路灯开关模拟电路设计报告

第1篇一、实验目的1. 了解光控路灯系统的组成和工作原理。

2. 掌握光敏传感器、继电器等电子元件的使用方法。

3. 熟悉电路连接和调试过程。

4. 培养动手能力和团队合作精神。

二、实验原理光控路灯系统利用光敏传感器检测环境光线强度，当光线强度低于设定阈值时，自动打开路灯；当光线强度高于设定阈值时，自动关闭路灯。

该系统主要由光敏传感器、继电器、电源、路灯等组成。

三、实验器材1. 光敏电阻2. 继电器3. 电阻4. 电容5. 电源6. 路灯7. 连接线8. 电路板9. 万用表四、实验步骤1. 电路设计根据实验原理，设计光控路灯电路。

电路包括光敏电阻、继电器、电源和路灯。

光敏电阻用于检测光线强度，继电器用于控制路灯的开关，电源为整个电路提供能量。

2. 电路搭建（1）将光敏电阻连接到电路板上，光敏电阻的一端连接到电源的正极，另一端连接到继电器的一个输入端。

（2）将继电器的另一个输入端连接到电源的负极。

（3）将继电器的输出端连接到路灯的正极，路灯的负极连接到电源的负极。

（4）将电容连接到继电器输入端，用于滤波。

3. 电路调试（1）打开电源，使用万用表测量光敏电阻的阻值。

（2）调整光敏电阻的位置，观察路灯的开关情况。

（3）根据需要调整光敏电阻的阻值，使路灯在合适的亮度下自动开关。

4. 实验结果分析通过实验，验证了光控路灯系统的可行性。

当光线强度低于设定阈值时，路灯自动打开；当光线强度高于设定阈值时，路灯自动关闭。

实验结果表明，光控路灯系统具有较好的稳定性和可靠性。

五、实验心得体会1. 通过本次实验，我对光控路灯系统的原理和组成有了更深入的了解。

2. 在电路搭建和调试过程中，我学会了如何使用光敏电阻、继电器等电子元件，以及如何进行电路连接和调试。

3. 本次实验锻炼了我的动手能力和团队合作精神。

4. 在实验过程中，我发现了以下问题：（1）光敏电阻的灵敏度受环境温度影响较大。

（2）继电器在工作过程中会产生一定的热量，影响其使用寿命。

电子线路综合设计报告课题名称：模拟路灯控制系统任课教师：学生班级：学生姓名：学号：同组学生：目录摘要1. 系统设计......................................................................................................................................1.1 设计要求...........................................................................................................................1.2 总体设计方案.................................................................................................................1.2.1 功能分解及设计思路.............................................1.2.2 方案论证与比较.................................................1.2.3 系统各模块的方案...............................................................................................2. 单元电路设计.............................................................................................................................2.1单片机最小系统........................................................2.2路灯电路..............................................................2.3 亮度检测电路..........................................................2.4交通状况检测电路......................................................2.5 报警电路.............................................................................................................................3. 软件设计......................................................................................................................................3.1 系统主流程图...................................................................................................................3.2 系统子流程图...................................................................................................................3.2.1 手动开关灯流程图................................................3.2.2定时开关灯电路流程图............................................3.2.3根据环境明暗开关灯流程图........................................3.2.4根据交通状况开关灯流程图........................................3.2.5路灯检测流程图......................................................................................................4. 仿真系统测试...............................................................................................................................4.1按键操作说明......................................................................................................................4.2手动开关灯功能测试..........................................................................................................4.3定时开关灯功能测试..........................................................................................................4.4环境明暗开关灯功能测试..................................................................................................4.5交通状况开关灯功能测试..................................................................................................4.6路灯检测功能测试..............................................................................................................5. 硬件模块测试.............................................................................................................................5.1 环境明暗开关灯模块测试.................................................................................................5.2交通状况开关灯模块测试..................................................................................................5.3报警电路模块功能测试......................................................................................................6. 总结............................................................................................................................................. 附录 .................................................................................................................................................... 附录 1 程序代码摘要设计并制作模拟路灯控制系统主要以AT89S51单片机作为模拟路灯控制系统的控制核心，实现了调光功能、支路控制功能、独立控制功能、路面检测、天色及故障检测、报警等功能。

设计题目：路灯开关的模拟电路一、设计任务与要求设计一路灯开关的模拟电路。

高压汞灯与高压钠灯隔盏交叉安排在街道两旁。

傍晚时，灯全部亮。

到了后半夜时，将钠灯关闭。

仅保留汞灯。

第二天早晨，灯全部关闭。

模拟电路时，以红色发光二极管模拟钠灯，绿色发光二极管模拟汞灯。

一秒钟模拟一小时。

自己设计电路，完成制作，使之能演示上述功能。

二、方案设计与论证由于使用发光二极管模拟路灯，所以必须用低压直流电源作为路灯电源。

则必须设计一个直流稳压电源。

白天不亮灯，晚上亮灯。

要实现这个的自动控制，则使用光敏电阻来实现。

根据题意，要实现后半夜钠灯灭的自动控制，需要使用时序控制电路。

设计方案总体电路原理图：图 11、直流电源的参数设计交流电先通过单相桥式整流电路可以得到半波的电压波形，再通过滤波电路可以得到比较好的电压波形，最后通过稳压电路就可以得到比较好的直流电。

C2470nFC3470nFU1LM7812CTLINE VREGCOMMONVOLTAGEU2LM7912CTLINEVREGCOMMON VOLTAGEC41uF C51uFD11N4007D21N4007D31N4007D41N40078R11kΩR21kΩC13.3mFC63.3mF LED1LED218D51N4007D61N400710T1TS_AUDIO_10_TO_1V1220 Vrms 50 Hz 0°79324C7220nF C8220nF 65图 2提供的是220V 的交流电源要变为15V 直流电变压器用 220V~15V 规格的该电路所需的电源为12V 选的整流芯片为：LM7812整流用的二极管可用1N4007电解电容用3300uf C2和C3可用0.47uf C4/C5、C7、C8可用1uf 发光二极管上的R 用1KΩ。

2、光控电路该电路结构如右图示，由光敏电阻GR,电阻R4、R1以及三极管Q1组成。

白天或光照强时，GR 的电阻很小，Q1的基极呈现高电位，Q1导通。

电子工程学院课外学分申请书题目：路灯开关的模拟电路班级：A0922 姓名：学号：专业：电子信息工程实验室：开放实验室设计时间：2012 年2月日——年月日审批意见：指导教师：陈朝峰1.设计方案现代社会越来越提倡节约和充分利用现有的资源，把节约资源当成是我们中华人民的一种社会美德。

大家都知道现在很多楼道的路光灯在晚上一直是亮的。

其实这就是一种浪费。

为了让节约这些资源，很多的声控灯还有光控灯就走进了我们的生活，而我的这个路灯开关模拟电路就可以用在这些方面。

通过这样的设计可以巩固我们所学的数电知识还有提高我们的动手能力。

2.基本原理1：白天RG见日光灯（演示时可以用灯光代替代），阻值很小，VRG很低，即CD4011的○1、○2脚为低电位，○3脚为高电位，○4脚为低电位，○10为高电位，于是：○a CD4011的○11脚为低电平，三极管9013截止，继电器K1的线圈无电流流过，其动接点不动作，常开K1-2不得电，绿色发光管不亮。

○b CD4011的○10脚突然变为高电位的同时，这意味这一正脉冲触发IC555的○2脚，则IC555的○3脚输出低点位，继电器K2的线圈无电流流过，红色发光管不亮，这就模拟出白天路灯不亮的情景。

2：晚上，随着天色渐渐变暗，RG失光（也可用电工黑胶布遮住RG表面进行演示），阻值变大，VRG电位升高，即CD4011的○1、○2脚为高电位，○3脚为低电位，○4脚为高电位，○10为低电位，于是：○a CD4011的○11脚为高电平，三极管9013导通，继电器K1的线圈有电流流过，动接点动作，脱离静节点K1-1，接触静节点K1-2，绿色发光二极管得电发亮(这模拟着高压汞灯被点亮)。

○b CD4011的○10脚突然变为低电位的同时，这意味这一负脉冲触发IC555的○2脚，则IC555的○3脚输出高点位，继电器K2的线圈电流流过，K2的动接点动作，脱离静节点K2-1，接触静节点K2-2，红色发光二极管得电、发亮（这意味这高压钠灯被点亮）。

路灯开关模拟电路设计报告一、设计内容设计了一个路灯自动控制开关电路，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯，利用光敏元件实现自控，电路采用直流稳压电源供电。

二、设计方案利用继电器的开关作用，来实现灯所在电路的导通与关闭，来控制灯的亮与灭。

因为是通过光来控制的，所以使用光敏原件，通过比较器输出高低电平，控制晶体管得导通和关闭来控制继电器工作与否，从而控制灯的亮和灭。

三、工作原理光敏元件收到光照时，比较器的-级（2号引脚）比+级（3号引脚）的电位高，因此比较器输出低电平，三极管处于截止状态，继电器电磁铁断开，灯所在电路断开，灯无法亮。

当光敏元件不受光照时，比较器的-级（2号引脚）比+的（3）号引脚的点位低，因此比较器输出高电平，三极管处于导通状态，继电器电磁铁被吸引，灯所在电路导通，灯亮。

四、电路原理图五、测试结果与分析当光敏元件收到光照的时候，光敏元件产生0.11MA的电流，比较器-级（2号引脚）的电位为：3.88V,+级（3号引脚）的电位为：0.7V，-级比+级电位高，比较器输出0.043V的低电平。

此时三级管中的电流近似为零，三极管处于反向截止状态，继电器不工作，灯不亮。

当光敏元件不受光照的时候，光敏元件产生4.83A的电流，比较器-级（2号引脚）的电位为：0.17V,+级（3号引脚）的电位为：0.7V V，-级比+级电位低，比较器输出0.81V的高电平。

此时三级管中的电流为：129-.⨯A，三极1092管导通，继电器工作，灯的电路接通，灯亮。

六、心得体会通过设计这个简单的路灯开关模拟电路，使我进一步熟悉了模拟电路的结构和原理，巩固了所学的知识，对三级管有了更深层次的了解。

本实验由于设计到一些老师没有讲过的东西，因此，通过网络的搜索和自己的学习掌握了这些方法，扩张了学习的深度，同时又增强了自学能力。

使我感到学习不仅仅局限于书本，更应该结合实际、从实际的生活分析考虑问题。

最后我感到模电这一门学科是一个十分重要的课程，学习好这门课程有着十分重要的意义。

结合proteus实现路路彩灯—电路仿真实验路灯是城市道路的重要设施之一，可以提供夜间行车和行人活动的安全保障。

随着科技的不断发展，彩灯逐渐取代传统的白灯，给城市增添了一抹亮丽的色彩。

在本文中，我们将结合Proteus软件实现路灯电路的仿真实验。

路灯电路主要由三个部分组成：电源部分、控制部分和照明部分。

电源部分提供电能给整个电路系统，控制部分负责控制灯的开关和亮度，照明部分则是实现灯光的发光。

首先，我们需要选择合适的元件来搭建电路。

在Proteus中，我们可以在元件库中找到各种电子元件。

对于电源部分，我们可以选择一个直流电源和一个电容器来实现稳定的输出电压。

控制部分可以选择一个单片机，用来控制彩灯的开关和亮度。

照明部分可以选择一个LED灯和一个电阻，来实现灯光的发光。

接下来，我们需要将这些元件进行连接。

在Proteus中，我们可以通过拖拽元件并连接它们的引脚来完成电路的搭建。

首先，将直流电源和电容器连接在一起，以提供稳定的电压输出。

然后，将单片机的引脚连接到LED灯和电阻上，以控制灯的开关和亮度。

最后，将LED灯和电阻连接在一起，以实现灯光的发光。

完成电路搭建后，我们可以进行仿真实验了。

在Proteus中，我们可以设置各个元件的参数和初始状态，并运行仿真实验来观察电路的工作情况。

通过调整单片机的引脚状态，我们可以控制灯的开关和亮度，并观察LED灯的发光情况。

在仿真实验中，我们可以通过改变电源电压和电阻值来模拟不同的工作情况。

例如，可以降低电源电压来观察灯的亮度变化，或者改变电阻值来观察灯的颜色变化。

通过这些实验，我们可以更好地理解电路的工作原理和性能特点。

总结起来，通过结合Proteus实现路灯电路的仿真实验，我们可以更好地理解电路的工作原理和性能特点。

通过调整参数和运行实验，我们可以观察电路的工作情况，并优化电路设计。

这对于提高路灯电路的可靠性和性能具有重要意义，也为我们进一步研究和开发新型路灯电路提供了基础。

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。

电子设计--路灯开关模拟电路《路灯开关模拟电路》江西省第14届电子设计大赛电路原理图1、题意有一集镇的街道灯，以高压汞灯及钠灯隔盏交叉安排在街道两旁，为了节约用电，当行人稀少的后半夜，将钠灯关闭，仅保留汞灯。

这就是说，傍晚全部灯亮，约6小时后隔盏关灯，第二天清早路灯全部关闭，傍晚又开启，如此循环。

2、模拟制作要求令红色发光二极管模拟高压钠灯，绿色发光二极管模拟高压汞灯，请用1秒模拟1小时，用所提供的器材完成该电路设计制作，完成制作后，其作品能演示上述路灯控制开关的模拟操作。

3、参考电路实现上述题意的模拟制作随所设计的电路及元器件的不同而异，由于路灯是用发光二极管模拟，则应该按发光二极管的电性能给LED 供电。

为了能在短时间内看到作品的演示功能的全过程。

特用1秒的时间代替6小时。

图中技术实现模拟功能的电子制作电路参考图，图中元件参数是参考值。

有的元件需要读者根据计算并调试来决定的。

4、电路工作原理市电220V的交流电经过保险管F1给电源变压器T1供电，经过变压器降压T1后输出15V的交流电，再经过整流二极管整流、滤波电容滤波、LM7812稳压后输出12V的直流电压。

VD1为电源指示灯，RG为光敏电阻器。

调节R2的阻值能改变RG的取样电压。

白天时：光敏电阻阻值小，取样电压小，U2A输出为1、U2B输出为0、U2C输出为1、U2D输出为0；三极管Q1截止，继电器K1不得电，所以继电器K1B不吸合，绿色LED灯不亮。

同样，由于NE555的2脚还是维持在高电平状态（白天时U2C输出为1，经过电容器C4，所以NE555的2脚还是为1），NE555的3脚输出为0，继电器K2不吸合，红色LED灯也不亮。

晚上时：光敏电阻阻值大，取样电压高，U2A输出为0、U2B输出为1、U2C输出为0、U2D输出为1；三极管Q1导通，继电器K1得电，所以继电器K1B吸合，绿色LED不亮。

同样，由于NE555的2脚由高电平突然变成低电平（白天时U2C输出为1，晚上输出为0。

路灯开关模拟电路设计报告学号：10081437姓名：张子琦院系：测试与光电工程学院专业：测控技术与仪器指导教师：金信鸿中文摘要：路灯开关模拟电路学生姓名：张子琦班级：10081437指导老师：金信鸿摘要：NE555触发器、CD4011、三极管与继电器是实践中常用的几个元件。

本次课设实验是关于路灯的开关模拟，其核心是由继电器、光敏元件、放大器组成，外加电源、发光管组构成模拟电路。

其间运用到了触发器NE555、模拟电子技术中三极管与芯片CD4011组成的多级放大电路。

主要用于安装在公共场所或道路两旁的路灯，因通常希望路灯随日照光强度的变化而自动开启和关断，这样既满足行人的需要，又能节电。

关键词：NE555 CD4011 三极管继电器英文摘要：Lights Switch Analog CircuitsStudent name : Ziqi Zhang Class : 10081437Supervisor : Xinhong JinAbstract:NE555 triggers, CD4011, a transistor and a relay is one of several components commonly used in practice.This course is designed to switch on the lights of the simulation, its core is composed of the relay, a photosensitive element, amplifier, external power supply, a luminous tube group composed of analog circuit. It used to trigger NE555, simulation of multistage amplifier transistor and chip electronic technology CD4011.It is mainly used for installation in a public place or the road on both sides of the street lamp, street lamp because we often want to change with the sunshine light intensity automatically turned on and off, so as to meet the needs of pedestrian, but also can save power.Keywords: NE555 CD4011 transistor relay目录前言 (1)1设计任务与要求1.1设计任务 (1)1.2设计要求 (1)2方案设计与论证2.1系统原理框图 (2)2.2主要电路设计与参数 (3)2.2.1元件明细 (3)2.2.2主要元件介绍 (3)2.3总体电路图 (7)2.4仿真实验 (7)2.4.1P ROTEUS软件介绍 (7)2.4.2利用P ROTEUS仿真 (8)2.4.3仿真调试 (10)2.4.4仿真结果 (10)3 电路的安装调试与故障分析3.1电路安装 (10)3.2调试过程 (11)3.3故障分析 (12)4 实验结果 (12)5 心得体会 (13)6 致谢 (13)7 参考文献 (14)附录 (14)前言随着能源问题越来越引起人们的重视，节能已经成为生产应用中不可忽视的一方面。