路灯自动控制电路

1、路灯亮熄自动控制方案路灯自动控制亮熄 指导老师：秦老师 日期；2015.7.1应用电子技术行业分析（李福祥）1、应用电子技术多样化 应用电子技术专业培养掌握电子仪器测量技术、可编程逻辑控制器应用技术、微电子组装（SMT）技术，具有电子产品生产过程管理、质量检测及设备维护能力的高级技术应用性专门人才。应用电子技术专业面向现代电子技术行业，适应高科技电子产品和设备的生产、建设、服务和管理第和管理第一线需要，培养具有现代电子技术专业理论知识与应用能力，可从事现代电子产品开发、生产管理、设备维护、电子工艺与质量管理、技术支持、工程施工、产品销售及售后服务等工作的高技能专业人才。2、应用电子专业就业前景

2、 本专业毕业生基础知识扎实，动手能力强，能面向企、事业单位就业，能从事企业的电子产品设计与新产品开发，从事企业设备的安装、调试、检测、运行和维修，从事现代企业管理及产品营销。据调查，现阶段对于电子信息工程人才的需要量十分巨大，“电子信息工程”的专业，对缓解当前该类人才的供需矛盾是非常必要的。 电子信息工程专业人才已经成为信息社会人才需求的热点。电子信息产业是一项新兴的高科技产业，被称为朝阳产业。根据信息产业部分析，“十五”期间是我国电子信息产业发展的关键时期，预计电子信息产业仍将以高于经济增速两倍左右的速度快速发展，产业前景十分广阔。未来的发展重点是电子信息产品制造业、软件产业和集成电路等产业

3、 。3、 应用电子技术行业分析 随着电子产品的快速发展，电子产品的大众化。应用电子技术也迎来好的发展，应用电子技术未来几年也会跟随电子产品的发展而变得热门。选择方案单片机控制电路路灯由光敏电阻和单片机两部分控制。光敏电阻能实现路灯夜间自动点亮，白天自动关闭功能。单片机能实现时钟显示功能和定时功能。这样便能在规定时间内对路灯进行开关和降耗的控制，即有故障保护，保证了夜间照明。路灯点亮时产生反馈信号到单片机，由单片机实现计时显示。方案一的优点是所需器件少且线路相对简单。但是它的缺点同样明显，就是用单片机产生的时钟脉冲信号很难做得到准确，久而久之时间误差将越来越大。数字集成电路路灯由光敏电阻和数电集

4、成电路控制。光敏电阻实现路灯夜间自动点亮，白天自动关闭功能。数电集成电路实现时钟显示、计时电路、控制降耗电路等功能。方案二运用的是数字集成电路，能提高准确性，但所需器件较多且线路复杂。光敏电阻控制电路当天快黑时，光敏电阻R由于无光照，反向电阻增大，晶体三极管VT1的基极电压上升至4V左右，此时三极管VT1处于导通状态，VT2也处于导通状态，继电器JK线圈得电，常开触点闭合，接通220V，灯泡点亮。当天明时，光敏电阻R由于光照，反向电阻减小，晶体三极管VT1的基极电压下降至0.7V以下，此时三极管VT1处于截止状态，VT2也处于截止状态，继电器JK线圈失电，常开触点断开，灯泡熄灭。选择理由：可控

5、性强，稳定性好，线路简单，且与所学知识吻合。因此我们选择此方案。实施方案一、设计内容二、电路参数的设计(林刚 罗海峰）1、设计内容：利用晶体三极管，设计一个路灯傍晚时自动亮、天亮时自动熄的控制电路。具体要求：（一）、利用光敏电阻控制三极管的工作状态；（二）、利用三极管来驱动继电器的工作；（三）、用继电器来控制路灯亮熄问题（路灯电源为市电）。电源电压的确定：此电路是弱电流控强电流的自动控制电路，故取12V（同时也要符合继电器的额定工作电压）。继电器的选择电磁继电器是自动控制电路中常用的一种元件。实际上它是用较小电流控制较大电流的一种自动制开关。主要由一个线圈、铁芯、一组或多组的弹片组成。触点有动

6、、静触点之分。为了与电源匹配，这里取JZC22F DC12V/10A的高低切换继电器。晶体管VT1：构成的电路为共集放大电路，工作于放大和截止两种状态，为小功率管，硅材料NPN型均可。可选9011、9013、9014。在此取9013。晶体管VT2：构成的电路为驱动电路，工作于饱和和截止两种状态，相当于开关，故为小功率管，硅材料NPN型均可可选9011、9013、9014。在此取9013。确定R3、续流二极管：为确保VT2工作于开关状态，基极电流应取大一些，因为VT2集极接的是继电器线圈，掉电瞬间会产生自感电动势，为了保护VT2，故取一个二极管作为续流路径。最好取开关二极管，也可取普通二极管。参

7、数IB2在0.2mA3mA之间，由于UB1=4V，UBE1=0.7V，根据KVL定律得到UR2=3.3V,此时UR2为VT2提供电压，又UBE2=0.7，又根据KVL定律得UR3=2.6V，为了计算方便取IB2=2.6mA；根据欧姆定律R3=UR3/IB2=2.6V/2.6mA=1K 确定R2：由VT2的输入回路得到UR2=3.3V，设IR2=1.1mA，根据欧姆定律得到R2=3K。确定Rb1、R1IB1的确定：IB1=IC1/，又IC1约等于IE1IE1=IR2+IR3=1.1mA+2.6mA=3.7mA。取=100IB1=IC1/=IE1/=3.7mA/100=37uA又基极偏置电流I1&

8、gt;>IB1，硅（510），锗（1020）I1=10IB=0.37mA又UB1=4V，根据欧姆定律得R/R1=UB1/I1=10.8K设R=300K，根据并联关系推出R1=11.2K又根据KCL定律得到URB1=8V,故RB1=8V/0.37mA=21.6K约为22K限流电阻：红色发光二极管UD=2V,ID=10mAR4=UCC-UD/ID=12-2/10=1K：电路图结构1元件作用D：为发光二极管，起指示作用。R：为光敏电阻，控制路灯亮熄的主要元件，有光照时，其电阻变小；无光照时，电阻变大。为VT1提供偏置电压。VT1：起放大作用，放大电流。VT2：起驱动作用（当做开关）。JK：控制

9、路灯的亮熄。VD：起保护作用，保护VT2因电流过大而不被击穿。R4：起限流作用，防止电流过大。R3：起限流作用。R2:基极偏置电阻，为三极管VT2基极提供合适的正向偏流。R1：构成分压电路，固定三极管VT1的基极电压。灯泡灭时：VT1: Vb=0.2v; Vc=12v; Ve=0; Vbe=0.18v; Vce=12v; 状态：截止VT2: Vb=0; Vc=12v; Ve=0; Vbe=0; Vce=12v; 状态：截止Vled=1.9v; 继电器输入端电压=0；灯泡亮时：VT1: Vb=4.8v; Vc=8.8v; Ve=4.4v; Vbe=0.66v; Vce=3.8v; 状态：放大VT

10、2: Vb=0.8v; Vc=0.03v; Ve=0; Vbe=0.75v; Vce=0.02v; 状态：饱和Vled=1.8v; 继电器输入端电压=8.8v；与设计要求基本符合信息搜集需要解决的问题：（林刚）路灯控制电路需要解决的问题1、电路实现的功能？2、为什么在控制部分要加入12V直流电？3、开关二极管IN4148的作用？4、JK继电器的工作原理？5、VT1、VT2的工作过程？6、直流稳压电源的设计思路？降压变压器、整流二极管、滤波电容、三断稳压器的选择依据？7、光敏电阻的工作原理？8、发光二极管在电路中的作用？9、选择三极管的依据？10、流稳压电源中滤波功能、稳压功能还可以用哪些原件取

11、代？11、如何检测二极管（开关、发光、整流）、三极管、滤波电容的好坏？1、电路实现的功能？ 电路实现天黑时，电路控制电灯亮；天亮时，电路控制电灯熄灭。 2、为什么在控制部分要加入12V直流电？根据电磁继电器的触点负荷，向电磁继电器提供电源，同时给VT提供适当的偏置；向发光二极管提供能量。3、开关二极管IN4148的作用？开关二极管IN4148主要起保护作用，保护VT2三极管不被击穿。4、JK继电器的工作原理？当线圈通电以后，铁芯被磁化产生足够大的电磁力，吸动先贴并带动簧片，使动触点和静触点闭合或断开；电磁吸力消失，衔铁返回原来的位置，动触点和静触点又恢复到原来闭合或断开的状态。应用时只需把要控

12、制的电路接到触点上，就可以利用继电器达到控制的目的。5、VT1、VT2的工作过程？当天黑时，光敏电阻R无光照，反向电阻增大，于是晶体管VT1的基极电压升高到4V左右，VT1 VT2导通；当天亮时，光敏电阻受到光照，反向电阻减少，VT1的基极与发射极电压降到0.7V以下，VT1 VT2截止。6、直流稳压电源的设计思路？降压变压器、整流二极管、滤波电容、三断稳压器的选择依据？电源变压器整流电路滤波电路稳压电路三断稳压器的选择依据：根据直流的大小选择。7、光敏电阻的工作原理？光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏

13、度，两电极常做成梳状。入射光消失后，由光子激发产生的电子空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。8、发光二极管在电路中的作用？起指示作用，电灯亮时，发光二极管亮；电灯熄灭时，发光二极管熄灭。9、选择三极管的依据？三极管具有电流放大作用；三极管对小信号实现放大作用。三极管也能当做控制电路的开关。10、流稳压电源中滤波功能、稳压功能还可以用哪些原件取

14、代？滤波电容：RL=（35）*T/2；整流线圈L和负载的串联电路，同样具有滤波作用。稳压：选用稳压二极管使输出电压稳定。 三端集成稳压器可实现稳压。11、如何检测二极管（开关、发光、整流）、三极管、滤波电容的好坏？二极管：万用表测量，两个表笔分别调换测量，其中表针摆动到大致中间位置，为正向导通，调过来测量表针应不动，说明二极管是好的。如果两次都不动，那么二极管已经断路，如果两次测量表针都都打到底说明二极管击穿短路了。三极管：利用三极管内PN结的单向导电性，检查各极间PN结的正反向电阻，如果相差较大说明管子是好的，如果正反向电阻都大，说明管子内部有断路或者PN结性能不好。如果正反向电阻都小，说明管子极间短路或者击穿了。电容：万用表两个引脚测量，根据容量不同表针会有一个迅速的摆动幅度，然后慢慢恢复到0，调换表笔后，摆动幅度增大，仍然慢慢归零，说明是好的电容。摆动幅度与电容大小有关。市场调差（梁博）三极管9013 JK继电器 51k电阻发光二极管 光敏电阻 1k3k 白炽灯收获与体会通过这次市场调查，更深一步的了解了应用这个专业，知道了自己将来毕业以后会从事怎样的工作，是自己对大学更多了一分自信。因此，以后我