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台灯自动开关设计电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握电路基础知识，包括电路元件的作用、电路图的基本符号。
2. 学生能够描述台灯自动开关设计电路的工作原理，包括传感器的使用、电路的控制过程。
3. 学生能够运用所学的电路知识，设计并搭建一个简单的台灯自动开关电路。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析问题，提出解决方案，培养问题解决能力。
2. 学生通过实际操作，提高动手能力，学会使用工具和仪器，掌握电路搭建的基本技能。
3. 学生能够通过团队合作，学会沟通与协作，提高项目完成能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的兴趣和热情，激发创新意识，提高探究精神。
2. 学生在学习过程中，树立安全意识，养成严谨的科学态度。
3. 学生通过实践活动，体验成功的喜悦，增强自信心，培养克服困难的意志。
4. 学生能够认识到科技对生活的积极作用，激发社会责任感，培养服务社会的意识。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识和实际操作，让学生在动手实践中掌握电路知识。
学生特点：学生为初中生，具有一定的电路基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作。
教学要求：教师需引导学生运用所学知识，注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，鼓励团队合作，提高学生的综合素质。
通过对课程目标的分解，使学生在学习过程中取得具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电路基础知识回顾：包括电路元件（如电阻、电容、电感、二极管、三极管等）的作用，电路图的基本符号认识。
相关教材章节：第一章“电路基础知识”。
2. 自动开关电路原理：介绍台灯自动开关电路的工作原理，包括光敏传感器、继电器等元件的应用。
相关教材章节：第三章“传感器及其应用”。
3. 电路设计及搭建：指导学生运用所学知识设计自动开关电路，选择合适的元件，绘制电路图，并进行实际搭建。
相关教材章节：第四章“简单电路的设计与搭建”。
4. 实践操作：分组进行电路搭建，让学生动手实践，体验整个设计过程，培养实际操作能力。
成绩评定：传感器技术课程设计题目自动调光台灯的设计摘要台灯在当今社会已经相当普及，它主要用于卧室床头柜或书房写字台，造型色彩千变万化。
本课程设计的是一种供夜间阅读和书写的台灯，它可使得周围书写区域的照度免受电源电压、环境光变化的影响，使台灯周围的光线保持在人眼适宜的范围内，具有亮度自控制的功能。
从而实现台灯的光线可以随着台灯周围光线的变化而自动调节自身的亮度。
当环境照度弱时，它发光亮度大,环境照度强时，它发光亮度就暗，从而起到节能和保护眼睛的作用。
现在的台灯不仅在功能上日趋向智能化，同时在外观上已逐步向组合化、装饰化、情趣化方向发展。
自动调光台灯是自动调节光照亮度的照明灯具。
它通过光敏传感器来实现自动控制，是由电源插头、开关、灯泡和聚光灯罩构成，一般使用220V交流电供电。
在上述台灯底座的上面设置一个光敏传感器，内有光敏电阻，它随桌面上的亮度变化而变化，从而调整台灯亮度的变化，从而保护人的眼睛。
关键词：台灯自动调光光敏电阻目录一、设计目的-------------------------- 1二、设计任务与要求--------------------- 12.1设计任务------------------------- 12.2设计要求------------------------- 1三、设计步骤及原理分析 ----------------- 13.1设计方法------------------------- 1 3.2设计步骤------------------------- 63.3设计原理分析---------------------- 7四、课程设计小结与体会 ----------------- 8五、参考文献-------------------------- 8一、设计目的本设计的目的主要是从用户的实际需要出发，设计一个可以自动调光的台灯，以保护人的视力，从而提高实用价值，降低成本，并且做到美观。
自动灯光控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动灯光控制器的基本原理，掌握电路组成及功能。
2. 学生能掌握传感器的工作原理，了解其在自动灯光控制器中的应用。
3. 学生了解并掌握编程语言，实现对自动灯光控制器的编程与调试。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并搭建简单的自动灯光控制系统。
2. 学生能通过编程，实现对灯光亮度的调节和控制。
3. 学生具备分析问题、解决问题的能力，能够针对实际需求对自动灯光控制器进行优化和改进。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，增强科技创新意识。
2. 学生通过团队合作，培养沟通、协作能力，增强团队精神。
3. 学生意识到自动化技术在生活中的应用，认识到学习科学技术的重要性，提高社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识与实践操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生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，喜欢动手实践。
教学要求：教师需引导学生运用所学知识解决实际问题，注重培养学生的创新能力，提高学生的实践操作技能。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 电路基础知识：电流、电压、电阻等基本概念。
- 传感器原理：光敏传感器、热敏传感器等。
- 编程语言：C语言基础，控制语句，函数等。
2. 实践操作：- 自动灯光控制器电路设计：电路图绘制，元器件选型。
- 编程与调试：编写程序代码，实现灯光控制功能。
- 系统搭建与测试：搭建自动灯光控制系统，进行功能测试和性能优化。
3. 教学大纲：- 第一阶段：电路基础知识学习，了解自动灯光控制器原理。
- 第二阶段：传感器原理学习，掌握其在自动灯光控制器中的应用。
- 第三阶段：编程语言学习，学会编写程序代码。
- 第四阶段：实践操作，设计并搭建自动灯光控制系统。
- 第五阶段：系统测试与优化，提高系统性能。
教材章节关联：- 《电子技术基础》：电路基础知识、传感器原理。
调光台灯控制电路第一篇：调光台灯控制电路调光台灯控制电路电路工作原理：通过变压器T变压整流，经LED与VD11稳压在5V左右供给调光器。
集成电路IC构成脉冲上升沿触发，Q0~Q9端依次输出“1”电平。
当按钮SB接通时，IC相当于输入一正向脉冲，若设此时输出端Q4为“1”电平（其余均为“0”电平），则“1”电平通过二极管、R6向电容C2充电，通过单结晶体管VT触发双向晶闸管VS，使灯泡得电。
若要调整电灯亮度，可在按动一下按钮SB，此时输出端Q5为“1”电平（其余为“0”电平），此“1”电平通过二极管、R7又向电容C2充电，由于R7之值小于R6之值，充电电流较Q4为“1”电平时大些，C2充电快些，双向可控硅VS的触发脉冲前移，VS导通角度增大，使得灯泡上电压值也大些，则灯泡更亮。
根据所设电阻，控制电容C2的充电电流，可达到改变双向可控硅的导通角之目的。
在按钮SB的控制下（即输入脉冲）灯泡连续调光。
当IC输出端Q0~Q9依次为“1”电平时，灯泡连续由暗变亮。
此连续变化可周而复始的进行。
原理图：元器件的选择：集成电路IC：CD4017 二极管VD1~VD10：IN4001 单结晶体管VT：BT32、BT33、分压比η≈0.7 双向可控硅VS：1A、400V 电源变压器:220V/9V,容量≥2W 发光二级管：红色LED，正向压降2V 稳压管VD11：稳压值在3~4V之间开关：小型2个电阻R1~R13：330K、13K、12K、11K、9.1K、7.5K、6.2K、4.7K、3.6K、2.4K、1K、100Ω、300Ω电容：C1-22μ、C2-0.47μ 灯泡：1个桥堆：1个第二篇：调光台灯浅谈调光台灯的工作原理与检测杨少沛（郑州交通职业学院，郑州 450062）摘要：调光台灯是每个家庭中必不可缺的照明工具之一。
优美柔和、亮度可调的灯光不但使人精神愉悦、心情舒畅，还可以起到延缓眼睛疲劳、保护视力的作用。
对于调光台灯而言，灯泡是发光的主要设备，而调光器则是调光台灯系统中最主要的装置，它的任务是对晶闸管的导通角进行控制，从而达到调节灯光亮度的目的。
台灯控制电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握台灯控制电路的基本原理，包括电路的组成、电路图的理解以及各元件的功能。
2. 学生能够描述并分析台灯控制电路中的串联、并联关系，以及开关在电路中的作用和控制方式。
3. 学生能够运用欧姆定律和电路基础知识，计算台灯控制电路中的电流、电压及功率。
技能目标：1. 学生能够独立设计并搭建一个简单的台灯控制电路，包括安装开关、灯泡等元件。
2. 学生通过实际操作，学会使用多用电表测量电路中的电流、电压等参数，并能够分析测量结果。
3. 学生能够运用所学知识解决实际生活中与台灯控制电路相关的问题，具备一定的实践创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对物理学科的兴趣，激发探究精神和创新意识。
2. 学生通过小组合作完成任务，培养团队协作能力和沟通能力，增强集体荣誉感。
3. 学生能够认识到物理知识在生活中的应用，增强学以致用的意识，提高社会责任感。
本课程设计针对中学生，结合学生年龄特点和知识水平，注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
通过台灯控制电路的学习，让学生在实际操作中感受物理学科的趣味性，提高学生的学习兴趣和积极性。
同时，注重培养学生的团队协作和沟通能力，使学生在合作中共同成长，形成正确的价值观。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材相关章节，设计以下教学内容：1. 电路基础知识回顾：包括电路的定义、电路图的识别、电路元件的基本功能。
- 教材章节：第一章“电路的基础知识”2. 台灯控制电路的原理与设计：- 电路原理：串联、并联电路的特点，开关在电路中的作用。
- 教材章节：第二章“串并联电路”- 设计实践：学生设计并搭建台灯控制电路，选择合适的开关、灯泡等元件。
3. 电路参数的测量与计算：- 使用多用电表测量电流、电压等参数。
- 教材章节：第三章“电流、电压的测量”- 计算电路中的电流、电压及功率，运用欧姆定律。
《传感器与检测技术》教室灯光自动控制系统设计一、课程设计目的随着社会经济和科学技术的发展，人们的生活水平也不断提高，导致用电负荷的加剧，又由于世界性的能源危机，能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。
而此问题对我国来说尤为严重。
随着各类大、中专院校的扩招，教室的扩建，教室照明的需求也越来越多，而教室照明的管理不到位，往往造成电能的巨大浪费，这样，提高教室用电效率就成为首要考虑的问题。
目前对灯光的智能控制，国内外己经开始采用，但对教室灯光的控制，尤其是我国教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善，依然是传统式的人工管理。
各类大、中专院校不断扩招，教室不断扩建，教室的用电负荷不断加大，教室用电管理不善，造成学校电能浪费，经济损失，这种的浪费与当今的节约能源理念相违背。
再者，现代自动化程度不断提高，计算机技术的普及，灯光的管理也在朝着自动化、智能化方向发展。
例如楼道灯光的自动控制等等。
所有这些使得教室灯光控制也应该朝着智能的方向发展。
于是，开发简便、实用的教室灯光自动控制系统便具有重要的现实意义。
目前学校教室基本上都是采用全局照明方式，日光灯普遍采用手动的开关，其照明系统的使用浪费现象屡见不鲜。
在晚自习或是在阴暗的天气情况下，由于缺乏科学管理和管理人员的责任心不强，有时教室只有寥寥几个人或者自习完后没人关灯，整个教室的灯全部一直亮着，即使采用节能灯也是严重浪费电能的，而且对设备的损伤很大，同时也给学校带来较重的经济负担。
智能照明控制系统在节能和节省灯具使用的同时，有效节省了电费与管理费用的支出。
本系统采用热释电红外传感器和光敏三极管来感知人体信息和外部光照环境改变，并通过单片机及软件编程的技术实现灯光系统的控制，达到了部分智能化的控制。
主要研究目的：基于AT89C52单片机的教室灯光智能设计，加强灯光控制智能化理念。
主要研究内容：灯光控制方案的研究；灯光检测方案的研究；教室内人数检测方案的研究；热释电红外传感器的信息处理；人体与光照环境信号采集与处理；开发单片机系统；二、课程设计要求该系统以AT89S52单片机作为控制装置的智能部件，采用热释红外人体传感器检测人体的存在，采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理开灯的条件，系统通过对人体的存在信号和环境光信号的识别和智能判断，完成对教室照明回路的智能控制。
传感器控制灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解传感器的基本工作原理，掌握不同类型传感器（如光敏、温敏、红外等）的特性及应用场景。
2. 学生能够解释电路中传感器如何控制灯的亮灭，并描述其在智能控制系统中的重要性。
3. 学生能够运用所学知识，设计简单的传感器控制灯电路。
技能目标：1. 学生能够正确使用各类传感器和电子元件，掌握电路连接和调试的基本技巧。
2. 学生通过实践操作，培养解决问题的能力，提高创新意识和动手制作能力。
3. 学生能够利用图表、流程图等形式，展示传感器控制灯电路的设计思路和过程。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习传感器控制灯的课程，培养对电子技术的兴趣和爱好，激发学习科学技术的热情。
2. 学生在小组合作中，学会沟通、协作，培养团队精神和集体荣誉感。
3. 学生了解传感器技术在生活中的应用，认识到科技对生活的影响，培养环保意识和创新精神。
课程性质：本课程为实践性强的电子技术课程，旨在通过学生动手实践，提高学生运用电子技术解决问题的能力。
学生特点：考虑到学生所在年级的特点，课程设计以直观、有趣的方式引导学生学习，注重培养学生的学习兴趣和动手能力。
教学要求：教师需明确课程目标，关注学生的学习进度，确保学生在实践中掌握相关知识，提高学生的综合素养。
通过分解课程目标为具体学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材相关章节，组织以下教学内容：1. 传感器工作原理及特性：介绍光敏、温敏、红外等传感器的工作原理，分析各类传感器的特性及应用场景。
- 教材章节：第三章“传感器及其应用”2. 传感器控制灯电路设计：讲解传感器在电路中如何控制灯的亮灭，分析不同传感器控制灯电路的设计方法。
- 教材章节：第四章“传感器控制电路”3. 电路连接与调试：教授学生如何正确使用传感器、电子元件进行电路连接，以及调试电路的基本方法。
- 教材章节：第五章“电路的连接与调试”4. 实践操作：安排学生动手实践，设计并制作传感器控制灯电路，培养实际操作能力。
毕业设计自动调光台灯毕业设计自动调光台灯近年来，随着人们对生活质量的要求不断提升，智能家居产品逐渐走入人们的生活。
作为智能家居的一部分，自动调光台灯在提升生活品质、保护眼睛健康等方面发挥着重要作用。
本文将探讨毕业设计中的自动调光台灯的设计与实现。
1. 设计理念自动调光台灯的设计理念是通过感应环境光线的变化，自动调整灯具的亮度，以达到舒适的照明效果。
这样的设计既能够满足人们对于不同场景的需求，又能够减轻眼睛的疲劳，提高工作和学习的效率。
2. 硬件设计在硬件设计方面，自动调光台灯主要包括光敏电阻、控制电路和LED灯具。
光敏电阻作为感应环境光线的传感器，能够将环境光线的强度转化为电信号。
控制电路根据光敏电阻输出的电信号，控制LED灯具的亮度。
通过这样的设计，台灯能够根据环境光线的变化自动调整亮度，使照明效果更加舒适。
3. 软件设计在软件设计方面，自动调光台灯需要通过编程实现光敏电阻和LED灯具之间的交互。
首先，需要读取光敏电阻输出的电信号，并将其转化为光线强度的数值。
然后，根据光线强度的数值，计算LED灯具应该设置的亮度值。
最后，将计算得到的亮度值传输给LED灯具，实现自动调光的效果。
4. 用户体验在毕业设计中，用户体验是非常重要的考虑因素。
自动调光台灯的设计应该注重用户的使用习惯和需求。
例如，可以设置不同的照明模式，如阅读模式、休息模式和工作模式，以满足用户在不同场景下的需求。
同时，还可以添加手动调光的功能，让用户根据个人喜好进行亮度的调整。
通过这样的设计，可以提高用户对于自动调光台灯的满意度和使用体验。
5. 可行性分析在毕业设计中，可行性分析是必不可少的一部分。
自动调光台灯的设计需要考虑到硬件和软件的可行性。
在硬件方面，需要选择合适的光敏电阻、控制电路和LED灯具，并确保它们的兼容性和稳定性。
在软件方面，需要选择合适的编程语言和开发平台，并确保软件的可靠性和稳定性。
通过合理的可行性分析，可以确保毕业设计的顺利进行。
调光台灯电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握调光台灯电路的基本原理，理解电路中各元件的作用及相互关系。
2. 使学生了解调光台灯电路的设计方法，掌握电路图的绘制和解读。
3. 帮助学生掌握欧姆定律、功率计算等基本电路分析方法。
技能目标：1. 培养学生动手搭建和调试调光台灯电路的能力，提高实践操作技能。
2. 培养学生运用电路知识解决实际问题的能力，提高创新意识和团队合作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的热爱和兴趣，激发学习积极性。
2. 培养学生严谨、认真的学习态度，养成科学探究的习惯。
3. 增强学生的环保意识，使其认识到节能环保的重要性。
课程性质：本课程为物理学科实践课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：本课程针对初中生设计，学生在此阶段对物理现象充满好奇，具备一定的动手能力，但理论知识掌握程度参差不齐。
教学要求：教师应充分关注学生的个体差异，采用差异化教学策略，确保每个学生都能在课程中收获知识和技能。
同时，注重培养学生的团队合作能力和创新意识。
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. 电路基础知识回顾：包括电路元件、电路图绘制、电流、电压、电阻的概念及欧姆定律。
- 教材章节：第一章“电路的基本概念”2. 调光台灯电路原理：介绍调光台灯的工作原理，分析电路中各元件的作用，如电阻、电容、二极管、三极管等。
- 教材章节：第二章“电路的分析与应用”3. 调光台灯电路设计：学习调光台灯电路的设计方法，包括电路图的绘制、元件选型、电路搭建和调试。
- 教材章节：第三章“电路的设计与制作”4. 动手实践：分组进行调光台灯电路的搭建和调试，培养学生的动手能力和团队合作精神。
- 教材章节：实验活动“调光台灯的制作”5. 电路分析：运用所学知识，对调光台灯电路进行功率计算和性能分析，提高学生的问题解决能力。
- 教材章节：第四章“电路的性能分析”6. 节能环保教育：引导学生了解节能环保的重要性，提高学生的环保意识。
摘要台灯亮度自动调节电路系统以STC12C5A60S2单片机为中央控制单元，通过光敏电阻等扩展模块，实现了根据外界光照强度变化台灯自动调节亮度的功能。
该设计主要实现了台灯亮度的自动调节，单片机通过光敏电阻来获取外界的光强信息并将该信息转换成数字信号。
通过红外模块系统判断台灯附近是否有人，无人时台灯不工作，有人在附近时，台灯会自动开启。
当人离开一段时间后台灯会自动关闭并作出提醒，这样便有效地节约了能源。
此外系统还带有时间显示的功能，通过按键调节可以对时间进行校正。
经过测试，各模块的功能均能正常实现，同时该系统还具有控制简单、反应灵敏等优点。
关键词：STC12C5A60S2单片机；光敏电阻；PWM波；红外感应AbstractThe brightness automatic adjustment circuit system of lamp is controlled by STC12C5A60S2, through other expansions like photoresistor module, brightness of the lamp can be automatically adjusted according to that of the outside. The design makes it possible for the lamp to adjust it’s brightness automatically , the micro-controller gets light intensity nearby by the photoresistor and the information will be converted into a digital signal. Infrared module of the system judges whether someone is near the lamp , the lamp will automatically turn on when someone is nearby and will not work when it is not . When people leaves the desk for some time, the lamp will automatically turn off and make a reminder, which effectively saves energy. In addition the system also has the function of time display,which can be corrected by keys . Tests prove that the function of each module can be achieve normally and it is easily to control as well as quick-witted.Keywords: STC12C5A60S2; Photoresistance; PWM; Infrared sensors目录1 绪论 (5)1.1 研究课题的背景与意义 (5)1.2 本课题的研究内容及实施方案 (5)1.3 论文内容安排 (6)2 整体方案设计 (7)2.1 整体逻辑框图 (7)2.2 方案论证 (7)3 硬件方案设计 (10)3.1 STC12C5A60S2最小系统 (10)3.2 光敏电阻 (11)3.2.1 光敏电阻的性质 (11)3.2.2 光敏电阻模块电路图 (13)3.3 液晶显示屏1602 (14)3.3.1 1602简介 (14)3.3.2 1602与单片机连接图 (15)3.4 时钟芯片DS1302 (16)3.5 红外传感器 ................................................................... 错误!未定义书签。
调光台灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解调光台灯的基本电路原理，掌握光亮度与电阻之间的关系。
2. 学生能描述调光台灯中各个电子元件的作用，并解释其在电路中的作用。
3. 学生了解调光台灯在生活中的应用，认识到科学知识在实际生活中的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的调光台灯电路。
2. 学生通过实际操作，学会使用工具测量电阻、电流和电压等物理量。
3. 学生掌握分析电路问题的方法，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发创新精神和实践能力。
2. 学生在学习过程中，树立合作意识，学会与他人分享和交流。
3. 学生认识到节能环保的重要性，养成节约用电的良好习惯。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合物理知识和电子技术，旨在培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：六年级学生对电路知识有一定的基础，对实际操作和探索有较强的兴趣。
教学要求：教师应引导学生运用所学知识解决实际问题，注重培养学生的动手操作能力和团队协作能力，使学生在实践中感受科学的魅力。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 电路基础知识复习：电流、电压、电阻的关系，欧姆定律。
- 教材章节：第五章第一节《电路的基本概念》2. 调光台灯电路原理：- 教材章节：第五章第二节《电路元件》- 内容：介绍调光台灯中主要元件（电阻、电位器、LED灯等）的工作原理及其在电路中的作用。
3. 实践操作：- 教材章节：第五章实践活动《制作简单的调光台灯》- 内容：指导学生动手搭建调光台灯电路，学习使用工具测量电阻、电流和电压等物理量。
4. 调光台灯电路设计：- 教材章节：第五章第三节《电路的设计与应用》- 内容：分析不同调光方式（如电阻分压、PWM调光等）的优缺点，引导学生进行创新设计。
5. 节能环保意识培养：- 教材章节：第五章第四节《节能环保》- 内容：介绍调光台灯在节能环保方面的优势，引导学生养成节约用电的好习惯。
智能台灯控制电路的设计摘要：本文介绍了智能台灯的控制电路设计。
该控制电路采用多种传感器和电子元器件，通过智能算法进行优化和控制，并可通过无线通信实现远程遥控和数据传输。
实验结果表明，该控制电路可以实现人性化的光照调节、自动关闭、语音控制等智能化功能，具有广泛的应用前景。
关键词：智能台灯、控制电路、传感器、算法优化、无线通信一、引言随着人们对生活品质和健康的要求不断提高，智能家居产品正在越来越受到关注和青睐。
智能台灯作为生活中不可缺少的家居用品之一，在满足照明需求的同时，也需要更多的智能化功能来提升用户的舒适度和便利性。
因此，本文设计了一种智能台灯的控制电路，旨在实现人性化、智能化的照明调节和远程遥控等功能。
二、智能台灯控制电路设计智能台灯控制电路的设计主要包括硬件电路设计和软件算法的开发。
硬件电路通过多种传感器和电子元器件的组合实现各种功能，软件算法则对照明和控制进行优化和调整，以达到更加人性化、智能化的效果。
2.1 硬件电路设计智能台灯控制电路的硬件部分包括系统总线、控制器、传感器、通信模块等多个部分，其中最重要的是传感器的选用和布局。
2.1.1 传感器的选用本文选用了光敏电阻、红外传感器、声音传感器等多种传感器，实现了不同方向和类型的感应。
其中光敏电阻用于检测室内环境光照水平，红外传感器用于检测人体的活动情况，声音传感器则可以通过声音控制实现灯光的开关、调节等功能。
2.1.2 传感器的布局传感器的布局需要考虑到人体活动的范围和灯光的照射范围，以实现最佳的感应效果。
本文采用多点式布局，将传感器分别安装在灯头、底座和侧面，以实现全方位感应和优化。
2.2 软件算法开发软件算法的开发主要包括光照调节、自动关闭、语音控制等几个方面。
其中光照调节根据室内光照水平的检测结果进行自动调节；自动关闭功能则考虑到人的活动时间和持续时间，通过算法的优化实现灯光的自动关闭；语音控制则可以通过无线通信模块和远程控制实现。
自动调光台灯电路工作原理本文介绍了一种自动调光台灯，它有一只光电探头放在书本附近，可使书本上的照度自动调到合适的数值，既可减少手动调光的麻烦，又可保护视力。
同时，它具有稳光功能，当电源电压波动时，台灯亮度保持不变。
如果要象普通调光台灯一样调光，只要改变探头和灯泡的距离即可，使用起来十分有效。
电路工作原理：电路如图152所示。
交流电压经桥堆整流后，一路经R1由稳压管VD钳位后得9V的脉动直流电压供控制电路使用；另一路加到电灯H和可控硅VS两端。
改变VS的导通角即可改变电灯H的亮度；H中通过的是脉动直流电流。
控制电路使用脉动直流电源可保证输出的触发脉冲与可控硅VS的阳极电压同步。
图152图152中光敏电阻RG用作探头。
VT1(9012)、R2、R3等组成误差放大器，VT1实质上起到一个可变电阻的作用。
VT2(BT33)、C1等组成张弛振荡器，作为VS 的触发电路。
当探头处的照度发生变化时，如改变探头和灯泡的距离使探头处照度降低，则RG的阻值增大，VT1的基极电位降低，其集电极电流增加，从而使C2的充电时间缩短，使触发脉冲相位前移、VS导通角增大，灯的亮度增加；反之，当探头处照度增加时，会使灯的亮度减弱。
可见若探头处的照度基本保持不变，就可实现自动调光的目的。
同上分析，在探头位置不变的情况下，当电源电压发生波动时，也能使灯的亮度保持不变，起到稳光作用。
C1、L组成噪音滤波电路，可抑制对其他电子设备的射频干扰。
元件选择与安装调试：整流桥堆用1A/400V的；VS用1A/400V的单向可控硅；VT2用分压比η＜0.7的单结晶体管，如BT33B，其基极间电阻Rbb应尽量大一些，以控制电路的总电流。
光敏电阻RG电好选用亮阻在5～10KΩ之间的，如MG4354、MG4534等。
整个装置除RG外可装在台灯的底座内。
RG用两根导线引出装在带透明窗内的塑料盒内作探头用。
调试工作应在自然光线较暗的情况下进行。
调试时将探头放在离灯泡40～50cm处，调节R4，亮度应明显发生变化。
台灯亮度自动调节电路的设计作者：宋汝洋来源：《中国新通信》 2017年第16期一、整体方案设计本设计采用AT89S52 单片机作为智能LED 台灯的核心控制单元，由BISS0001 集成芯片以及热释电红外传感器构成台灯的感应开关，以期实现台灯亮度的自动调节与控制。
当热释电红外传感器感应到有人体接近时，则通过BISS0001集成芯片，向AT89S52 单片机发出外部中断信号，点亮台灯；接着借助单片机定时器，为台灯点亮时间定时，而在此过程中，如果单片机再次接收到来自热释红外传感器发出的外部中断信号，则应从再次点亮的时间开始定时，以此确保有人使用台灯时，台灯能够一直保持亮度；反之，当台灯在点亮延时过程中，AT89S52 单片机没有接收到热释红外传感器再次发出的外部终端指令，那么台灯过了定时点亮时间，便会自动熄灭。
然后通过将定值电阻与光敏电阻进行串联分压，还能够促进三极管基极电压的改变，真正实现智能LED 台灯亮度的自动调节功能。
二、硬件设计1、AT89S52 主控芯片介绍。
AT89S52 单片机是一种功耗低、性能高的微控制器，拥有8K的可编程Flash 存储器，也因此为众多控制系统提供了很高灵活、而且有效的方法。
该主控芯片具体含有以下性能：32 位I/O 口线，2 个16 位定时器/ 计数器，8k 字节Flash，256 字节的RAM，5 个中断优先级两层中断嵌套中断，2 个中断结构全双工串行口，WDT电路，片内时钟振荡器。
当停止工作的时候，CPU 会立刻停止工作，但RAM、定时器/ 计数器、串口、中断等其他功能模块可以继续工作。
2、时钟电路。
在AT89S52 单片机内含有一个具有高增益特点的反相放大器，其晶振频率的取值一般在1.2MHz ～ 12MHz 之间，电容Cl 和C2 的电容容量一般取30PF。
但晶振频率输出的稳定性与否、振荡电路速度的快慢等均会在一定程度上受到其电容取值的影响。
如果外接时钟电路时，则要求引脚XTAL1 必须接地，引脚XTAL2 与外部时钟相连接，不过对于外部时钟传输的时钟信号没有特别的要求，只要能够保证振荡信号一定的脉冲宽度，时钟的晶振频率低于12MHz 就可以实现其目的性。
传感器课程设计之简易光控灯的设计一、设计目的与要求1、设计要求（1）初步掌握一般电子电路分析和设计的基本方法。
包括：根据设计任务和指标，确定电路方案，通过设计计算选择元器件，然后安装电路，进行调试，对结果进行分析，提出改进意见，写出设计总结报告。
（2）培养学生自学能力和独立分析、解决问题的能力。
包括：查阅参考资料、工具书，掌握电路调试的一般规律。
（3）掌握电子电路的安装、布线等基本技能。
（4）更加熟练地掌握常用电子仪器的正确使用方法。
2、设计目的利用光敏电阻设计一个简易光控灯，当用不透光的物体罩住光敏电阻时，LED 灯亮；移去遮光物体时，红色LED发光二极管不会亮。
二、设计任务（1）传感器的选型（2）电路设计（3）电路元器件的选择（4）利用Protel绘制电路图（5）焊接电路板（6）撰写说明书三、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。
摘要光控灯是一种能根据环境自动实现开灯关灯等功能的装置。
它是居家照明系统的主要组成部分，能够给我们的生活带来许多的方便。
光控灯的应用范围很广，例如安装在楼道的走廊灯、安装在街道外的路灯等。
同时也达到了省电节能和延长灯泡使用寿命的效果。
在本次设计中，我们做到如下功能要求：当傍晚光强减弱到一定程度的时候，光敏电阻阻值增大，由555定时器接成的施密特触发器输出高电平，电路就会自动点亮路灯；当早上光强增大到一定强度的时候，光敏电阻阻值减小，施密特触发器输出低电平，从而实现灯自动熄灭的功能。
关键词：光敏电阻；555芯片；施密特触发器；光控灯目录1 光控灯原理 (4)光控灯的意义与背景 (4)设计思路与原 (4)2 光控灯电路的设计方案 (4)方案的选择和确定 (5)元器件的选择‥ (6)主要原器件的介绍 (6)光敏电阻的介绍 (6)555芯片的介绍 (7)发光二极管的介绍 (8)3 总电路设计 (8)电路功能模块图 (8)电源模块原理 (9)光控开关原理模块 (9)电路仿真和分析 (10)4 电路板的制作及调试 (10)电路板的制作 (10)测试结果 (11)5 结束语 (11)6 参考文献 (12)1、光控灯原理光控灯的意义与背景站在新世纪的门槛上，我们感受到的是高速发展的现代科技。
电子课程设计（论文）题目：可调台灯开关设计学院：南昌航空大学科技学院专业名称：测控技术与仪器班级学号： 128201215学生姓名：韩国鑫指导教师：二0一四年十二月可调台灯开关设计设计者：韩国鑫班级：1282012指导老师：摘要：针对这次课程设计，我选择了可调台灯开关设计，我所设计的电路是一个可调节电路，人们可以根据需要选择不同的光照强度，将调光台灯放在卧室、客厅、书房满足人们的日常生活需求，使人们的学习生活更加方便、快捷，更加舒心。
这个电路的实用性和可靠性，在该电路的中，我采用了可控硅整流元件、4u7/50v电解电容、I N4007二极管、P C R606三极管、1K、2K电阻、470K电位器等元件，其中单向可控硅是M C R100-6,二极管使用I N4007。
关键词：可调开关；可控规=硅调节电路。
指导老师签名：目录1. 设计内容及要求--------------------------------------------------41.1 设计目的及主要任务--------------------------------------------------41.2 设计思路--------------------------------------------------42. 方案设计与实现--------------------------------------------------52.1 可控硅原理-------------------------------------------------53. 各个元件的参数分析算计-------------------------------------------------54. 台灯调光电路的最终原理图与工作原理----------------------65. 台灯调光电路的安装与测试--------------------------------------------------6 5.1 电路的焊接--------------------------------------------------65.2 硬件的测试--------------------------------------------------66. 可调开关电路图原图--------------------------------------------------7-87. 元件列表--------------------------------------------------98. 总结及心得体会--------------------------------------------------109. 参考文献--------------------------------------------------1010. 评定表--------------------------------------------------101 设计内容及要求1.1 设计目的及主要任务设计目的：由于台灯调光电路有很高的使用性、实用性，平时放在卧室、书房、客厅里，满足人们的需求，方便人们的生活。
传感器与测控电路课程设计设计课题：自动调光台灯控制电路设计指导老师：单位：湖南科技大学机电工程学院作者：班级：07级测控一班学号：0703030128设计时间：2010年6月目录一、设计题目与要求 (2)二、基本原理简述 (2)三、设计总体方案拟定 (8)四、传感器的结构设计及计算 (8)五、测控电路设计与计算 (9)六、精度误差分析 (11)七、抗干扰措施 (11)八、参考文献 (12)九、附录 (13)一、设计题目与要求设计课题：用光敏电阻制作一个自动调光台灯。
使台灯的亮度根据周围环境照度自动调节，当周围环境照度较弱，亮度增大，反之则较小。
基本要求：1、 工作在常温、常压、静态、环境良好；2、 精度：0.1%FS ；3、 分辨率：按参考文献上常用传感器类比；4、 测量范围：按参考文献上常用传感器类比；5、 传感器及其辅助结构设计（传感器结构简图1张）；6、 电路设计（控制流程图1张；硬件电路及分析，系统电路图1张）。
二、基本原理简述1、光传感器检测光的传感器称为光传感器，通常是指将光信号转换为电信号的一种传感器。
用光电传感器进行非电量的测量时，只需将非电量信号转化成为光信号即可。
由于光传感器都具有结构简单、非接触性、可靠性高、反应快等优点，在军用及民用中极为广泛，因此，其种类繁多，常用的光传感器包括：光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、红外线传感器、光电耦合器件、电荷耦合器件、颜色传感器、光纤传感器、紫外线和放射线传感器等多种。
图1 光电式传感器的组成光传感器的物理基础是光电效应。
光电效应通常分为内光电效应、外光电效应和光生伏特效应。
光敏电阻主要是根据敏感材料CdS 、CdSe 的内光电效应（光电导效应：高电阻率半导体受光照吸收光子能量后，产生电阻率降低而易于导电的现象）制成的。
是一种物质半导体充电器件，它具有灵敏度高、光谱响应范围宽、体积小、重量轻、机械强度高，耐冲击、耐振动、抗过载能力强和寿命长等特点。
内光电效应的物理过程是：光照射到半导体材料上，材料中处于价带的电子吸收光子能量，越过禁带跃入导带，从而形成自由电子，与此同时价带也会相应地形成自由空穴，即激发出电子—空穴对，从而使导电性能增强，光线越强，阻值越低。
如图2所示，为了使电子能从键合状态过渡到自由状态，即实现能级的跃迁，入射光的能量必须大于光电材料的禁带宽度∇Eg ，亦即入射光的频率应高于由∇Eg 决定的红限频率γ。
g E hc h ∇≥÷=÷=⨯λλγ24.1式中，h为普朗克常数,γ、λ分别为入射光的频率和波长。
图2 半导体能带图及内光电效应图3 光敏电阻工作原理图图4 光敏电阻结构图光敏电阻的基本特性包括伏安特性、光照特性、光电灵敏度、光谱特性、频率特性和温度特性等。
(1)伏安特性：一定光照下，加在光敏电阻两端的电压和光电流之间的关系曲线。
光照特性：在一定外加电压下，光敏电阻的光电流I与光通量之间的关系特性曲线。
图5 光敏电阻的伏安特性 图6 光敏电阻的光照特性 (2)光电灵敏度：单位光通量入射时能输出的光电流的大小，即Φ=/d dI r 。
光照不同，灵敏度也发生变化。
光照增大，灵敏度下降。
最大灵敏度是在光敏电阻上加以最大电压时，光电流Im 与光通量之比值。
相对灵敏度是指在单位外加电压下，入射单位光通量时对应的光电流输出，即K=r/V=I/(ΦV)(3)光谱特性:光敏电阻对于不同波长的光，其灵敏度不同。
图7 光敏电阻的光谱特性(4)频率特性：光敏电阻具有延时特性，当光敏电阻受到脉冲光照射时，光电流要经过一段时间才能达到稳定值，而在停止光照后，光电流也不会马上为零。
不同材料的延时特性不同，它们的频率特性也不同。
图1.8为相对灵敏度与光强变化频率之间的关系曲线。
图8 光敏电阻的频率特性(5)光谱温度特性：随着温度变化，光敏电阻的暗电阻和亮电阻都会发生变化，光敏电阻受温度影响大，光谱特性也受到影响。
2、滤波和信号转换电路测量系统从传感器拾取的信号中，往往包含噪声和许多与被测量无关的信号，并且原始的测量信号经传输、放大、变换、运算及各种其他处理过程，也会混入各种不同形式的噪声，从而影响测量精度。
滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，当信号与噪声分布在同频带中时，可以从频率域实现信号分离。
在实际测量系统中，噪声与信号的频带往往有一定的重叠，如果重叠不很严重，仍可利用滤波器有效地抑制噪声功率，提高测量精度。
图9 0~10mA/0~5V转换电路3、脉宽调制（PWM）控制电路原理简述脉宽调制控制电路的基本构成和工作原理等叙述如下。
(1)PWM的基本电路基本的脉宽调制控制电路由电压一脉宽转换器和开关功率放大器组成．其组成原理如图10所示。
电压一脉宽转换器的核心是运算放大器(比较器)。
运算放大船A输入信号有调制信号Ur(其频率为主电路所需的开关调制频率)、负偏置电压Up、控制电压Uc。
由于运算放大器A为开环，因此，该比较器的输出仅取决于输入方向的两个极限值(取决于Uc一(Ut+Up)的正负)，此输出经开关功率放大器输出到触发脉冲列逆变器。
图11所示，调制电压“Ut为锯齿波，当控制电压Uc>Ut-Up时，运算放大器的输出为低电平(-Uom)如图(b)所示；反之，当Uc<Uf=Ut+Up时。
运算放大器的输出为高电平（Uom）（如图（c）所示）。
图10 脉宽调制控制电路组成原理图 图11 脉冲调制波形图 若锯齿波的线性良好，则输出正向脉冲的占空比为/Ucm)U -(121/T c ⨯=τ 式中，τ为正向脉冲宽度；T 为一个开关周期，Ucm 为控制信号c U 的最大值。
开关功率放大器一般采用射极输出，对脉冲列进行功率放大。
通过PWM 控制改变开关 管(或品闸管)在一个开关周期内导通时间的氏短，实现对负载两端平均电压大小的控制。
负 载两端平均电压UL 的占空比的关系为：T E U C L /τ⨯= 式中，Ec 为控制制直流电压。
脉冲宽度调制器是一个电压一脉宽转换器。
对它的基本要求是死区要小，调宽脉冲的前后沿要陡．以减小时脉冲列逆变器触发的死区。
否则，死区大会影响Dc —Ac 转换的精度及其输出波形。
这就要求脉冲宽度调制器的比较器有足够高的灵敏度和分辨率。
为此，设计时要综合考虑比较器灵敏度、分辨率与综合考虑系统的控制模式、控制系统的具体要求和与功率。
(2)数字式脉宽调制电路脉宽调制器PWM 信号的产生是通过控制电压与调制电压比较实现的。
调制电压的频率 决定PWM 信号的频率，而PWM 信号对负载两端的电压控制，由控制电压对脉宽的按制实现。
在控制电压与调制电压曲线的相交处，使PWM 信号状态翻转。
数字式脉宽调制器可随控制信号的变化而改变脉冲序列的占空比τ/T. 在数字式脉宽调制器中，控制信号是数字，其值确定脉冲的宽度。
当维持调制脉冲序列的周期不变，通过改变脉冲的宽度，就能达到改变占空比τ/T 的目的。
用微处理机来实现数字脉宽调制极其容易，通常的方法有两种：一种是用软件方式来实现，即通过执行软件延时循环程序交替改变端口某个二进制输出逻辑状态来产生脉宽调制信号，设置不同的延时时间得到不同的占空比。
这种方法的优点是简单、灵活、省硬件，缺点是需要占用CPU 许多处理时间，对微处理机的速度要求很高，于控制不利；另一种是用硬件电路自动产生PWM 信号，不占用CPU 处理的时间。
图12及图13是利用PC 机接口控制实现脉宽调制的PWM 电路及其原理工作图。
它由8位二进制计数器CD4520、8位数值比较器2*CD4585和并行接口芯片8255A 构成。
在时钟CLK 作用下，计数器的8位输出（引脚3-6，11-14）从“0”开始逐次加“1”，当8位输出全为“1”（对应十进制数255）时，再来CLK 脉冲又将从“0”开始。
显然，计算器输出数字斜波信号，其周期为CLK 的256倍，这种周期性数字斜波信号所起的作用与模拟PWM 方式中的锯齿波作用相同。
计算器输出的周期性数字斜波信号称为B 组数字量。
8位二进制数值比较器由两片4位数值比较器CD4585构成。
数值比较器A 组数据来自8255A 端口A （PA0-PA7），故A 组数据是微机输出的数字控制信号，它相当于模拟PWM 方式的控制电压。
只要计算器的输出值小于8255A端口A输出的数值，则第二级CD4585的“A>B”输出端保持高电平。
当比较器的两个输入值相等时，“A>B”端变零，并且直到计数器溢出之前保持为低电平。
溢出后，“A>B”端恢复为高电平，并重复执行该过程。
输出波形的周期T=256Tc，而脉冲宽度 =D*Tc。
其中D为控制的数值，Tc为时钟周期。
如果要求PWM频率为1kHZ，则CLK的频率应为256kHZ。
图中8255A的PC7位用于控制计数器的工作；D0-D7为8位数据输入端，全部为双向三态；/CS为片选端，低电平有效；A0；A1为通道0、1的选择信号端；/RD为读信号输入端，低电平有效；/WR为写信号端，输入，低电平有效；RESET为复位信号输入端，高电平有效。
图12 计数比较式脉宽调制PWM电路图13 计数式PWM电路原理图4、整流滤波电路单相桥式整流电容滤波电路(1)二极管的导电角θ<π,流过二极管的电流为不连续的且幅度很大的电流脉冲，它比输出电流L I 大许多倍。
实际中近似估算为2I =（1.5~2）L I 。
(2)负载平均电压L V 升高，纹波减小。
并且C R L 越大，电容放电越慢，负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高。
为了得到平滑的负载电压，实际中一般取d τ= C R L ≥（3~5）T/2 式中，T 为电源交流电压的周期。
(3)滤波电容估算 L R T C 2/)5~3(≥图14 桥式整流滤波电路三、设计总体方案拟订根据设计题目及要求，拟订方案如下：根据光敏电阻的伏安特性，当光照强度改变时，光敏电阻的光电流随之改变，将光敏电阻的电流变化转换为电压的变化，再对由光信号产生的电压信号进行模数转换，经过单片机的设定程序，根据已定的外界光照强度（即电压变化）与台灯光亮度调节的函数关系，输出信号，实现对脉宽的调制，通过光电耦合器件与主电路耦合，从而控制输出的平均电压，改变台灯光亮度，使其达到预定的光照效果。
图15 控制原理框图四、传感器的结构设计及计算选择光敏电阻： 型号规格 外径尺寸 封装方式 额定功率 亮阻 （K Ω） 暗阻 （M Ω） 使用环境温度 （℃） 时间常数（mS ） 最高工作电压 MG45-12 Φ510mW ≤2 ≥2 -40～+70℃ ≤20 50V MG45-13Φ510mW≤5≥5-40～+70℃≤2050V光信号光敏电阻台灯PWMI/V 转换单片机A/D 转换传感器与测控电路课程设计MG45-14 Φ5 塑料封装 10mW ≤10 ≥10 -40～+70℃ ≤20 50V MG45-32 Φ9 50mW ≤2 ≥2 -40～+70℃ ≤20 150V MG45-33 Φ9 50mW≤5 ≥5 -40～+70℃ ≤20 150V MG45-34 Φ9 50mW≤10≥10 -40～+70℃ ≤20 150V MG45-52 Φ16 200mW ≤2 ≥2 -40～+70℃ ≤20 250V MG45-53 Φ16 200mW ≤5 ≥5 -40～+70℃ ≤20 250V MG45-54Φ16200mW ≤10≥10-40～+70℃≤20250V根据光敏电阻的各项参数及转换电路指标，选择光敏电阻MG45-33。
