路灯控制器的设计任务书

1、路灯控制器的设计任务书1 设计要求（1）画出电路原理图（2）元器件及其参数选择（3）电路仿真（4）SCH文件生成与打印输出2 技术指标（1）具有光控功能，白天光线较亮，即使有声音路灯也不亮，光线较暗，有声音时路灯点亮。（2）具有声控功能，晚上光线较暗，有声音时路灯点亮，声音消失后延长照明一段时间后自动熄灭。3 编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，用心得体会。4 答辩在规定的时间内，完成叙述并回答问题5 采用太阳能电池供电。路灯控制器摘要：介绍一种声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，并给出了电路原理图及元件参数选择。关键字：光电开关 自动控制 延时电路 节能太阳能电池

2、引言声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时，路灯自动点亮，从而实现人来灯亮，人走灯灭，既方便又实用。不仅节约了电能，而且能延长灯泡使用寿命。可广泛应用于楼梯，走廊，卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。此控制器经济实用，即使一般的脚步声也能出灯泡发光照明好。1 总体设计方案1.1 设计思路整个电路由电源电路，声控电路，光控电路及延时电路等部分组成。电源由太阳能电池供电，光敏控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号。从而实现白天灯泡不亮晚上遇到声响时，通过声控电路使灯泡自动点亮，声控电路主要将声音信号转变为电信号，从而要实现自动控制，延时电路声音消失后延长一

3、段光照时间。必要时可加一个手动开关，以增强电路的实用性。总体方框图如图1所示。1.2 总体方框图图1 路灯控制器原理组成方框图1.3 主要电路声光控路灯控制器原理如图2所示。图2 声光控路灯控制器原理图1.3.1 电源电路由太阳能电池组成，大约输出10V左右的直流电压供后级电路使用。 1.3.2 光控电路该电路主要由R4和光敏电阻GR组成，白天因光敏电阻GR受光线照射，电阻变小，IC的1脚呈低电位，IC的输出端为低电平，VS阻断，灯路关闭，这时，无论有多大声响，灯都不会亮。到夜晚，GR的电阻随环境光线的减弱而增大，与上述过程相反，VS导通。若出现光控时间偏早或偏晚，调节R4阻值，使GR两端的电

4、压在阈值附近变化（天黑亮灯前后）。 2.3.3 声控电路1如图3所示，该电路主要由R1，BW以及辅助的基本放大电路R2，R3，VT组成。白天，因为光控电路阻断，所以，无论多大 声，灯都不会亮。到夜晚，光控电路导通，当人走动的脚步声传到传声器BW时，声波转换为电信号，经三极管VT放大 ，使脚2的电位由低变高，门2输出高电平，通过二极管D1向C2迅速充电到阈值电压，门4输出高电平，VS导通，灯亮。若声控灵敏度偏低，可增大R1阻值，或换高放大倍数的三极管。1.3.4 延时电路延时电路主要由电容C2，电阻R5组成。当夜晚人走动时，灯路导通，图3 声控电路 门G2输出高电平，通过二极管D1向C2迅速充电

5、；人过声息，门G2输出电平变低，由C2电压 维持门G3输入的高电平，门G4输出状态不变，灯不熄。这时右D1隔离C2经R5缓慢放电，大约50S后，电压降到关门电压值时，门G3,门G4翻转，VS截止，灯自动熄灭。若要变动延时的长短，可改变C2的容量。人走灯熄的延时照明控制作用，从而达到节约电能延长使用寿命的目的。1.3.5 其他电路(1)负载电路 负载电路上接上一定功率的灯泡。(2)稳压电路 R7，DW限流稳压，向CD4011等部分电路提供约10V直流电压和100mA的工作电流。(3)数字电路 门G1，门G2，门G3，门G4是4个与非门。门G1，门G2用于鉴别输入动态；门G3，门G4反向后，VS导

6、通，接通灯路。2 设计原理分析2.1 工作原理电路中集成电路IC的门G1和门G2接成“与”输入，用以鉴别输入动态。按逻辑功能只有当门G1两输入端都呈高电平时，门G2的输出端才为高电平，再经过门G3，门G4两极反相后，触发晶闸管VS导通，接通灯路。白天因光敏电阻受光线照射，IC的1脚呈低电位，IC的输出端为低电平，VS阻断，灯路关闭，这时，无论外界声音再高灯都不会亮；到夜晚，GR的电阻随环境光线减弱而增大，脚1变为高电平，当人走动的脚步声传到传声器RM时，声波转换成电信号经三极管VT放大，使2脚电位由低变高，门G2输出高电平，通过二极管D1向C2迅速充电到阈值电压，门G4输出高电平，V2导通，灯

7、亮，人走声熄，门G2输出电平变低，由C2电压维持门G3输入高电平，门G4状态不变，灯不熄，这时由由D1隔离C2经过R5放电，约50S后电压降到关门电压值时，门G3，门G4翻转，VS截止，灯自动熄灭。2.2 电路结构：本制作实验主要由驻极体传声器，光敏电阻R1，与非门电路CD4011，晶体二极管，稳压管，双向晶闸管等元器件组成。2.2 元件参数选择二极管D1选用1N4007硅整流二极管；DW为10V.1/2W稳压管；VS选用双向晶闸管，光敏电阻GR选用MG45型；话筒MIC选用小型驻极体话筒；熔丝应根据被控制路灯总功率而定，一般额定电流应小于或稍大于路灯总工作电流。参考文献1王俊峰,斐炳南,李传

8、光.电子产品的设计与制作工艺.北京理工大学出版社,19952清华大学电子学教研组编.童诗白.模拟电子技术基础 第三版,北京:高等教育出版社,20043华成英.电子技术.北京:中央广播电视大学出版社,19964杨素行.模拟电子电路.北京:中央广播电视大学出版社,19945何希才,伊兵.实用电子电路设计.北京:电子工业出版社,19986叶挺秀.应用电子学.杭州:浙江大学出版社,19947王楚,徐道衡.电子线路原理.北京:北京大学出版社,19953总结与体会通过近两周的实习，我觉得自己的确学到了许多知识。以前学习模拟电子技术的时候，总觉得没有什么实用性，而现在才发现那种想法是完全错误的。例如我们实习

9、时要求我们设计的水位控制器，抢答器.报警器.路灯控制器，音频放大器等都离不开模拟电子技术基础这门重要的学科。这些知识完全能够使本来很暗淡的世界，变得丰富多彩。使我们的生活更加绚丽，使我对模电课程更加迷恋。通过两周的实习，我除了学会了许多专业知识，遇到困难时，我就去积极的看教材，去图书馆查阅资料，去网上搜索相关信息，直至把每一个细节，每一个原理都搞清楚弄明白为止，大大增强了我的自学能力和独立能力。更重要的是，我拓展了思路，开阔了视野，活跃了思想。以前学习模电时总觉得自己傻傻的，不知所措.无从下手，如何学起，思路很狭窄，视野也不开阔，学的东西很死板，也很僵硬，根本不能够运筹于帷幄之中，更不用说去自己设计个电子线路了，那简直是天方夜谈。现在我就对自己充满了信心，敢于去动手，敢于去实践，敢