传感器原来及工程应用课程设计--公共楼道灯自动启闭电路
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课程设计说明书课程名称:电子技术课程设计专业:测控技术与仪器班级:姓名:学号:指导教师:成绩:完成日期: 2009 年 1 月 14 日任务书任务书任务书任务书目录1 楼道触摸延时节能灯 .................................... 错误!未定义书签。
1.1 总体方案的选择................................... 错误!未定义书签。
1.1.1 触摸感应电路的选择 ......................... 错误!未定义书签。
1.1.2 开关电路的选择 ............................. 错误!未定义书签。
1.1.3 定时电路的选择 ............................. 错误!未定义书签。
1.1.4 触摸延时开关的整体电路 ..................... 错误!未定义书签。
1.2 电路的工作原理................................... 错误!未定义书签。
1.3 元件的计算及选择................................. 错误!未定义书签。
1.3.1 触摸感应电路元件的选择 ..................... 错误!未定义书签。
1.3.2 开关电路元件的选择 ......................... 错误!未定义书签。
1.3.3 定时电容的选择 ............................. 错误!未定义书签。
1.4 元件表........................................... 错误!未定义书签。
1.5 组装与调试....................................... 错误!未定义书签。
1.5.1 触摸感应电路的组装与调试 ................... 错误!未定义书签。
一、设计说明设计一个款可以用于直流24V(一般用蓄电池供电或有低压供电要求的工作情况下)的红外感应式的楼道灯电路,要求在白天或者楼道的光线亮时电路不工作,在光线暗时能工作。
该电路由红外感应探头、红外控制芯片、光敏控制电路、电源电路组成,负载可以为10瓦16伏LED灯供电。
其原理框图如图1所示。
图1红外感应楼道灯电路原理框图二、技术指标1.电源电压为:直流24V。
2.每次通电持续时间20秒。
3.红外感应范围3—4米。
4. 为了给LED灯供电,要求恒流源输出电流控制在660mA。
三、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。
2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
3. 画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
四、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路。
2.进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料1.童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础. [M]北京:高等教育出版社,2006年2.谭博学主编. 集成电路原理与应用. [M]北京:电子工业出版社,2003年3.谢自美主编. 电子线路设计、实验、测试.[M]武昌:华中科技大学出版社,1992年4.戴伏生主编.基础电子电路设计与实践,[M]北京:国防工业出版社,2002年5.张庆双主编.全新实用电路集粹上、下册,[M]北京:机械工业出版社,2006年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表红外感应楼道灯电路的设计摘要:红外感应楼道灯主要采用热释电红外探头将接收到的微弱信号加以放大,然后驱动进行相应的输出,在夜晚时,只要人体进入探测区域,开关会自动开启,起到“人来灯自亮,人走灯自灭”的作用,既新颖方便又节约用电。
该设计除了应用于楼道,还可用于电梯间、卫生间、库房等处。
本设计电路共分为四个个模块,即放大比较模块、光电开关模块、延时模块、恒流源输出模块,结构简单,本身不发任何类型的辐射,器件功耗较小,价格低廉,隐蔽性好,应用范围广,所以可通过扩展而达到实际的应用。
感应式楼道自动照明灯设计与实现摘要:本文介绍了感应式自动照明灯安装在楼道,为了方便夜晚有人在楼道出行,自动照明灯会自动点亮一段时间,白天照明灯停止工作。
资源不是取之不尽的,节能越来越多的人关注。
本电路可以用于家庭走廊、卫生间照明、贮藏室、学校楼道或者梳妆台前的自动开关,起到了“人来灯亮,人走灯灭”的作用。
只要有人在夜间行走时,走近灯就会亮,离开灯延时一段后自动熄灭,使用十分节能方便。
关键词: 自动照明灯光敏传感器感应开关延时摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)一、总体方案论证 (2)1、方案比较 (2)二、系统方案 (2)2.1实现方法: (2)2.1.1红外发射装置 (3)2.1.2、红外接收电路 (3)2.1.3、光控亮灯时间控制电路 (5)三.设计及实现过程 (5)四.系统功能测试 (6)4.1红外发射电路 (6)4.2红外接收电路 (7)4.3光控亮灯时间控制电路 (7)4.4总体测试 (7)五.总结及体会 (8)引言本装置利用微波多普勒效应,在一定的空间内建立为电场,当有人或活动物进入电场时会反射回波,进电子线路混频后检测出极微弱的移频信号,此信号经智能处理后,可输出控制信号,微波感应模块安装方便,模块内部采用专用微处理能够对信号进行脉频和脉宽处理,可以排除小体积动物、远距离晃动的树木、高频通讯信号、闪电、和电器‘开、关时的干扰犷口及艾的输出端采用集成极开路输出,当微波电路检测到有人经过楼道口时,内部三极管导通仓吵,A点为低电平,经F’I反相后为高电平,咫和光敏电阻组成光控电路,白天左电源电压为低电平,与非门F2封锁,输出高电通过州硬已上电压充至电源电压,夜晚劲阻值较大,B点为高电平,此时若有人经过时,灯就会亮一段时间然后熄灭。
一、总体方案论证1、方案比较方案一:利用光敏电阻和红外线人体传感器组成并联开关,本文介绍感应式楼道照明灯,光敏电阻使电路不能在白天触发。
只有在夜间才能被触发,电路采用红外线反射式电路结构,红外发射器与接收器需安装在同一方向的同一平面内,这就需使发射器与接收器成为一体化结构,并使用同一电源供电,这种工作方式正好适应该电路的长期待机,短时间的工作状态。
本文介绍了一种自己制作楼道照明灯自动开关的方法。
此照明开关装于楼道出入口,或各楼层住户门口,夜晚,行人由楼道出入时,照明灯自动点亮一段时间后熄灭。
白天,照明灯自动停止工作。
1.工作原理感应开关的主要元件是一片新型热释电红外探测模块HN911L和一只MOS管。
HN911L内电路包括高灵敏度红外传感器、放大器、信号处理电路、输出电路等。
热释电红外传感器遥测移动人体发出的微热红外线信号,送入HN911L,在输出端得到放大后的电信号。
MOS场效应管输入阻抗极高,接在栅源间的电容充电后,电容电压可保持很长时间,在此期间,MOS管导通。
利用这一特点,可实现延时功能。
本开关电路原理如附图所示。
Cl对220V市电降压,VSl、VS2对负半波旁路,对正半波削波稳压,经V Dl整流、C2滤波后得到12V直流电压。
12V电压除为三极管Vl供电外,经R2降压、VS3稳压、C3滤波后得到6V电压.作为ICl电源。
当ICl未探测到红外信号时,输出端第②脚为高电平。
V1无基极偏置而截止,V2亦截止,灯泡EL不亮。
有人进入楼道口时,移动人体发出的红外线被红外传感器接收,经ICl处理后,第②脚输出低电平,V1导通。
12V直流电压经Vl、VD3给电容C4充电,V2迅速饱和导通,灯泡E L点亮。
人走过后,ICl的第②脚恢复高电平。
V1截止。
这时,C4放电期间仍维持V2继续导通。
随着C2上电压的下降,V2由饱和区进入放大直至截止区,EL亦相应地由亮逐渐变暗直至熄灭。
电路中,BPl为ICl的增益调节电阻,RP2为照明延时时间调整电位器。
CdS为光敏电阻,白天受光照射,电阻极小,使ICl增益极低,其第②脚不输出电平,夜晚CdS阻值很大,ICl恢复工作。
CdS可暴露于灯光下,因为V2一旦导通,即使V1立即截止,V2仍可由C4放电来维持工作。
2.制作与调试根据ICl的大小,在无孔开关盖板上开一个适当大小的孔。
将ICl的传感面朝外,与盖板外表面平齐,用502胶水粘牢。
夜晚自动点亮的道路警示灯设计传感器技术与应用课程设计报告书-V1标题:夜晚自动点亮的道路警示灯设计传感器技术与应用引言:随着城市规模的不断扩大,交通量急剧增加,使得道路交通管理变得越来越复杂。
特别是在夜晚,很多驾驶员往往难以分辨道路上的标志及灯光,很容易发生交通事故。
因此,设计一种夜晚自动点亮的道路警示灯系统变得非常重要。
一、传感器技术的应用传感器技术是当今科技发展的热点之一。
传感器可以将物理量转化为电信号,利用计算机等设备对其进行处理,以达到自动化、智能化的目的。
在夜晚自动点亮的道路警示灯系统中,传感器技术被广泛应用。
它可以通过感应器检测到环境光强度,当周围环境光强度低于预设值时,便自动点亮警示灯。
二、夜晚自动点亮的道路警示灯的设计1.硬件系统设计夜晚自动点亮的道路警示灯设计主要包括传感器、单片机、执行器、AC/DC转换器等硬件系统。
传感器: MQ-500A环境光控制器,可检测环境光强度,实现夜晚自动点亮功能。
单片机:STM8L151C8T6微型控制器,可自动控制警示灯的开关。
在读取传感器检测值并分析之后,它可以控制警示灯的LED灯管实现夜晚自动点亮。
执行器:使用高亮度LED灯管,确保在夜间能够良好闪烁,提高视觉效果。
AC/DC转换器:通过把交流电气源转变为直流电气源,确保LED灯管高效工作。
2.软件系统设计夜晚自动点亮的道路警示灯设计中的软件系统主要包括单片机内置软件,包括预处理器、AD转换器、时间计数器、输入/输出端口处理器等。
在软件系统的设计过程中,在程序代码中添加光控制非常重要芯片选择控制,使其能正常读取传感器检测到的环境光亮度数据,并将其比较与预设值,最后控制LED灯管灯光亮度。
三、本课程设计意义通过这个课程的设计,我们可以了解传感器技术在道路交通安全中的应用,掌握硬件系统的设计与调试技术,发扬人工智能的应用,使得夜晚出行更加安全,同时为今后工作和学习提供有用的借鉴和参考。
结论:通过本次课程设计,我们深入探究了夜晚自动点亮的道路警示灯的设计传感器技术与应用。
第二章智能机器人程序设计初步第四节制作楼道自动感应灯一、教学目标1.知识与技能(1)掌握光感传感器的应用,包括与微电脑的连接及程序模块的设置;(2)掌握使用两个传感器,编写两个条件判断的程序。
(3)能尝试使用与关系逻辑表达式来进行编程;2.过程与方法(1)通过前面学习传感器的经验,认识光感传感器及学习其使用。
(2)在教师引导下,理解自动感应灯的算法和流程。
(3)采用自主学习和互助学习的方法,编写并调试运行程序。
3.情感态度价值观(1)培养学生善于动手和创新的能力。
(2)培养学生积极探索,善于思考和分析的能力,并能归纳总结,体验成功。
(3)通过小组合作学习,培养合作精神和团队精神。
二、教材分析1.本节的作用和地位本节在学习了声音传感器的使用基础上进行学习,进一步巩固了学习了选择结构的程序编写。
同时,增加了变量、逻辑表达式两个新知识。
起到温故知新的作用,让学生有熟悉感,感觉容易但又不枯燥乏味。
2.本节主要内容介绍本节的内容主要学习光感传感器和声音传感器的同时使用,并且学习两个选择结构的程序编写。
,因为有前面学习过顺序结、循环结构的基础,学生编写程序的困难会减小;使用与、或关系逻辑表达式来进行编程,对学生而言还是有一定的难度;变量的设置和赋值是个难点,容易跟条件判断表达式混淆,课堂上要强调区别。
3.重点和难点分析重点:声音传感器、光感传感器的同时使用及多条件判断程序的编写。
难点:“与”逻辑表达式的使用。
三、教学建议1.通过制作自动感应灯的任务,学习声音传感器、光感传感器的使用。
2.硬件部分重点是与微电脑连接的端口必须与程序中设置的一致。
在模块设置中,学生容易将两个传感器端口都设置为“传感器输入1”。
3.声音传感器的敏感度会影响程序的实际测试运行,建议敏感度调低。
四、教学评价1.能独立完成程序编写,并且仿真测试。
2.能小组合作完成机器人搭建和测试。
五、教学过程灯、声音传感器、光电传感器学习传感器及对应的程序模块1.机器人看见光线的部件:光电传感器➢小组合作学习:请学生根据上面学习声音传感器的经验,参考课本,在程序流程中添加声音传感器和光电传感器,并设置好端口。
智能楼道灯——红外传感器本教案主要针对2022-2023学年综合实践活动六年级上册的内容,介绍智能楼道灯中的红外传感器。
智能楼道灯是一种具有智能控制功能的灯具,能够智能地感知周围的环境,启用或关闭灯具,从而起到节能、环保等多重作用。
而红外传感器是智能楼道灯中的主要组成部分之一,本教案就针对红外传感器进行介绍,包含以下内容:•红外传感器的概念与工作原理•红外传感器的应用领域和优势•具体操作与实践活动一、红外传感器的概念与工作原理红外传感器是一种能够感知环境中红外线辐射的传感器,利用红外线辐射的原理判断周围环境的变化并输出相应的信号。
红外线是一种无形的辐射波,类似于光线,但波长更长,能够穿透雾、烟、尘埃等介质,因此具有一定的穿透性。
同时,许多物体在它们表面上产生和发射红外线,这种辐射波可以被红外传感器检测到。
红外传感器由红外探头、电路、输出模块等部分组成。
工作时,探头接收到周围物体发出的红外线辐射,将信号转化为电信号,经过电路处理后输出相应的信号,以完成对该物体的探测。
二、红外传感器的应用领域和优势红外传感器有广泛的应用领域,包括自动控制、安防、交通出行等多个方面,其中智能楼道灯作为智能家居的重要组成部分,是红外传感器的主要应用场景之一。
智能楼道灯中,红外传感器能够实现对行人、车辆等物体的感知和探测,根据不同的情况启用或关闭灯具。
通过这种方式,可以达到“用光恰到好处”的效果,不仅能够节能环保,还能够提高家庭安全性。
在智能家居领域,红外传感器还可以与智能门锁、智能电器等设备组合使用,实现智能开关、自动调节等多种功能,提高生活质量。
红外传感器的优势在于感知范围广、响应速度快、反应灵敏、可靠性高等特点。
此外,红外传感器相对于其它传感器技术而言成本比较低,适用于大规模应用。
三、具体操作与实践活动在教学实践中,本课程需要包含一些具体操作和实践活动,以提高学生对智能楼道灯和红外传感器的认识和理解。
1.了解智能楼道灯的原理首先,教师应当向学生讲解智能楼道灯的基本原理,包括智能楼道灯的感知原理、控制原理、芯片原理等,以此为学生提供一定的知识基础。