路灯控制器课程设计
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路灯控制器原课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解并掌握路灯控制器的基本原理和设计方法,通过学习,学生应能理解电路的基本组成部分,掌握电路图的阅读和绘制,以及使用相关电子元件进行简单电路的设计和搭建。
在技能方面,学生应掌握基本电路调试和故障排查方法。
在情感态度价值观方面,培养学生对科技创新的兴趣,增强其动手实践能力和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:首先,介绍电路的基本概念和组成部分,包括电源、导线、开关、电阻等;其次,讲解电路图的阅读和绘制方法,使学生能够独立理解和绘制简单电路图;接着,教授路灯控制器的工作原理,并通过实验让学生亲身体验路灯控制的过程;最后,指导学生使用相关电子元件,如晶体管、继电器等,设计并搭建一个简单的路灯控制器。
三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,采用讲授法,为学生讲解电路的基本知识和原理;其次,通过讨论法,引导学生就路灯控制器的设计和实验过程中遇到的问题进行思考和交流;再次,运用案例分析法,分析现实生活中的电路应用实例,帮助学生更好地理解电路的实际应用;最后,利用实验法,让学生动手实践,培养其实际操作能力和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:首先,教材《电子电路基础》和《路灯控制器设计与应用》为学生提供理论学习的依据;其次,参考书如《电子电路设计手册》等,为学生提供更多的学习资料;再次,多媒体资料如教学视频、PPT等,用于辅助课堂讲解和实验演示;最后,实验设备如电路实验板、电子元件等,为学生提供动手实践的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答、小组讨论等,占总评的20%。
作业包括课后练习和实验报告,占总评的30%。
考试包括期中和期末考试,占总评的50%。
指导教师签字:年月日目录摘要 (I)1课题背景(或绪论、概述) (1)1.1课题背景 (1)2设计方案简述 (2)2.1 主要器件及作 (2)2详细设计 (3)3.1 单元电路设计 (3)3.2时间计数器电路 (6)3.3次数记数电路 (6)3.4译码、显示电路 (7)4设计结果及分析 (8)4.1测试结果 (8)5总结 (9)5.1加深理论学习 (9)5.2加强动手实践能力.............................. . (9)5.3培养科研能力 (9)参考文献 (10)摘要本设计以数码管、译码器、计数器、光敏电阻、运放、555定时器、PT2262、PT2272、继电器、三极管、二极管、电阻、电容等元件制作的路灯控制器。
主要实现当处于暗环境下(晚上)能够自动开灯(发光二极管亮),当处于亮环境下(白天)能够自动关灯(发光二极管灭);能自动记录“路灯”的开灯次数(用1位数码管显示);能累计“路灯”开灯时间(用2位数码管显示)。
通过用Protel99SE画电路原理图和用proteus仿真和理论分析设计出路灯模拟控制的蓝本。
最终在实际中调试检验。
在最初时,显示亮灯次数的数码管显示的数值不是很准确,可以通过调节滑动变阻器的分压比实现次数的稳定,然后再在输出端经过两次求反稳定输出波形。
通过课程设计,将理论知识应用于实践,加强了对知识的广度与深度的理解。
培养了动手能力和一定的科研创新能力,在广泛获取有关知识理论的前提下,通过实践展示出来.理论与实践在一定程度上很接近,但不会结对符合,由此得出结论,通过理论指导实践,通过实践促进理论的学习。
关键词:数码管;译码器;计数器;PT2262;PT2272AbstractThis design called the monitor control of lamp,which is based on decodeing ttl chip and the intelligence light sensor.It has the function of control the open and close of the lamp .The bright part of this design is that it can be controlled wirelessly.If it is in the night,the lamp will work automatically.At the same time,if it is in the day,then the lamp will don’t work. Through Protel99se and Proteus ,the blue print has been made out successfully. I n the initial,the count of the times of the lamp isn’t very clearly.But,by adjusting the voltage of the resister,it does.putting theory into practice is very important.Designs through the curriculum, applies the theory knowledge in the practice, strengthened to the knowledge breadth and the depth understanding.Raised began ability and certain scientific research innovation ability, in under the widespread gain related knowledge theory premise, demonstrated through the practice. The theory and the practice very is to a certain extent close, but cannot tie to tallies, from this draws the conclusion, through theory instruction practice, through practice promotion theory study.Key words: lamp ;light sensor;decodeing ttl chip;PT2262;PT22721课题背景(或绪论、概述)1.1课题背景1.1.1目的意义该设计是通过实际设计调试成一个可以自动控制的模拟路灯控制器,通过实际的模拟解决人力资源的浪费,提高效率。
单片机路灯控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解单片机的基本工作原理,掌握其编程方法和操作流程;2. 学生掌握路灯控制系统的设计原理,了解各部分功能及相互关系;3. 学生了解传感器的工作原理,并能够运用传感器实现路灯的自动控制。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并实现一个简单的单片机路灯控制系统;2. 学生能够运用编程软件,编写程序实现路灯的自动开关功能;3. 学生通过课程实践,提高动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识和探索精神;2. 学生在学习过程中,养成积极思考、主动探究的良好习惯;3. 学生通过团队协作,培养沟通能力和团队精神,增强集体荣誉感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在通过实际操作,让学生掌握单片机及其应用。
学生特点:学生处于初中年级,具备一定的电子技术基础,对实际操作有较高的兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手能力培养,提高学生的创新意识和团队协作能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,使学生在完成课程后,能够独立设计并实现一个简单的单片机路灯控制系统。
二、教学内容1. 单片机基础知识:介绍单片机的组成、工作原理,重点讲解内部结构、指令系统及编程方法。
相关教材章节:第一章 单片机基础2. 路灯控制原理:分析路灯控制系统的设计原理,包括控制器、执行器、传感器等组成部分的功能及相互关系。
相关教材章节:第三章 常用单片机接口与控制3. 编程与调试:讲解如何编写单片机程序实现路灯控制功能,学习使用编程软件进行程序烧录和调试。
相关教材章节:第二章 单片机编程与调试4. 传感器应用:介绍传感器的工作原理,学习如何使用光敏传感器实现路灯的自动开关。
相关教材章节:第四章 传感器及其应用5. 课程实践:设计并实现一个简单的单片机路灯控制系统,进行实际操作,调试程序,实现功能。
相关教材章节:第五章 课程设计与实践教学内容安排与进度:第一课时:单片机基础知识学习,了解单片机内部结构、指令系统及编程方法。
路灯控制器课程设计仿真一、教学目标本课程旨在通过仿真实验,让学生掌握路灯控制器的基本原理和设计方法。
具体目标如下:知识目标:使学生了解路灯控制器的工作原理、电路组成及其功能;掌握常用的控制器芯片及其应用;了解路灯控制系统的常见问题和解决方案。
技能目标:培养学生运用电路设计软件进行路灯控制器的设计和仿真;培养学生进行电路搭建、调试和故障排查的能力。
情感态度价值观目标:培养学生对科技创新的兴趣和热情,增强其社会责任感和使命感,使其意识到科技对改善人类生活的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.路灯控制器概述:介绍路灯控制器的基本概念、功能和分类,使学生对路灯控制器有一个整体的认识。
2.电路组成及其原理:讲解路灯控制器的电路组成,包括控制器芯片、传感器、执行器等,并分析其工作原理。
3.控制器芯片应用:介绍常用的控制器芯片,如51系列、AVR、PIC等,并讲解其在路灯控制器中的应用。
4.路灯控制系统设计:教授如何设计一个路灯控制系统,包括硬件选型、电路设计、软件编程等。
5.仿真实验:利用电路设计软件,进行路灯控制器的设计和仿真,让学生在实际操作中巩固所学知识。
6.电路搭建与调试:讲解如何进行电路搭建、调试和故障排查,培养学生的动手能力和解决问题的能力。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:用于讲解基本概念、原理和知识点,使学生掌握基础知识。
2.讨论法:学生针对实际案例进行讨论,培养学生的思考和分析问题的能力。
3.案例分析法:分析实际工程项目,使学生了解路灯控制器的应用和设计要点。
4.实验法:让学生动手进行仿真实验和电路搭建,培养学生的实践操作能力。
四、教学资源本课程所需的教学资源包括:1.教材:《电路设计原理》、《控制器芯片应用》等。
2.参考书:提供相关领域的资料,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、视频等,直观展示路灯控制器的工作原理和设计过程。
路灯控制器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解路灯控制器的基本原理与功能,掌握其主要组成部分及工作流程。
2. 掌握路灯控制器的电路图识读及分析,了解电路中各元件的作用。
3. 学习路灯控制器的编程方法,能运用所学知识对路灯进行智能控制。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的路灯控制器电路,并进行调试与优化。
2. 培养学生动手操作能力,学会使用相关工具和仪器进行电路搭建与测试。
3. 提高学生的编程能力,能够运用编程软件编写简单的路灯控制程序。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,积极探索的精神,激发他们对电子技术的兴趣。
2. 培养学生团队协作精神,学会与他人共同解决问题,提高沟通与表达能力。
3. 增强学生的环保意识,让他们认识到智能控制技术在节能减排方面的重要性。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生为初中年级,具备一定的物理知识和电子技术基础,对新鲜事物充满好奇心,动手能力强。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动探究,关注学生个体差异,提高学生的实践操作能力和创新能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 路灯控制器原理:介绍路灯控制器的基本工作原理,包括传感器、控制器、执行器等部分的功能。
- 电路分析:学习并分析路灯控制器的电路图,讲解各元件的作用及其相互关系。
- 编程基础:介绍简单的编程语言及逻辑控制,为编写路灯控制程序打下基础。
2. 实践操作:- 电路搭建:指导学生动手搭建简单的路灯控制器电路,熟悉各元件的使用方法。
- 程序编写:教授编程方法,引导学生编写简单的路灯控制程序。
- 调试优化:教授学生如何对电路和程序进行调试与优化,确保路灯控制器的稳定运行。
3. 教学大纲:- 第一阶段(1课时):介绍路灯控制器原理,分析电路图,了解各元件作用。
- 第二阶段(2课时):学习编程基础,编写简单的路灯控制程序。
光控路灯控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握光控路灯的基本工作原理,包括光敏电阻的特性及其在电路中的应用;2. 学习电路图的阅读与分析,识别光控路灯电路中的主要元件及其作用;3. 了解智能控制技术在照明系统中的应用,理解光控路灯的实际意义。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的光控路灯模型;2. 学会使用相关工具和仪器进行电路测试,分析并解决光控路灯模型中可能出现的问题;3. 培养团队协作能力,通过小组合作完成光控路灯的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术和智能控制技术的兴趣,激发创新意识和探索精神;2. 强化环保意识,让学生认识到节能照明在环境保护和能源节约中的重要性;3. 培养学生的责任感和使命感,使他们意识到科技改变生活,自己也可以成为改变者。
本课程针对初中年级学生,结合学生好奇心强、动手能力逐渐增强的特点,注重理论知识与实际操作相结合。
通过本课程的学习,旨在提高学生的科学素养,培养实践能力和创新精神,同时引导学生树立正确的价值观。
课程目标的设定旨在确保学生能够掌握光控路灯的核心知识,具备一定的实践操作能力,并在情感态度上得到积极引导。
二、教学内容1. 光敏电阻的原理与特性:讲解光敏电阻的工作原理、光照与电阻值的关系,结合教材相关章节,让学生了解光敏元件在光控电路中的应用。
2. 光控路灯电路设计:依据教材电路设计原理,教授光控路灯电路的组成、各元件功能及连接方式,指导学生绘制电路图。
3. 实际操作与搭建:组织学生分组进行光控路灯模型的搭建,实际操作过程中讲解工具使用、电路测试方法以及故障排查。
4. 智能控制技术简介:结合教材,介绍智能控制技术在照明系统中的应用,以光控路灯为例,讲解智能化改造的意义。
5. 节能环保意识培养:通过案例分析,让学生了解光控路灯在节能环保方面的优势,引导他们关注气候变化和可持续发展。
6. 创新设计与展示:鼓励学生发挥创意,对光控路灯进行改进设计,并进行小组展示和评价。
路灯控制课程设计一、引言路灯作为城市基础设施的重要组成部分,在夜间提供安全和方便。
然而,传统的路灯系统存在着一些问题,例如能耗高、管理不便等。
因此,设计一种高效、智能的路灯控制系统变得十分重要。
本文将详细讨论如何设计一个满足要求的路灯控制课程。
二、背景随着科技的不断发展,人们对智能化系统的需求也越来越高。
在城市管理领域,智能路灯控制系统广泛应用于路灯的管理与控制。
通过使用传感技术和通信技术,可以实现智能化的路灯控制,提高能源利用效率,降低维护成本。
三、路灯控制系统的基本原理智能路灯控制系统的基本原理是通过感知周围环境的状况,采取合适的控制策略来调节路灯的亮度。
主要包括以下几个步骤:1. 环境感知通过使用各种传感器,如光感传感器、红外传感器等,获取路灯周围的环境信息,例如光照强度、人流量等。
2. 数据传输将采集到的环境信息通过通信技术传输给路灯控制中心,以便进行后续的处理和控制。
3. 控制策略根据传感器获取的环境信息和预设的控制策略,决定调节路灯亮度的方式。
例如,在光照强度较弱且有人经过的情况下,路灯可以采取较高亮度的照明方式,以提供更好的照明效果。
4. 路灯控制根据控制策略调节路灯的亮度,可以采用调光技术或开关控制技术,以实现智能化的路灯控制。
四、路灯控制课程设计1. 课程目标本课程旨在培养学生的控制系统设计能力,使其能够设计一个满足要求的智能路灯控制系统。
2. 课程内容本课程包括以下几个内容模块:感知技术•学习光感传感器、红外传感器等感知设备的原理和使用方法;•实验:使用感知设备采集路灯周围的环境信息。
数据传输技术•学习常见的数据传输技术,如无线通信技术、有线通信技术等;•实验:使用无线通信模块将感知到的环境信息传输到控制中心。
控制策略设计•学习控制系统的基本原理和调节方法;•实验:设计一个简单的路灯控制策略,根据环境信息自动调节路灯的亮度。
路灯控制系统实现•学习调光技术和开关控制技术的原理和应用;•实验:根据控制策略设计一个智能路灯控制系统原型。
路灯控制开关课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握电路基本概念,如串联、并联电路的特点;2. 学生能了解并描述路灯控制开关的工作原理;3. 学生能运用所学知识,分析并设计简单的路灯控制开关电路。
技能目标:1. 学生能够运用工具和材料,动手搭建并测试一个简单的路灯控制开关电路;2. 学生能够通过实际操作,学会使用多用表测量电压、电流等基本物理量;3. 学生能够运用问题解决策略,对电路故障进行排查和修复。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到物理知识与日常生活的密切联系,增强学习物理的兴趣;2. 学生能够通过团队协作,培养合作精神和沟通能力;3. 学生能够关注科技创新,培养创新意识和环保意识。
课程性质:本课程为初中物理课程,旨在通过实践操作,使学生掌握电路基础知识,提高动手能力和问题解决能力。
学生特点:初中生具有较强的求知欲和好奇心,善于观察和思考,但缺乏实际操作经验。
教学要求:教师应结合学生特点,注重实践与理论相结合,引导学生主动参与,提高学生的动手实践能力和创新意识。
教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 电路基础知识- 电路的定义、组成和分类(教材第2章)- 串联和并联电路的特点(教材第3节)2. 路灯控制开关原理- 路灯控制开关的分类及工作原理(教材第4章)- 自动控制开关与手动控制开关的比较(教材第5节)3. 实践操作- 制作简单的路灯控制开关电路(教材第6章实践活动)- 使用多用表测量电压、电流等基本物理量(教材第7节)4. 问题解决策略- 电路故障排查方法(教材第8章)- 故障分析与修复技巧(教材第9节)教学大纲安排:第一课时:电路基础知识学习,了解串联和并联电路的特点;第二课时:路灯控制开关原理学习,分析不同类型开关的工作原理;第三课时:实践操作,学生分组制作简单的路灯控制开关电路,学习使用多用表测量基本物理量;第四课时:问题解决策略学习,讨论电路故障排查方法,进行实际操作练习。
《路灯控制》课程设计报告学院:化工装备学院专业:电气自动化技术班级:2班姓名:xx学号: 5指导教师:xxx20 11年6 月20~24 日目录N O TABLE OF CONTENTS ENTRIES FOUND.(1.课程设计目的1)结合所学的电子电路的理论知识完成路灯控制课程设计;2)通过该设计学会并掌握常用电子元器件的选择和使用方法;3)提高自己综合分析问题和解决问题的能力。
2.课程设计任务和要求课程设计任务本次设计的程序为路灯控制设计,此程序是通过中断控制器8259和并行接口芯片8255与8088计算机的硬件连接,以及延时方法,来实现夜晚路灯亮灭的控制。
程序主要分四大部分:输入部分,中断部分,延迟部分和输出部分。
输入部分用K0至K7来实现,中断部分用中断控制器8259来实现,延迟部分用一个延迟子程序来实现,而输出部分则用LED显示单元及开关单元来实现。
通过中断K++来实现天黑,天黑时路灯电亮,天亮时路灯关闭。
课程设计要求1)通过K O—K7和K++来输入。
2)用LED指示灯显示结果。
3)输出为1灯亮,输入为0灯灭。
3. 课程设计报告内容课程设计方案选择及说明本次微机原理课程设计我设计的是路灯控制器。
通过中断信号来使路灯点亮,再经延时程序来使灯自动熄灭。
然后重新回到初始状态。
我们用到的芯片是中断控制器8259和可编程并行接口8255这两种芯片再外加一个LED显示单元及开关单元。
用中断控制器8259的控制字来设置单片、边沿触发、非缓冲、非自动,用ICW4来设置IR7非屏蔽。
设置中断控制器8255的控制字,让它A口输出来显示灯亮,。
由于我们没用到B口和C口,所以让B口输入C口高低四位均输出。
设置完控制字后,再使A口输出全为0(这时路灯初始状态为灭),接着让程序循环进入空操作。
当天黑需要路灯亮时,按下中断(代表天黑),程序从循环执行空操作中中断出来,使A口输出从全为0变成全为1(这时路灯全亮),程序后面连接一个延迟子程序,来控制灯亮的时间。
路灯控制器课程设计论文一、教学目标本课程旨在通过学习路灯控制器相关知识,使学生掌握以下知识目标:1.理解路灯控制器的基本原理和功能;2.了解不同类型的路灯控制器及其应用场景;3.掌握路灯控制器的安装和调试方法。
学生将通过实践活动,培养以下技能目标:1.能够分析并设计简单的控制系统;2.能够使用编程软件进行简单的程序设计;3.能够进行实验操作,验证控制系统的效果。
在情感态度价值观方面,学生将:1.培养对科技创新的兴趣和热情;2.增强团队合作意识和沟通能力;3.增强环保意识,关注节能减排。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.路灯控制器的基本原理和功能;2.不同类型的路灯控制器及其应用场景;3.路灯控制器的安装和调试方法;4.控制系统的设计和实现;5.编程软件的使用和程序设计;6.实验操作和结果分析。
教学大纲安排如下:1.第1-2课时:介绍路灯控制器的基本原理和功能;2.第3-4课时:学习不同类型的路灯控制器及其应用场景;3.第5-6课时:学习路灯控制器的安装和调试方法;4.第7-8课时:学习控制系统的设计和实现;5.第9-10课时:学习编程软件的使用和程序设计;6.第11-12课时:进行实验操作和结果分析。
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,包括:1.讲授法:讲解基本原理和知识点,使学生掌握基本概念;2.讨论法:分组讨论实际案例,培养学生的分析问题和解决问题的能力;3.案例分析法:分析具体的路灯控制案例,使学生更好地理解和应用所学知识;4.实验法:动手进行实验操作,培养学生的实践能力和团队合作意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用符合课程要求的教科书,为学生提供系统的理论知识;2.参考书:提供相关的专业书籍,帮助学生拓展知识面;3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,直观地展示课程内容;4.实验设备:准备实验所需的设备,如路灯控制器、编程软件等,为学生提供实践操作的机会。
路灯控制器设计任务书
1.设计目的与要求
设计一个路灯控制电路,准确地理解有关要求,独立完成系统设计,要求所设计的电路具有以下功能:
(1)具有光控功能,白天光线较亮、即使有声音时路灯也不亮,光线较暗、有声音时路灯点亮;
(2)具有声控功能,晚上光线较暗、有声音时路灯点亮,声音消失后延时照明一段时间后自动熄灭;
(3)采用高亮度LED作为照明光源。
2.设计内容
(1)画出电路原理图;
(2)元器件及参数选择;
(3)电路仿真;
(4)SCH文件生成与打印输出;
(5)PCB文件生成与打印输出。
3.编写设计报告
写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有总结体会。
4.答辩
在规定时间内,完成叙述并回答问题。
目录
1引言 (2)
2 总体设计方案 (2)
2.1 设计思路 (2)
2.2 总体设计框图 (2)
3 设计原理分析 (3)
3.1 电源电路 (3)
3.2 声控电路 (3)
3.3 光控电路 (4)
3.4 延时电路 (4)
3.5 总体电路 (4)
4 总结与体会 (5)
参考文献 (6)
附录1 (7)
附录2 (8)
路灯控制器设计
摘 要:路灯控制器主要由声控电路、光控电路、延时电路组成。
白天的时候,在光控电路(无论有无声音)作用下,电路的开关元件处于断开状态,LED 灯不亮。
晚上没有声音的时候,在声控电路作用下,电路的开关元件处于断开状态,LED 仍旧不亮;当有声响的时候,电路的开关元件闭合,灯LED 形成通路,LED 亮,由于延时电路的存在,LED 持续亮一段时间后熄灭,持续亮的时间长短由RC 积分电路控制。
关键词:声控电路、光控电路、RC 积分电路
1 引言
科技的进步,人们的生活质量越来越好,体力劳作越来越少……这都是自动化给人们的解放,相信在不久的将来,大量的自动化技术会越来越多地出现在我们的生活中,出现在我们的身边。
灯具是我们日常生活中必不可少的照明工具,二十一世纪的今天,节能是一种美德,是一种潮流,我们在运用灯具时,做为使用者,既想节能,又不想给自己带来频繁操作的麻烦。
路灯控制器能满足使用者的要求,它在白天的时候(或者说是光线亮的时候)灯具不会亮;在晚上,当没有声音的时候,灯具也是不会亮的,当有声音的时候,灯具便会亮,延迟一段时间后,灯具自动熄灭,使人们避免了开关灯具的动作。
路灯控制器,可以广泛地应用在走廊、卫生间、楼道、及道路两旁的路灯上等处,这样既方便了自身,又节约了电能。
2 总体设计方案
2.1 设计思路
LED 灯与可做为开关的元件串联,声控电路和光控电路来控制开关的闭合和断开。
当既满足声控电路的条件,又满足光控电路的条件时,开关元件闭合,形成导电回路,灯LED 亮,延时电路会在没有下一个触发信号到来时使灯LED 持续亮一段时间,持续时间的长短由电容C 的充放电时间常数决定。
当只满足光控电路的条件或者只满足声控电路的条件时,开关元件处于断开状态,LED 没有形成回路,故LED 不亮。
声控信号和光控信号由四个与非门进行处理,处理后的电平对开关元件进行控制。
2.2 总体设计框图
图1 总体设计框图
声控电路 光控电路
信号处理
执行机构
延时电路
电源电路
3 设计原理分析
3.1电源电路
图2 电源电路图示
3.1.1 桥式整流
桥式整流是电流电路重要的组成部分,它为整个电路提供电能,使电路能正常工作。
220V的市电,经桥式整流后的电压理论傎为0.9*220=198V,实测傎为170V左右。
它的作用是把交流电,变换成单向脉动直流电。
3.1.2 滤波电路
电容C1为滤波电容,它的作用是把整流后的脉动直流电,变换为较为平滑的直流电。
R1和R2起到分压的作用。
3.2声控电路
图3 声控电路
声控电路中,主要的元器件有三极管VT和驻极体话筒Mic。
静态时,VT处于导通状态,out为低电平;当有声音信号时,三极管处于截止状态,out为高电平。
3.3 光控电路
图4 光控电路
光照强时,光敏电阻R9的阻值变小,CD4011第二管脚相应就为低电平;当光照弱时,R9阻值变大,CD4011第二管脚相应为高电平。
3.4 延时电路
延时电路由RC积分电路组成的,利用电容两端电压不能突变的特性来实现的,改变电容C的值,可以改变延迟时间的长短。
3.5 总体电路
市交流电经D1—4整流后,经R1、R2分压,在C1两端获得约12V的工作电压,供控制电路工作。
R9为光敏电阻,白天时在光照的作用下,呈低阻状态,CD4011○2脚处于低电平,而由于R5的存在,在静态时VT为导通状态,CD4011○1为低电平,其第三脚输出为高电平。
该电平经与非门反相后CD4011○4脚为低电平,使二极管D5因处于反偏状
11脚为低电平,晶闸管Q1处于截止状态,灯LED0不亮。
态而截止,使得CD4011○
傍晚光线变暗时,光敏电阻R9的阻值变大,使CD4011的○2脚为高电平,但由于其第○1
11脚输出仍为低电平,灯LED0不亮。
只有在有声音时,才能合声脚仍为低电平,所以○
传感器的Mic2产生一个电信号,经C3耦合到VT的基极,使VT的集电极瞬时输出高电平,CD4011的○1脚为高电平,○3脚输出为低电平,与非门反相后○4脚输出高电平,使D5导通,并对C2进行充电。
与此同时,○10脚输出低电平使○11脚输出为高电平,并触发晶闸管Q1导通,灯LED0被点亮。
由于外部的声音是短暂的,为了使灯LED0有一个足够的点亮时间,在电路加入R6和C2,这样,即使CD4011的○4脚变为低电平,D5截止,但由于C2上充了电的电
10脚输出为低电平,而○11脚输出仍压不会产生突变,仍有电压加在CD4011的○8○9脚使○
为高电平,维持Q1的导通,灯LED0仍被点亮。
随着C2上的电压下降到一定的程度,○10
11脚为低电平,因失去触发电压,晶闸管Q1截止,灯LED0脚的输出变为高电平,进而○
因失去触发电流而熄灭。
图5 总体电路
4 总结与体会
为期三周的课程设计就要结束了,回首整个过程,仍会感到一些紧张,但更多的是充实,在设计电路的过程中学到了很多以前没有注意的知识。
刚拿到课程设计任务书的时候,感觉自己的题目很简单,应该一周之内就能完成的,可当自己真正的设计时,好多需要考虑的问题一个一个的出现在我的眼前,要想完成电路的设计,就需要仔细地把一个个问题解决好。
为了解决设计中的问题,自己不厌其烦的去图书馆查资料,和同学交流一起想解决问题的办法。
以前在学习专业课时,感觉没有多少实际的用途,因而学习兴趣不高。
通过这次的课程设计,我认识到了学校开设的课程都是有一定作用的,只是在学习的时候没有体会到罢了。
以后要好好学习自己的专业课,勤于动手,把所学的用于实际的生活中,做到实践与理论相结合。
总之,这次的课程设计让我学到了很多东西,牢记了很多东西。
体会到理论到实践有很大的距离,从理论到实践是一次质的跨越,只有把理论运用到实际中,才能体现出知识的作用和价值。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础(数字部分).高等教育出版社,2006
[2]翁飞兵、陈棣湘.电子技术实践教程.国防科技大学出版社,2003
[3]卿太全、李潇、郭明琼.常用数字集成电路原理与应用.人民邮电出版社,2006
[4]朱红、李颖、韩冰、唐续、王华玉.电子技术综合实验.电子科技大学出版社,2005
[5]卞小梅.电子技术基础.电子工业出版社,2005
附录1 :路灯控制器SCH电路图
附录2:路灯控制器PCB图
附录1 路灯控制器SCH图
附录2 路灯控制器PCB图。