的常闭触点。当正转接触器KM1线圈通电动作后，KM1的辅助常闭触点断开了KM2线圈回路，若使KM1得电吸合，必须先使KM2断电释放，其辅助常闭触头复位，这就防止了KM1、KM2同时吸合造成相间短路，这一线路环节称为互锁环节。 2、按钮互锁：在电路中采用了控制按钮操作的正反传控制电路，按钮SB2、SB3都具有一对常开触点，一对常闭触点，这两个触点分别与KM1、KM2线圈回路连接。例如按钮SB2的常开触点与接触器KM2线圈串联，而常闭触点与接触器KM1线圈回路串联。按钮SB3的常开触点与接触器KM1线圈串联，而常闭触点压KM2线圈回路串联。这样当按下SB2时只能有接触器KM2的线圈可以通电而KM1断电，按下SB3时只能有接触器KM1的线圈可以通电而KM2断电，如果同时按下SB2和SB3则两只接触器线圈都不能通电。这样就起到了互锁的作用。四、电动机正向（或反向）启动运转后，不必先按停止按钮使电动机停止，可以直接按反向（或正向）启动按钮，使电动机变为反方向运行。五、电动机的过载保护由热继电器FR完成。电动机可逆运行控制接线示意图

简易光电控制器

简易光电控制器一、设计目的在部分家庭用电中，住宅院内的灯光照明往往需要人为控制开关实现，对于单个家庭用户开说并不方便。随着住宅小区的建设，及其街道修建，夜晚的灯光照明也是必不可少的。如果这照明设施都能自动根据外界的光线强弱进行工作，那就省去了人为控制的麻烦了。该控制器的设计很简单，却是经济实用。同时也可用于工业生产中。二、电路工作原理电路原理如下图所示： NE555定时芯片的引脚图如下：无光照射时，光敏电阻RG 的阻值很大（1MΩ以上），555 时基集成电路的

2 脚、6 脚电压约为电源电压的1/2（6V）， 3 脚输出低电平，KA线圈无电，继电器释放。当有光线照射到光敏电阻RG 上时，RG 阻值会大幅下降（小于10KΩ），555的2脚、6 脚电压降到电源电压的1/3（4V）以下，3 脚输出高电平，KA 线圈得电，继电器吸合，即使光照消失，KA 仍保持吸合状态。其后，如再有光线照射到光敏电阻RG 上，则电容C1 储存的电压通过RG 加到555 的6 脚，使6 脚的电压大于电源电压的2/3（8V），3 脚输出低电平，KA 线圈失电，继电器释放，电路恢复到原始状态。光敏电阻RG 每受光照射一次，电路的开关状态就转换一次。三、设计评估控制方式简单，成本低，可靠性高，寿命长，体积小。进行工业生产及家用照明电器控制。由于电路简单，焊接完成后稍加调试即可投入实用。由于是自动控制所以能够带来便利，同时又能实现低功耗，低成本，进而实现节能环保。四、实物图说明由于继电器有一对常开触点，有一对常闭触点。具体接线还要根据所控制的实际用电设备而定。在焊接时并没有焊接输出端。在实际应用中也可以将光敏电阻单独焊接在一块电路板上，裸聊在外以便接受光照。

彩灯控制电路大全

彩灯控制器电路由电源电路和彩灯控制电路组成，如图1-151所示。电源电路由整流二极管VDl-VD4、限流电阻器Rl、稳压二极管VS和滤波电容器Cl组成。彩灯控制电路由计数器集成电路IC、电阻器肛-R13、电容器C2、可变电阻器RP、晶闸管VTl-VTlO 和彩灯HLl-HLlO组成。为简化电路，图中IC的Q7-QlO端、Q12、Q13端(该集成电路无Ql-Q3和Qll端)和电阻器R7-Rl2、晶闸管VT4-VT9、彩灯HL4-HL9本画出。交流220V电压经VDl,VD4整流、Rl限流降压、VS稳压及Cl滤波后，为IC提供6.8V直流工作电源。 RP、R2、R3、C2和IC的9-11脚内电路组成多谐振荡器。在接通电源后，多谐振荡器即振荡工作，I C对多谐振荡器产生的振荡信号进行分频计数后，从IC的Q4-QlO端和Q12-Q14端输出变化的控制电平，使VTl-VTlO间歇导通，彩灯HLl-HLlO按不同的频率闪烁发光(HLl的闪烁频率最高，HLlO的闪烁频率最低)。调节RP的阻值，可改变彩灯闪烁的频率。元器件选择 Rl选用1/2W金属膜电阻器;R2-R13均选用1/4W金属膜电阻器。 Cl选用耐压值为16V的铝电解电容器;C2选用独石电容器或CBB电容器。 RP选用有机实心可变电阻器。 VDl-VD4选用1N4004或1N4007型硅整流二极管。 VS选用lW、6.8V的硅稳压二极管，例如lN4736等型号。 VTl-VTl4均选用2P4M(2A、400V)的晶闸管。 IC选用14级二进制计数分频器集成电路。 HLl-HLlO选用成品彩灯串。本例介绍的彩灯控制器，能控制5路彩灯(可在一个平面上组成各种图形或图案)使之按逐路递增点亮、逐路递减熄灭的显示方式闪烁发光。电路工作原理该彩灯控制器电路由电源电路、多谐振荡器、脉冲控制电路和彩灯驱动控制电路组成，如图1-152所示。

光电开关原理及使用须知

光电开关光电开关英文叫：Photoelectric switch 1 概述光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一代光电开关器件，具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关，它所使用的冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等，可非接触，无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点，而晶体管接近开关的作用距离短，不能直接检测非金属材料。但是，新型光电开关则克服了它们的上述缺点，而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。目前，这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。此外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。

2 光电开关的分类 2.1 按检测方式分下面以上海中沪电子仪器厂的产品为例来介绍光电开关的分类方法：按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距离远，可检测半透明物体的密度（透光度）。反射式的工作距离被限定在光束的交点附近，以避免背景影响。镜面反射式的反射距离较远，适宜作远距离检测，也可检测透明或半透明物体。表1给出了光电开关的检测分类方式及特点说明。 2.2 按结构分类光电开关按结构可分为放大器分离型、放大器内藏型和电源内藏型三类。放大器分离型是将放大器与传感器分离，并采用专用集成电路和混合安装工艺制成，由于传感器具有超小型和多品种的特点，而放大器的功能较多。因此，该类型采用端子台连接方式，并可交、直流电源通用。具有接通和断开延时功能，可设置亮、音动切换开关，能控制6种输出状态，兼有接点和电平两种输出方式。放大器内藏型是将放大器与传感一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成，使用直流电源工作。其响应速度局面（有0.1ms和1ms两种），能检测狭小和高速运动的物体。改变电源极性可转换亮、暗动，并可设置自诊断稳定工作区指示灯。兼有电压和电流两种输出方式，能防止相互干扰，在系统安装中十分方便。电源内藏型是将放大器、传感器与电源装置一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成。它一般使用交流电源，适用于在生产现场取代接触式行程开关，可直接用于强电控制电路。也可自行设置自诊断稳定工作区指示灯，输出备有SSR固态继电器或继电器常开、常闭接点，可防止相互干扰，并可紧密安装在系统中。 3 光电开关工作原理图1 所示是反射式光电开关的工作原理框图。图中，由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后，由发光管GL辐射出光脉冲。当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发驱动器输出光电开关控制信号。光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。 4 光电开关的特点 MGK系列光电开关是现代微电子技术发展的产物，是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。与以往的光电开关相比具有自己显著的特点： ●具有自诊断稳定工作区指示功能，可及时告知工作状态是否可靠； ●对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能，安装方便； ●对ES外同步（外诊断）控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。并可随时接受计算机或可编程控制器的中断或检测指令，外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化；

较全的电路控制基础知识

电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。这里重点介绍电气原理图。电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、层次分明清晰的原则，采用电器元件展开形式绘制。它包括所有电器元件的导电部件和接线端子，但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制，也不反映电器元件的实际大小。电气原理图一般分主电路和辅助电路（控制电路）两部分。 A主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。 B辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小和辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。电气原理图中电器元件的布局电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用KMI、KMZ文字符号区别。电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线交点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90o，但文字符号不可倒置。图面区域的划分图纸上方的1、2、3…等数字是图区的编号，它是为了便于检索电气线路，方便阅读分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图的下方。图区编号下方的的文字表明它对应的下方元件或电路的功能，使读者能清楚地知道某个元件或某部分电路的功能，以利于理解全部电路的工作原理。符号位置的索引 q 符号位置的索引用图号、负次和图区编号的组合索引法，索引代号的组成如下： q 图号是指当某设备的电气原理图按功能多册装订时，每册的编号，一般用数字表示。 q 当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上，而当每个图号仅有一页图纸时，索引代号中可省略“页号”及分隔符“·”。 q 当某一元件相关的各符号元素出现在同一图号的图纸上，而该图号有几张图纸时，可省