毕业设计-光控新颖广告灯设计方案

1、毕业设计作品报告书作 品 名 称： 光控新颖广告灯目录摘要：3关键词：3 绪论4 引言4 本文简述4第一章：光控新颖广告灯设计方案5第二章：基于NE555集成芯片的电路设计方案分析51.NE555的 功能简介52.NE555构成的施密特触发器简介7第三章：基于CD4541集成控制的开关电源61.CD4541的简介72.原理分析83.摘要10第四章：设计作品功能、参数描述及操作说明111.作品功能122.参数描述12参考文献13结束语14光控新颖广告灯设计方案摘要: 自制了一台广告灯控制器，白天控制广告灯熄灭，晚上光线暗时则自动开启l7小时(可调)后自动熄灭。该广告灯既可及时照明，又能节约用电。

2、本控制器灵敏度高，不受天气季节影响，还可用于彩灯、路灯等的控制。关键词: NE555集成、CD4541定时电路、继电器控制、电源电路等部分组成。The Novel Ad-Controlled lights LuzhentuQingyuan ploytechnic collegeAbstract: Ads designed a lamp controller, controlling your lights off during the day, when the dark night light automatically open l 7 hours (adjustable) automat

3、ically turns off. The ads will promptly lights lighting, but also to conserve electricity. The controller high sensitivity, from seasonal weather effects, can also be used lanterns, lights and other controls.Keywords: NE555 CPU、CD4541 Timing circuit、Relay、the power control circuit绪论引言 光控广告等是利用电子集成电路

4、和继电器（CPU、Relay）控制广告灯的新颖设计。踏入新的世纪全球的资源危机越发明显，全人类社会想尽各种办法来节约有限的资源。各类型的光控、温控、声控设备都已经广泛地使用在各种家庭、工业电路中在利用到新的设计节约资源同时也是设备自动化、智能化。本文简述本设计报告主要从以下几个章节进行论述：第一章光控新颖广告灯设计方案第二章基于NE555 集成芯片的电路设计方案分析第三章 基于CD4541的功能简介第四章 设计作品功能、参数描述及操作说明第一章：光控新颖广告灯设计方案广告灯控制器由NE555组成的光控及抗干扰电路、CD4541定时电路、继电器控制、电源电路等部分组成。选用了继电器控制的开关电源

5、，从而达到光控效果。第二章：基于NE 555集成芯片的电路设计方案分析1. NE555功能简介。 NE555为8脚时基集成电路， 各脚主要功能 1.地 GND 2.触发 3.输出 4.复位 5.控制电压 6.门限(阈值) 7.放电 8.电源电压Vcc 应用十分广泛，可装如下几种电路： 1。单稳类电路 作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。 2。双稳类电路 作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。 3。无稳类电路 作用：方波输出 ，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。1）利用NE555所构成的施密特触发器简介 2）控制电路 图3控制电路原理结构图 电路原本设计是

6、采用最简单的稳压电容配搭一个300K电阻做稳压，但是实际安装的时候造成电压不够从而导致灯一闪就马上关掉了。经试验，这个方案造成K1的电压只有6V但点亮灯的一瞬间KI的电压却有20多伏。最后改装电路图，加了2个稳压二极管放弃了稳压电容改用220V转12的变压器。电路正常启动，计时功能正常运行。3、 基于CD4541的功能简介CD4541是采用CMOS工艺制造的可编程定时集成电路采用14脚双列直插式塑料封装形式,电源电压范围是3V18V典型值为10V.其内部电路主要由振荡器、可编程16级二分频器、自动和手动复位电路、计数器、输出状态的逻辑控制电路等部分构成.第脚接振荡电阻Rtc,第脚接振荡电容Ct

7、c,第脚接保护电阻Rs,共同构成振荡器外接阻容网络端当Rtc、Ctc的阻值确定之后,即决定了振荡器的振荡频率,振荡频率f1/(2.3*Rtc*Ctc).AR(5脚)是自动复位端当AR为低电平时电路在通电时会自动复位使计数器清零.MR(6脚)是手动复位端当MR为高电平时,电路复位.8脚(Q端)是输出端.9脚是输出选择端用来选择Q端在电路初始状态是高电平还是低电平,当9脚接低电平时,8脚的初始状态是低电平.M端(10脚)是单定时/循环输出方式选择端当M=0时是选择单定时输出方式所谓单定时方式是指电路定时时间到后,输出端Q的电平跳变后始终保持不变.直到下一次复位信号的到来;当M=1时是选择循环输出方

8、式循环方式是指Q端电平将按设定的时间作周期性跳变.A、B是分频器编程输入端当A=B=1,电路可获得最大的定时时间2）管脚说明： 白天，光敏电阻RG阻值很小，通过RG和WR1分压，NE555第脚电压大于23Vet，使第脚输出为低电平，三极管BG 1截止。CD454 1第脚复位端为高电平，其内部计数器清零复位，第脚输出端为低电平，BG2截止，继电器常开触电断开，其受控电路不工作。 当夜幕降临的时候，RG阻值逐渐增大，NE555第脚电位逐渐降低，当小于13 Vcc时，NE555第脚输出端信号翻转为高电平。BG 1基极电位升高而导通，给C D4541第脚提供一个由高电平变为低电平的脉冲负跳变沿，使内部

9、电路开始计数，输出端第脚输出高电平。2、 原理与分析：1）直流稳压电源的基本原理：（1）直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。各部分的作用：电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=，式中是变压器的效率。（2）整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。各滤波电容C满足RL-C（35）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。（

10、3）端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。其典型电路如图2，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为：Uo1.25（1R2/R1）式中R1一般取120240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25V）。2）稳压电流的性能指标及测试方法 ：稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流

11、及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。测试电路如图3。图3稳压电源性能指标测试电路（1） 纹波电压：叠加在输出电压上的交流电压分量。用示波器观测其峰峰值一般为毫伏量级。也可用交流毫伏表测量其有效值，但因纹波不是正弦波，所以有一定的误差。（2）稳压系数：在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化，即：（3） 电压调整率：输入电压相对变化为10%时的输出电压相对变化量，稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响，因此只需测试其中之一即

12、可。（4） 输出电阻及电流调整率输出电阻与放大器的输出电阻相同，其值为当输入电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值.电流调整率：输出电流从0变到最大值时所产生的输出电压相对变化值。输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响，因此也只需测试其中之一即可。3、摘要：本系统稳压电源部分采用美的电磁炉的专用变压器，确保长期使用的稳定性比市面上一般的变压器具有不可比的优越性能。4、 设计作品功能、参数描述及操作说明（1）作品功能：白天控制广告灯熄灭，晚上光线暗时则自动开启l7小时(可调)后自动熄灭。该广告灯既可及时照明，又能节约用电。本控制器灵敏度高，不受天气季节影响，还可用

13、于彩灯、路灯等的控制。（2）参数描述：NE555时基电路接成施密特触发器，对光敏电阻RG接收到的信号进行整形和功率放大以后，驱动后续电路c当白天有光照时，其第脚输出低电平，夜晚无光照时输出高电平。 CD4541是一块具有振荡计数、定时功能的IC，在电路中作为定时控制，各脚功能如表1所示。CD454 1工作时，第脚接振荡电阻，第脚接振荡电容，第脚接保护电阻，第脚为输出脚，第脚可选择第脚的输出状态，第脚接低电平为单定时模式，接高电平为循环定时模式，第12、13脚可设定时间或设定输出频率，CD4541分频或计数次数如表2所示。 220V交流市电经R9、C6阻容降压，D2D5整流，C5滤波，WD2稳压

14、，给继电器提供24V的吸合电压。此电压通过R8和WD1稳压，C4滤波，给IC1和lC2提供91 V的工作电压。白天，光敏电阻RG阻值很小，通过RG和WR1分压，NE555第脚电压大于23Vet，使第脚输出为低电平，三极管BG 1截止。CD454 1第脚复位端为高电平，其内部计数器清零复位，第脚输出端为低电平，BG2截止，继电器常开触电断开，其受控电路不工作。 当夜幕降临的时候，RG阻值逐渐增大，NE555第脚电位逐渐降低，当小于13 Vcc时，NE555第脚输出端信号翻转为高电平。BG 1基极电位升高而导通，给C D4541第脚提供一个由高电平变为低电平的脉冲负跳变沿，使内部电路开始计数，输出端第脚输出高电平。BG2导通，继电器K 1得电，常开触点闭合，受控电路工作。 WR2和C3为CD454 1外接振荡电阻和振荡电容，当经t=32768x23RC2487 1秒时间后，输出端第脚变为低电平。 VT2截止，K 1的常开触点失电而断开，受控电路停止工作。通过微调WR2，可改变定时时长。 此电路对于外界干扰引起的白天瞬间变暗不会导致继电器误动作，因为NE555第、脚所接R1和C l组成延时抗干扰电路，当RG阻值瞬间增大时，由于电容C 1两端电压不能突变，从而保持第脚电位基本不变，第脚输出仍为低电平。但当RG阻值长时间较大时，C 1充电完成后，NE555第脚电压降低，第脚输出高