灯光亮度自动转换

1、指导教师：灯光自动转换装置设计指导教师：灯光自动转换装置设计指导教师：灯光自动转换装置设计指导教师：灯光自动转换装置设计石家庄铁道大学四方学院课程设计报告时间：20年6月20日至20年6月21日课程编号：S08011课程名称：测试技术课程设计学生姓名：学号：专业：自动化班级：方-、设计任务及要求:设计任务:设计一个由两只光敏三极管构成的灯光亮度转换电路，适用于汽车远光灯 与近光灯切换。选择两只光敏三极管组合设计一个能进行灯光亮度转换的电路；用仿真软件设计出电路图；设计要求：实现基本功能，画出设计电路图；完成3000字设计报告。指导教师签名:指导教师签名:二、指导教师评语：设计过程（40分）:答

2、辩过程（40分）:报 告（20分）：三、成绩目录第1章设计目的 TOC o 1-5 h z 第2章设计要求 第3章硕件电路设计 1电路设计结构框图 13.2传感器的选择 23.3继电器的选择 23.4晶闸管的选择错误!未定义书签。3.5 总电路图 3第4章仿真与调试 34.1误差分析 34.2 仿真电路图 4第5章结论 参考文献第1章设计目的随着时代的进步，科技水平发展越来越快。汽车己经是人们生活中必不可 少的交通工具。当夜晩行车远光灯打开时，若前方有相对行驶车辆，驾驶员 通常会将远光变成近光，避免对面车辆因受到强光照射无法判断前面路段情况 而造成危险。传统方式下，驾驶员通过手动调光延时时间较

3、长，并且驾驶员 因频繁手动调光容易造成注意力分散，极易因此而造成交通事故。为了人身安 全以及驾驶员的驾驶舒适性，利用传感器设计一种汽车远近灯自动控制系统。第2章设计要求设计一个由两只光敏三极管构成的灯光亮度转换电路，适用于汽车远光灯 与近光灯切换。选择两只光敏三极管组合设计一个能进行灯光亮度转换的电路；用仿真软件设计出电路图；提示：当被对面行驶车辆的灯光照射时，传感器接受的信号呈低阻状 态，单向晶闸管导通，继电器线圈得电吸合，近光灯亮，远光灯灭；反之，远光 灯亮，远近光灯灭利用物质在光的照射下电导性能改变或产生电动势的光电器件 为内光 电效应器件。在直流工作电压源连接光敏电阻在感受到光照以后引

4、起组 织的变化 通过电路的传导使得由电压源供电的电流继电器工作。由于不同的光 照使光敏电阻阻值变化而电流继电器的开关也随之发生改变，进而引起不同 LED灯的亮灭和 光强的改变，实现了在现实生活中用光敏元件对汽车远近光灯 的自动调节。第3章硬件电路设计3. 1电路设计结构框图本课题是注重对灯光自动转换电路的设计，意在用传感器的原理将非电量 信号转换为有用信号。对于本电路的设计框图主要有四部分组成，分别为直流 工作 电压源，光敏传感器，电流继电器，灯光转换电路。 直流工作电压源为电路提供电能，使电路得以工作；光敏传感器是把光照 作用转换为所需要的输出，需要经过多方面比对，选出最优选择；电流继电 器

5、是通过 把光敏传感器经光照后电阻变换导致的电流的变化反映在继电器的触 点动作上；从而利用其触点变化来分别导通远近灯光转换电路。其中对于传感 器的选择尤为重要，它的选择关系的到设计电路的灵敏程度。控制电路电流继电器 远近灯切换电路图3-1结构框图3.2传感器的选择光敏传感器是利用光敏元件号转换为电信号的器件，包括光敏电阻，光敏 三极管等。光敏电阻又称为光导管，为纯电阻元件，其工作原理是基于内光电导效应， 其阻值随光照增强而减小。光敏电阻的优点是灵敏度高，光谱响应范围宽，体 积小，质量轻，机械强度高，耐冲击，耐振动,抗过载能力强和寿命长等。缺点是 需要外部电源，有电流时会发热。实际使用的光敏电阻的

6、暗电阻往往超过1MQ ,甚至高达100MQ o而亮 电阻则在几千欧以下，暗电阻与亮电阻之比在10010000000,所以光敏电阻 的灵敏度很高。根据对硫化铅和硫化镉光敏电阻的光谱特性曲线的研究，硫化铅再较宽的 光谱范围内均有较高的灵敏度，峰值在红外区域；硫化镉的峰值在可见光区 域。所以选用硫化镉光敏电阻。传感器型号：GM5528需要数量：2。传感器参数：环境温度：-30+ 70Co亮电阻：10-20kQ,暗电阻：1MQ o3.3继电器的选择继电器是一种根据电气量或非电气量的变化接通或断开控制电路的自动切 换电器。电流继电器是根据输入电流大小而动作的继电器。电流继电器的线圈 串入电路中，以反映电

7、路电流的变化，其线圈匝数少、导线粗、阻抗小。电流继电器的电流的大小是根据电流的继电器的电阻值和电阻的阻值之和 而计算得出，并选择电流继电器根据计算电路电流为100mA得出继电器型号为：GX-108MA3.4晶闸管的选择晶闸管(Thyristor)是一种开关元件，能在高电压、大电流条件下工作， 并且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开 关、逆变 及变频等电子电路中，是典型的小电流控制大电流的设备。晶闸管导通条件为：加正向电压且门极有触发电流。根据晶闸管的开关特点选择它控制电路晶闸管型号：MCR100-6o3. 5总电路图图3-2总电路图光敏电阻在没有光照时，阻值无限大

8、相当于电路开路，继电器线圈不会得 电，此时远光灯是点亮的，当对面有车打亮灯光迎面过来时，相当于光敏电阻 阻值变小,此时继电器线圈得电，常开触点闭合，常闭触点断开，灯光切换电 路由继电器 触点改变为近光灯亮，远光灯灭。等安全通过之后，由于光敏电 阻的阻值变化，会自动变为远光灯，如此循环。参数数值：R6=100Q, R10二2MQ, R1 二 10Q, R2=10Q, R9二lkQ。第4章仿真与调试1误差分析各种光敏电阻的电阻值灵敏度很大，亮电阻通常都在几兆欧以上，暗电阻几千欧以内，所以当光敏电阻感受到光以后，回路中的电流不能迅速变大, 晶闸管不能迅速开通，远近光灯的切换也就不会完成达不到预期效果

9、4. 2仿真电路图本课程设计为了实现通过光敏电阻受光照强度的影响，而反应在远近灯光 切换电路中，采用光敏电阻将光照信号反映在远近灯光切换电路中。仿真中将 光敏电阻由滑动变阻器代替，仿真结果如下。1.当对面没有车灯照时，远灯光亮。Key=A图4-1远光灯仿真图2.当对面有光照來时,近光灯亮。图4-2近光灯仿真图第5章结论灯光亮度自动转换装置的设计，通过老师给的设计提示，一开始想设计一种 光 敏三极管调节的，但是仿真的时候咋弄都达不到预期效果，三极管放大的电路 的放大效果也达不到预期效果，后来就想到了晶闸管的开关作用，通过查阅电 力 电子技术的书和所学知识设计了一种晶闸管和光敏电阻组成的简单电路。一 开始想用光敏电阻控制晶闸管开通和关断，后来方法不当没成功，就想了另一 种方法制作达到了预想的效果。本设计还有很多不足之处，通过答辩和老师的提问，本设计的设想和现实 不符，远近光切换的安全距离在150米，本设计只有当对面的光照射到之后才 能切换远近光，而远光的照