自制简单实用的光控路灯电路

如图所示是一个简单易作的光控路灯电路，只要夜幕来临，电灯自动点亮，白天，灯自行熄灭。

该电路具有软启动功能，因为夜幕降临时，自然光线是逐渐缓慢变弱的，所以光敏电阻rl的阻值是逐渐变大，vt门极电平也是逐渐升高。

故晶闸管由关断变为开通是经历一个微导通与弱导通阶段，所以电灯e有一个逐渐变亮的软启动过程。

如图所示是一种简易的光控开关。

在一些公共场所，如楼道、路灯等装上自动光控开关，不仅方便而且也节电。

它在天黑时会自动开灯，天亮时自动熄灭。

调节4.7MΩ电位器，可适用于不同型号的光敏电阻及在一定的条件(黑暗程度)下亮灯。

如图所示的光控路灯，电路简单，使用方便，且流过灯泡的电流为全波交流电，所以电灯处于正常发光状态。

其亮度要比半压供电要亮得多，而且电子电路与灯泡采用二线制接法，以简化安装如图所示是一个性能较好的采用单向晶闸管的简易光控路灯电路。

vdp为光敏二极管，白天它呈低电阻，阻值≤1kω，三极管vt2截止，晶闸管vt1因门极无触发电流而处于关断态，路灯e不亮。

夜晚，vl无光照射呈高电阻，阻值≥ 100kω，vt2导通，发射极可输出正向触发电流流经vt1的门极，使vt1开通，e点亮发光。

调节rp可使电路在需要开灯的光照度下使灯e点亮。

该电路设置了稳压管vs，使电路工作比较稳定可靠。

电路安装时，光敏二极管vdp同样应注意避免灯e 的自身光线照射。

如图所示是一个采用双向晶闸管制作的光控路灯电路，且它也采用二线制接法，所以安装比较简便。

白天，光敏电阻器rl因受自然光线照射，rl呈现低电阻，它与r1分压后，获得的电压低于双向触发二极管vdh的折转电压，故双向晶闸管vth阻断，电灯e不亮。

当夜幕来临时，rl上分得电压逐渐升高，当高于vdh的折转电压时，vth开通，路灯e点亮。

该电路具有软启动过程，有利于延长灯泡的使用寿命。

增减r1的阻值可以改变电路的光控灵敏度，但一般情况下可以不必调整。

vdh可用转折电压为20～40v的双向触发二极管，如2cts、db3型等。

声光控延时制路灯课程设计学院：专业：班级：姓名：同组者：指导教师：设计时间：一、实验名称：声光控延时制路灯二、内容摘要：设计一个声光控制延时电路，延时部分采用555的单稳态性质，这样便于控制延时时间，使其光线很暗并且有声音触发时灯才亮。

三、设计指标：设计一个声光控制开关，用声音和光照同时控制，当光线很暗的时候有声音触发就打开开关（控制一个6v/100mA小灯泡负载），开关延迟时间在5-15秒之间可以调整。

当光线较强的时候声控不起作用。

四、系统框图与方案选择系统框图：方案一：电路图如下电路原理说明：CON2接6V 直流电压VCC ，555定时器接成单稳态触发器。

当MK 受到声音信号触发时会产生一个较微弱的电信号，电信号通过三极管VT1反向放大到达555定时器的2脚；由于没声音信号触发时2脚电压约高于VCC/3，处于高电平，此时由于声音信号的作用使555定时器2脚电压变成低电平，使555定时器翻转；同时当光敏电阻处于黑暗时，光敏电阻阻值增大，555定时器4脚电压升高变成高电平。

当上述2个条件同时满足时，555定时器3脚输出端的小灯泡（LED ）被点亮。

设计好555定时器6、7脚接的滑动变阻器VR3和电容C5的参数就可以调节小灯泡（LED ）亮的时间的长短。

方案二：VCC电路原理说明：CON2接6V 直流电压VCC ，555定时器接成单稳态触发器。

当MK 受到声音信号触发时会产生一个较微弱的电信号，电信号通过三极管U1反向放大到达三极管U1的E 脚。

当光敏电阻处于白天时，由于电阻很小，相当于U2的4脚接地，U2不能工作，当光敏电阻处于黑夜时；光敏电阻阻值增大，4脚高电平，U1放大，即声音信号被反向放大后到达555定时器的2脚使555定时器工作，3脚的小灯泡（LED ）被点亮。

设计好555定时器6、7脚接的电阻R5和电容C5的参数就可以调节小灯泡（LED ）亮的时间的长短。

方案一与方案二比较：两个方案都可以达到设计的目的，由于在方案二中，可可以通过滑动变阻器R10调节分压，使2角的电压刚好达到1/3Vcc ，故采用方案二。

电子综合课程设计报告题目: 自动光控路灯系统设计班级：姓名：学号：1.功能要求1白天时,路灯自动关闭路灯可用小灯泡代替;但必须用继电器控制路灯；2晚上时,路灯自动打开； 3可以调节亮度触发点; 2.方案论证利用光照强度为传感器,目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻,利用其光线较强时,电阻值较低,而光线较暗时则电阻较大的特点;总体设计分为两个模块：主控模块,被控模块;主控模块和被控模块之间通过继电器进行连接;3.硬件电路分析与设计光敏电阻接受光信号后电阻值发生变化,将其转换为电信号加到的三极管的基极,经处理后从集电极输出,输出电压随光照强度的减弱而增加,通过继电器实现路灯的自动转换;当光照强度很大时,光敏电阻阻值很小,三极管VT1分得的电压较小,三极管VT1、VT2截止,继电器不工作,灯泡不亮；当光照强度很小时,光敏电阻阻值很大,三极管VT1分得的电压较大,三极管VT1、VT2导通,继电器工作,灯泡亮;通过调节滑动变阻器,可调节亮度触发点;光敏电阻光敏电阻器又叫光感电阻,是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；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;光敏电阻的阻值随入射光的强弱变化而变化,无光照时的阻值叫暗阻,通常很大；在光线照射时的阻值很小,叫亮阻;光敏电阻的主要参数有亮电阻,暗电阻,光电特性, 光谱特性,频率特性,温度特性;通过测量,得到本次试验中的光敏电阻亮阻值约为,暗阻值约为400K;光敏电阻的光电特性继电器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;电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的;只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点常开触点吸合;当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点常闭触点吸合;这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的;对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”;三极管9013三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用;晶体三极管以下简称三极管按材料分有两种：锗管和硅管;而每一种又有NP N和PNP两种结构形式,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的;NPN管是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c;当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而c点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Eb;电位器电位器是一种可调的电子元件;它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成;当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时,通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压; 它大多是用作分压器;4.系统的软件仿真打开PROTEUS软件,在元件库里查找电路图中所需要的元器件,添加至当前页面;按照所设计的原理图进行画图;画完之后,认真检查;确定没有错误后,运行,查看是否符合设计要求;并对电阻进行参数的调节,以达到预期设计的要求;下图是用PROTEL软件所画的设计图：5.实物仿真与性能分析仿真调试及各数据记录：阻值：1M%Q1 Q2 继电器LAMP Ube Ube Uce U I70% 亮20% 亮10% 亮9% 亮8% 灭5% 灭通过表格可以看出以9%—8%为界限,改变继电器电流达到导通状态;通过调试最后优化的电路图如下,将电阻R1的阻值变小可将亮度触发点降低,使灯泡在3%—2%时明灭变化,提高系统的灵敏度;Q1NPNQ2NPNB112VL15VR1100kR210kRL1RLY-SPCO52%RV11M50%RV21kEWB 仿真图6 .实验心得在实验中我负责设计电路和仿真电路的任务;刚拿到课题设计的题目时,只知道实验的要求是设计一个光控路灯,规定使用的元器件有光敏电阻、三极管和继电器;老师要求在4天内通过查阅资料设计出电路来,首先我通过网络搜集了一些相关的资料,在网上有关于这方面的设计方案,简单的学习了解之后,发现设计要求不完全一样,网上的方案比我们的要求复杂,使用的是220V电压必须添加整流电路还有需要使用运放器,这些都不符合我们设计要求,但是大概可以确定下整体思路;从网上的学习还找到了一些建议的参考书目,于是大家分工分别通过网络搜索和从图书馆借阅的书籍上收集各种有关的资料;但是设计电路光有整体思路的想法还不够,要熟悉使用的元器件的功能和应用,我们在模拟电路中学过三极管的知识,但是隔了一段时间再加上学习的时候多半是分析电路做题求值,所以对应用三极管又很陌生了,利用模电的笔记快速的复习了三极管的知识;另外,对于继电器的功能和应用也不太懂,之前没有接触过继电器,所以在设计电路之前必须把使用的元器件熟悉了解才可以熟练应用;通过网络学习了继电器和光敏电阻的相关应用,为设计电路打下了基础;。

光控路灯自动控制器电路图：路灯自动控制器，是天黑自动开灯、天亮自动关灯的装置，能节约劳力、电力和延长灯泡寿命，能自动根据天气晴或阴来推后或提前开灯时间。

适用于工矿、街道、航标等外部照明控制，亦适合电力供应紧张地区的家属照明在天亮后自动关断电源，以节约生活用电。

工作原理如图所示。

接通220v交流电源，电容C4两端将获得十12v直流电压。

天黑时．光敏电阻RG呈高阻，三极管VTl、v1．2均截止。

继电器KMl未通电，KMl的触点2—3闭合。

交流继电器KM2路灯自动控制器，是天黑自动开灯、天亮自动关灯的装置，能节约劳力、电力和延长灯泡寿命，能自动根据天气晴或阴来推后或提前开灯时间。

适用于工矿、街道、航标等外部照明控制，亦适合电力供应紧张地区的家属照明在天亮后自动关断电源，以节约生活用电。

工作原理如图所示。

接通220v交流电源，电容C4两端将获得十12v直流电压。

天黑时．光敏电阻RG呈高阻，三极管VTl、v1．2均截止。

继电器KMl未通电，KMl的触点2—3闭合。

交流继电器KM2通电工作．KM2的触点l—2、4—5闭合，发光二极管vD3显示$情号指示，照明灯H自动燃亮。

天亮时，RG呈低阻，VT1获基极电流而导通，其射松输出高电位使vT2饱和导通。

kMl动作，KMl的触点2—3断开，KM2断电而释放，KM2的触点2-3闭合，4-5断开，vD3将显示绿色信号指示，路灯H自动熄灭。

其中，电阻R1，电容c1起延时作用，以防止夜间闪电干扰而导致电路误下作。

R2为限流电阻。

电阻R3、电位器RP为vTl的偏置电阻，调节P可改变vTl、vT2的导通电压。

二极管vDl为保护二极管。

电容c2用于消除继电器KMl的吸合及释放可能产生的抖动现象。

电阻R5、电容c3为消火花电路。

二极管vD2、电容c4为半波电流。

用PIC12F675单片机制作的太阳能路灯控制器_电路图用PIC12F675单片机制作的太阳能路灯控制器_电路图下图是用：PIC12F675单片机制作的太阳能路灯控制器电路。

PI C12F675是8引脚单片机，具有6个I／0口，自带内部RC振荡器（振荡频率为4MHz）、4路10位A／D转换器、一路比较器，该控制器性能稳定、可靠，耗电低。

1.工作原理PIC12F675控制蓄电池的过充电、过放电，开、关路灯功能，定时点亮、天黑自动点亮、延时点亮、自动跟踪点亮等功能，路灯点亮测试控制功能，LED指示功能等。

由蓄电池BTl、蓄电池过充电控制执行场效应管01、三端稳压器U1组成电源供电系统；Q2、Q4.组成放电控制；K1手动，R_GM1光控自动开灯系统，蓄电池分压电阻，发光指示二极管等部分组成。

太阳能电池板电压由接口J3输入。

经防反充二极管D1后分成两路，一路经U1LM78L05稳压后，为PIC12F675单片机提供工作电源，另一路经FB保险丝给蓄电池充电。

单片机上电后，首先由Rf、Cf组成的硬件电路进行复位。

然后由软件控制U2③脚GP4输出高电平，让Q4导通、Q2截止，控制系统停止放电，再检测U2⑦脚GP0上的分压值，通过内部A／D转换及软件运算间接检测、判断蓄电池是否欠压、过压。

若蓄电池发生过充电，则通过软件控制U2②脚GP5输出高电平，使Q1导通。

短路太阳能电池板、停止向蓄电池充电，同时点亮“过充电”指示灯LED2；若未发生过充电，则U2②脚GP5输出低电平，允许蓄电池充电。

通过检测U2⑥脚GP1所接的光敏电阻R_GM1上的分压值，判断是否已经“天黑，到了开路灯时间”，若到了预设的开灯点，则由软件控制u2③脚GP4输出低电平，使Q4截止、02导通，点亮路灯。

若不到开灯点，则程序返回，循环检测上述诸参数。

K1是手动开灯按钮。

按下K1，路灯点亮。

单片机通过检测光敏电阻R_GM1上的分压值，判断是否“天黑”，若是天黑。

WHT8778光控路灯电路
WHT8778光控路灯电路
本例介绍的光控路灯，具有自动开关功能，可用于街道、楼道、建筑施工工地等公共场合的夜间照明。

电路工作原理
该光控路灯电路由电源电路和光控电子开关电路组成，如图所示。

电源电路由整流二极管VDl-VD4、限流电阻器Rl和稳压二极管VSl 组成。

光控电子开关电路由电阻器R2、R3、光敏晶体管RC、电子开关集成电路IC、稳压二极管VS2和晶闸管VT组成。

交流220V电压经Rl限流降压及VSl稳压后，产生+l2V电压。

该
+l2V电压一路直接加至IC的l脚;另一路经R2和RG分压及VS2钳位处理后，为IC的5脚提供触发电压。

白天，RG受光照射而呈低阻状态，使IC的5脚为低电平，IC内部的电子开关处于关断状态，2脚、3脚输出低电平，VT截止，路灯EL不亮。

夜晚，RG无光照射而变为高阻状态，使IC的5脚变为高电平，IC内部的电子开关接通，2脚、3脚输出高电平，使VT受触发而导通，EL 点亮。

元器件选择
Rl选用1/2W金属膜电阻器;R2和R3均选用1/4W金属膜电阻器。

RG选用亮阻小于lkΩ、暗阻大于lMΩ的光敏电阻器。

VSl选用lW、l2V的硅稳压二极管，例如1N4742等型号;VS2选用1/2W、3V的硅稳压二极管，例如lN5987B等型号。

VDl-VD4均选用1N4007型硅整流二极管。

VT选用耐压值为400V的双向晶闸管，其电流容量视路灯总功率而定。

IC选用TWH8778或QT3353型电子开关集成电路。

电子线路课程设计题目路灯控制器设计专业班级09物电电信一班学生姓名徐旷怡陈梦达周吉指导教师张丹二O一二年十一月路灯控制器的设计设计说明：安装在公共场所或道路两旁的路灯，通常是随环境的亮和暗而自动的关断和开启或者自身亮度，同时可以对消耗的电功率进行测量。

实验时用1W白光LED （3.3V@300mA）代替路灯，用调光台灯替代环境光线变化。

（LED采用恒流供电，电流变化可以与LED亮度的变化约为线性变化。

）设计要求：基本部分1、自制电路供电的稳压电源；2、LED采用恒流供电。

3、该控制器具有环境亮度检测和控制功能，当处于暗（亮）环境下能够自动开（关）灯，为了演示方便，在现场演示时，当调光台灯（模拟自然光）较暗（较亮）时相当于暗环境（亮环境），此时另一个白光LED（模拟路灯）将被点亮（熄灭），以此实现光控功能。

发挥部分1、设计一个环境光线检测器，其输出电压能随光线近线性变化；2、受控的LED灯能随环境光线的明暗变化调整亮度，使在LED灯光照射范围内的光照强度保持恒定。

一、设计方案为了实现LED灯随环境光线的明暗变化调节亮度，我们使用了光敏三级管3DU33和运算放大器构成的基本电路。

通过光敏三级管得感光特性控制第一级运算放大器的输入电压，然后通过反馈来调节LED灯的明暗变化。

实现该电路的电路原理图如下：图1二、原件清单三、电路原理我们设计的电路原理图可以分为三个组成部分：电压控制电路，运算放大器比较电路和电流负反馈电路。

1、运算放大器比较电路如图2，电压控制电路是根据3DU33的感光特性来控制支路电压值得变化。

当有光照（1000lx）的情况下流过光敏三极管的光电流有10mA，这时电阻R1(1k)就会分得大部分电压，于是支路的电压就很小甚至为零；反过来，当环境光线不充足时，流过光敏三极管的暗电流只有几十微安，这时电阻R1分压就会降低，支路就会获得更大的电压。

通过光敏三极管的特性进行线性分压，从而能很好的控制运算放大器输入电压的变化来调节LED灯。

第1章说明背景随着我国经济高速发展，人民生活水平日益提高，能源和资源变得日益紧张，电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。

目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10％～20％，而城市公共照明则在照明耗电中占30％，并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出，全国路灯的数量仍在迅猛地增长。

公共路灯节能的口号便由此而提出。

通常的节能途径有两个：一个是采用节能光源；二是采用合理的控制系统。

本文在使用节能光源的情况下采用合理的控制系统来实现路灯节能。

在供电系统中，为避免送电过程中的线路损耗和用电高峰时造成末端电压过低，供电部门均采用较高电压进行传输。

因此路灯承受电压多高于灯具的额定电压。

然而据调查我国小型城市晚上21：00后，大中城市00：00以后道路上几乎空无一人。

从而造成了“人少车稀灯更亮”的不合理情况。

为了避免这种情况，大多数城市和地区均采用了发达国家早已淘汰了的隔盏关灯的原始路灯控制方法。

日本大藏省曾要求在工厂、办公室和道路上进行间隔电灯的实验，结果导致生产率和办公效率降低以及治安和道路交通事故的大幅上升，这种方法不仅导致路面照度分布不均，而且会减少路灯使用寿命。

不到一年的时间，这种方法就在一片反对声中放弃。

因此，城市的路灯照明工程是构建良好城市环境和树立城市形象的重要组成部份，对城市的建设和发展有着重要的意义。

总之，随着城市规模的不断扩大，现有的路灯管理的方式方法已远远不能满足城市路灯发展与管理的需要，必须依靠现代化的高科技管理手段进行改造。

路灯管理工作需要一个以环境照度监控为核心的自动化的管理手段来替代传统的钟控，并结合普通的路灯监控系统使整个城市照明监测，决策和管理工作变得智能化。

因此，建设现代化光控型“路灯监控管理系统”已迫在眉睫。

意义根据上述内容，本课题的研究目的在于设计出一种路灯照明控制系统，能够有效解决现现阶段路灯照明存在的几点不足，其意义在于：第一，为城市交通提供一种科学有效的方案，保证路灯照明的有效性和安全性;第二，有效利用电力资源，尽量避免电力资源的浪费；第三，提高了城市基础设施管理水平，在改善城市道路照明质量的同时，也节省人力财力物力。

简易光控电路图实物图
光敏电阻控制的光控开关电路
光控开关电路组成有继电器、LED、续流二极管、电位器、电容电阻、电池盒等。

电路是一个典型的暗通开关，也就是当外部光线较暗的时候，继电器K吸合，带动负载工作，点亮LED1。

白天光线较亮时，光敏电阻RG呈低电阻，V1导通，其集电极输出低电平，与之相接的V2基极也为低电平，故
V2截止，继电器K不动作，LED1处于熄灭状态。

当夜间光线较暗时，RG
呈高电阻，V1截止，其集电极输出高电平，V2的基极也同为高电平，V2导通，K吸合动作，LED1被点亮，从而实现暗通的操作。

改变RP1的阻值可
以调节灵敏度，即光线暗到什幺程度时使继电器动作，当RP1阻值减小时，
V1基极电压也随之降低，故光控灵敏度会有所降低，需要更暗的光线才能使继电器K吸合。

反之，RP1阻值增大时，V1基极电压上升，光控灵敏度会
有所增加。

VD1是续流二极管，在继电器K断开瞬间，起到保护V2的作用。

调节电位器RP1的阻值可以控制光敏的灵敏度，稍微用手遮挡光线
亮度，继电器就有所动作，LED发亮；把RP1的电阻调小，光敏的灵敏度降低，用更暗的纸筒遮挡光线，LED才会发亮。

两个简单易制的光控照明灯电路2009-12-24 19:05光控照明适用于路灯等公共场所的照明自动控制。

下面介绍两个很简单的光控照明灯电路，采用可控硅和光敏电阻为主要元件，制作很方便，可用于要求不高的场合。

简单易制的光控照明灯（一）电路图电路原理可控硅VS构成电灯H的主回路，控制回路由二极管VD和电阻R与RG组成的分压器构成。

二极管VD的作用是为控制回路提供直流电源。

白天自然光线较强，光敏电阻器RG呈现低电阻，它与R分压结果使可控硅VS的门极处于电平，可控硅VS关断，灯H不亮。

夜幕来临时，照射在RG上的自然光线较弱，RG呈现高电阻，故使VS的门极呈高电平，VS因获得正向触发电压而开通，灯H点亮。

改变电阻R的阻值，因改变它与RG的分压比，故可以调整电路的起控点，使电灯在合适的光照度下开始点亮发光。

本电路另一个特点是它具有软启动功能，因为夜幕降临时，自然光线是逐渐缓慢变弱，所以光敏电阻器RG的阻值是逐渐变大，VS门极电平也是逐渐升高，所以可控硅VS由阻断态变为导通态要经历一个微导通与弱导通阶段，所以电灯H有一个逐渐变亮的软启动过程。

当VS完全导通时，流经电灯H的电流也是半波交流电，即电灯是处于欠压工作状态。

这两个因素对延长灯泡使用寿命极为有利，所以本电路十分适宜路灯使用，可免去频繁更换灯泡的麻烦。

元器件选择VS采用触发电流较小的小型塑封单向可控硅，如2N6565、MCR100—8型等(0．8-1A／400—600V)。

VD用1N4007型等硅整流二极管。

RG可用MG45型非密封型光敏电阻器，要求亮阻与暗阻相差倍数愈大愈好，R可用RTX—1／8W 型碳膜电阻器，灯H宜用100W以下白炽灯泡。

制作调试本电路一般情况下，不用作任何调试，即可投人使用。

如嫌电路起控点不合适，可以适当变更电阻R的阻值。

R阻值大，起控灵敏度低，即环境自然光线要求比较暗的情况下，电灯H才点燃；R阻值小，起控灵敏度高，即环境光线稍暗，电灯H即点亮。