样本格式-电子课程设计

1、模拟电路课程设计所属学院：计算机科学与通信工程学院 姓名： 高剑指导老师：杨建宁同组成员：庄晓波 吴晓亮 吴建中 夏翔宇 高剑完成时间：2010年1月14日目 录1）设计题目名称。（2）设计任务、技术指标和要求。（3）设计方案选择与论证。（4）总体电路的原理和功能框图 （方案比较和说明） 。（5）功能块及单元电路的设计与主要参数计算， 元器件选择和电路参数计算的说明等。（6） 全部元器件、型号清单 （7）仿真过程波形和结果。 （8） PCB底版布线图及说明（选择）。 （9）课程设计体会和收获。课程题目：台灯自动开关盒一、设计目的 ·掌握台灯自动开关盒的工作原理。 ·掌握多种

2、台灯自动开关盒的电路组成及设计方法。二、设计任务和要求。1设计并制作一个台灯自动开关盒，以实现“人来灯亮，人走灯灭、光照灯灭”等节电功能；2台灯盒有交流电源输入线和交流电源输出插座，输出可接额定电压220V，输出功率适当的台灯；3具有两个传感器，即： （1）光敏传感器。将其安装在开关盒适当的地方，作为检测光照； （2）对人体敏感的传感器，通过人体发出的红外线感应人体接近；4自动开关盒做好后，将台灯的电源插头插入开关盒的电源输出插座，便可实现如下功能： （1）在晚上，当没有足够的光源照到光敏元件上时，若有人靠近台灯，它便自动接通电源发光，人离开台灯后，能自动断开电源； （2）在白天有足够强的光线

3、（以适合阅读为标准）照射到光敏元件上时，无论是否有人靠近台灯，它都不会亮；6设计并制作电路图三、方案选择与论证。 31方案1：红外感应 1、 结构图见图1：人体红外信号红外探测模SZHHHHHNN块控制单元台灯 光信号光敏感应器 图1 图 1 中有三个主要部分： ( 1 ）光敏传感器，其作用就是将感觉到的光信号的强弱转化为电阻的大小，并实时告知控制元件； ( 2 ）红外感应器，其作用是感觉近距离内有没有人靠近，并实时的告知控制元件； ( 3 ）控制单元，其作用是根据台灯周围的光线和是否有人靠近来控制灯的亮与灭。直流输出U4U2220V50Hz交流输入U1U0U3图2图 2 主要由三大部分组成：

4、（1）电源部分。在图2中虚线的左边为电源部分，直流稳压电源的基本功能是为电子电路提供稳定且合适的电能，它以公共供电网为能量来源（即供电网是220V，50Hz 的交流市电），输出电压等级较低，功率较小的直流电压，一般在3V-24V,200W 以下。下图给出了直流稳压的基本结构。由图可见，直流稳压电源包含如下几个部分：电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。输入100V，60Hz的电压信号，进过变压器后输出约为13.5V的交流信号，在经过，桥式整流滤波之后输出大约为17.587V 的直流信号。设U2为变压器二次测电压有效值，那么经过桥式整流滤波之后输出的电压Uo大约满足公式： Uo=1.2 U2

5、测得的电压基本上满足此公式。在工程实际中，一般取： （2） 红外感应部分。工作原理：红外感应部分的功能由红外探测模块HN911T完成，但由于在multisim软件上无法模拟出该模块，故采用外加一个信号的模式来实现该功能，当人体进入该红外探测区是，会有一个5V的电压信号输入，当人体不在该探测范围内时，该信号变为0V，等于没有信号输入。 (3) 光敏传感器。工作原理：光敏传感器的功能由光敏电阻来完成，由于在软件上无法模拟，所以决定由一个阻值适当的滑动变阻器来替代，通过光照的强度来改变输入电阻阻值的大小，当白天时，由于光照比较强，所以光敏电阻的阻值较小（即滑动变阻器的阻值较小）所以滑动变阻器上分得较

6、大的电压，从而没有输入信号。到了晚上情况则相反。在光敏电阻控制输入输出信号时，需要用到一个电压比较器，电压比较器的原理如下：比较器的一端加的是光敏电阻（即滑动变阻器）两端的电压信号，另一端加的则是一个10V的电压信号。当滑动变阻器的电压大于10V，则输出一个大小恒定的电压信号，如果滑动变阻器两端的电压小于10V时则输入一个负的电压信号。电压比较器原理图如下：当VCC>VDD时 输出的信号为 15.041V；当VCC<VDD时 输出的信号为 -15.041V；当VCC=VDD时 输出的信号为0V。然后找到一个临界电阻值，据此判断白天和晚上的阻值大小。四：控制器次电路中控制器的功能有两

7、个晶体双闸管来实现，其中一个用于控制光敏电阻的输出信号，另外一个则用来控制红外装置的输出信号。当有两个信号同时输入（既是天黑，又有人进入）时，两个双闸管同时导通，但是，只要有一个信号没有输入，那么总电路就不会导通。晶体双闸管的原理图如下：晶体双闸管由NPNPN五层硅组成，其正向和反向都具有触发导通对的特性。晶体双闸管：导通原理图：当开关闭合时，即A和G之间有信号输入时，双闸管导通。所以用此装置可起到控制的目的。以上就是实验每个部分的组成原理图。下图是本实验的总的原理图： 本实验的实验装置如下：100V ，50Hz 的电源；NLT_PQ_4_16 变压器；由四个二极管组成的桥式电路；一个 3.6

8、uF 的电容；两个型号为 2N6157 的双闸晶体管；等其他基本元器件。中间计算步骤及所用到的公式：首先：经过桥式整流滤波之后输出一个 15.031V 的电压信号，用到课本上的公式为Uo= 1.2 U2；U2为变压器二次测电压有效值。其次：替代光敏电阻的滑动变阻器的最大阻值为10k欧姆。电压比较器的电压比较信号为10V。当滑动变阻器的电阻大约为8K欧姆时，是它的临界电阻值（当电阻大于8k欧姆时，变压器两端分得的电压大于比较电压10V,输出正信号，即进入天黑状态，当小于8K欧姆时，情况则相反，即进入白天时的状态。）如果进过电压比较器后输出的是一个负信号，那么经过二极管后则反向截止，不导通，那么双闸管也不导通，即灯不亮。如果输出的是正信号的话，那么情况则相反。本实验中的红外信号，也是通过外加一个电压信号来实现的，也通过一个晶体双闸管来控制最后的输出结果。如果有人体进入红外探测范围，那么就会有一个5V的电压信号输入，从而导致晶闸管最后导通。如果没有红外信号的话，那么情况就相反。实验总结：通过本次课程设计，将课本所学知识联系到日常生活中，加深了我们对课本内容的认识和应用，也更让我们了解到了生活中即使是随便看得