毕业论文-光控照明控制电路设计

.PAGEII.-..-可修遍-毕业设计论文光控照明控制电路设计系部：信息科学与工程系专业：应用电子技术姓名：学号：指导教师：提交日期：2013年4月15日...-可修遍-XX毕业论文(设计)开题报告题目名称：光控照明控制电路设计毕业论文起止时间：2013年3月5日～2013年5月5日(共8周)一、本课题的研究现状与意义选题背景和研究现状随着电子技术的开展，尤其是数字技术的开展，用数字电路技术实现灯的自动发光、节能节电、延迟灯的寿命变得越来越重要，而且贴近我们的实际生活。光控电路已成为人们日常生活中的必需品，它不需要开关，当光线强度降到一定程度时，光控开关控制路灯工作，路灯工作一段时间后，开关自动断开，路灯停顿工作。由于本电路广泛应用于人们的日常生活中，所以具有很大的作用和研究价值。本次研究的课题主要是阵对采用光敏电阻和照明控制继电器为根本元件组成的照明光控制电路。这种照明光控制电路的特点是可以根据光线的亮度自动控制照明,与人工操作比拟,开关及时,具有好的节能效果。光控照明电路的制作主要是利用半导体光电器件———光敏电阻的特性制作而成的。它利用光线的强弱来控制照明开关的动作,动作点可根据实际光线的强弱调节。运行时无须人员操作,防止了人工操作开关不及时等不利因素,因而有效地节约了电能。同时比声控日光灯更优越，不会产生噪音影响。2)研究目的和意义：通过本次课题研究我们希望在理清它的开展脉络上进一步了解它的创造原理，将平日所学知识运用于试验探索中。通过对光控日光灯工作根本原理的了解，结合所学电路知识,设计出合理的电路图，然后通过试验验证并调试所设计的电路。全面掌握电子线路设计、制造及使用方面的知识，资料查阅方法，总结报告、论文的写作方法，科研过程与思路，科研中发现问题和解决问题的方法与创新。本次研究对于提高我们的动手能力，增强创新意识，锻炼思维的活泼，以及加强团队合作精神都有很大的帮助。同时，我也能通过这次的研究设计让自己进一步了解光控照明灯，而不是局限于课本知识。从小的突破点入手，掌握一项科技知识，从而实现课堂外的又一次提高。用光控开关代替路灯的手动开关，只有在天黑之后，路灯会自动点亮，提供照明，路灯持续工作几个小时后会自动熄灭。在白天，路灯不会点亮，可以到达节能的目的。光控开关不仅可以用于路灯，也可以用于住宅去的楼道，办公楼等公共场所。它具有体积小、外形美观、制作容易、平安可靠的优点。二、主要容和预期目标1)主要容该课题的主要容是：设计一个光控路灯延时开关，该电路能由光信号控制灯的亮与灭，起到节约用电的作用。它主要由以下局部组成：电源电路、感光电路、控制电路等。能够通过改变电阻大小来改变灯亮的时间。2〕预期目标1．在光较强时，灯泡不能亮。在晚上或光线微弱到设定值后，灯泡就会点亮。2、购置性价比优质的零配件，选择实验用的仪器设备精心安装，选择好调试测量用的仪器设备，细心调试，完成设计要求。3、整理好设计文档资料，撰写较高质量的毕业论文〔设计〕。三、研究思路与拟采用的研究方法1)研究思路选择适宜的元器件各种功能模块以到达设计的实际要求。进展实物的操作与验证。本设计主要采用文献查询和实验验证相结合的方法。主要包括系统方案设计，原理框图设计，硬件原理电路设计，然后通过计算机仿真和实物调试验证设计方案是否到达目的。2)拟采用的研究手段〔途径〕文献查询、实验验证、计算机仿真、实物的调试验证等。四、主要参考文献[1]康华光."数字电子技术根底"[M]，：高等教育，2005[2]康华光."模拟电子技术根底"[M]，：高等教育，2005[3]趙福按.电子电路设计与实践[M].:科学,2001.[4]吕思忠.数字电路实验与课程设计[M].:工程大学,2001.[5]高桔祥.电子技术根底实验与课程设计[M].:电子工业,2002[6]爱平.电子电路实验与虚拟技术[M].:科学技术,2002.[7]自美.电子线路设计.实验.测试[M].:华中科技大学,2001.[8]路勇.电子电路实验与仿真[M].:清华大学,2003.[9]大友.数字逻辑电路设计[M].:清华大学,1997.五、工作进度安排2012年11月份～12月份：选题；收集、查阅与光控照明电路设计相关的资料，对课题进展可行性分析。2013年1月份～2月份：复习数字电子技术，模拟电子技术，单片机，传感器,自动控制等技术等相关知识．详细阅读相关资料。2013年3月份：提交论文开题报告对已查资料进展归纳、整理，定出论文框架，设计好电路图，按电路图准备好元器件，进展制作和调试。2013年4月份：根据设计和制作过程，写出论文初稿，反复修改。2013年5月份：论文定稿，辩论。六、论文提纲(一)题目(二)目录(三)中、外文摘要及关键词(四)正文(五)参考文献(六)附录指导教师审阅意见：年月日教研室审核意见：年月日系〔部〕审批意见：年月日评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审涵总分值选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，表达学科、专业特点和教学方案的根本要求，到达毕业论文〔设计〕综合训练的目的。10理论意义或实际价值10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力10研究方案的设计能力5研究方法和手段的运用能力10外文应用能力5论文质量35%文题相符5写作水平15写作规10论文篇幅5实评总分成绩等级评阅教师评审意见：评阅教师签名：..目录HYPERLINK\o"KeiluVision4"KeiluVision4图标，出现启动画面；(3)点击"projectNewuVisionProject〞新建一个工程；(4)在弹出的对话框中，选择放在刚刚建立的文件夹下；(5)在CPU类型下找到并选中"Atmel〞下的STC1205A60S2；(6)以上工程创立完毕，接下来开场建立一个源程序文本；(7)在空白处写入一个完整的C程序后存为.c文件；(8)将源程序文件参加到工程工程文件中；(9)设置晶振；(10)在Output栏选中CreateHEXFile；(11)编译无错误后下载到单片机；开场液晶初始化While(1)=1开场液晶初始化While(1)=1Line=1Line=2LCDdata=wrmandLCDdata=wrdata完毕NYNYNY第四章调试与仿真4.1PCB板制作4.1.1布线考前须知1.地线、电源线最好要比其它的走线粗很多，因为导线粗会使得导线上的电阻变小，这样电源的功率在导线上的消耗就会变小，减少了功率的浪费；2.当走线在转弯处应该有一个过渡，最好是45或者135度角过渡，而不应该采用直角转弯，因为这样会减少信号受到干扰；3.电源电路局部最好放在板子的边缘局部，因为电源会产生热量，这样可以防止电源局部对其它各局部电路造成干扰；4.数字电路与模拟电路局部要分开，这样可以防止相互之间的干扰；5.高频局部要与低频局部严格分开，这样可以防止低频信号对高频局部产生干扰；6.有高频的地方，对这局部要单独敷铜，其它局部可以一起敷铜，这样可以防止其它局部对高频局部产生影响，进而减少干扰；7.有对称的电路，尽量布置在一起，这样既方便了走线，也会给人以美观的感觉；8.尽量使走线能够平行，这样会减少信号间的相互干扰，也会使布线变的容易，还会使效果更加美观；9.走线的时候，尽量先别连地线，因为地线的网络线一般情况下很多，先连起来以后可能会使其它走线变得不容易；10.尽量在布线的时候，在板子上面多加一些地的过孔，这样会使得地的网络能够自动的连接在一起；11.每一块电路局部要使得元器件放置在一起，这样的话，走线也会很容易；12.元件的封装大小一定要按照合理的参数进展设置。4.1.2布线思路在PCB设计中不限时完成产品设计是重要步骤，在整个PCB中，布线的设计过程限定最高，技巧最细，工作量最大，本设计中采用PCB布线中的单面布线，单面板布线在布线规那么中可以设置采用底层布线地线的宽度为50mil，电源线的宽度为40mil，信号线的宽度为30mil。在布线规那么中还必须要设置的是线与线之和元器件与元器件之间的平安间距，这里我设置的平安间距为10mil。PCB中元器件的封装在Protel99SE原件中局部的元器件是需要自己画的，如光敏三极管、单向晶闸管等。因为元器件购置时间的问题，我们在元器件没到之前已经开场画PCB了，而一些元器件的封装我们只能预留一些位置给这些元器件，元器件一到我们就画出了封装，但是由于我们预留的位置不够导致液晶的空间略小了些。导致后面单面板的制作出现了一些问题。元器件导入PCB之后首先要做的是元器件的排布，这是布线的开场也是最重要的一个环节，元器件的排布的好坏直接影响了PCB的效果和质量，所以我们采用按照原理图的摆放排布元器件，元器件摆放的过程中遇到了一些问题，因为原理图的画法是左右构造，而导入到PCB之后左右构造明显太窄上下太宽，所以我们把局部元器件稍微旋转了一下，这样一来就解决了元器件摆放的构造问题。另外个别元器件的摆放也是有讲究的，我们按照的原那么就是元器件的摆放让飞线的穿插数目最小的原那么。元器件排布完了之后就是布线了，布线的方法有两种一种是自动布线，一种是手动布线，自动布线有很多缺点，比方它不是走的最简的路线而且需要手动调整，本设计采用了手动布线，手动布线过程中遇到一些问题，比方需要跳线，所谓跳线就是打两个过孔在顶层上步一条线，然后用线连在顶层。4.1.3制作PCB板曝光显影曝光显影腐蚀打孔焊接显影过程中注意的是显影剂的投放量，不能太多，太多了容易把曝光的局部也显影掉，也不能太少，太少了显影时间太长，通常是100mL水中放入20g的显影剂为最正确。腐蚀是把显影过的PCB板放到腐蚀液中翻开气泵和加热管，气泵和加热管的作用是加快腐蚀的速度，等到PCB板上的铜层全部腐蚀掉就行了，拿出来用清水冲洗一下。焊接过程中我们采用的原那么是从元器件的上下循序进展焊接。4.2电路的调试4.2.1电路的初步调试翻开电源，强光下，看发光二极管是否发光。假设灯亮了，那么应该用5.2中的方法来判断故障部位，并加以改正。用手遮住光敏电阻，看灯是否亮，假设亮了，再观察它到底能够亮多久。4.2.2故障寻、检常用方法：故障寻、检常用方法有：直观检查法包括电阻法、电压法、电流法。通过眼、耳、鼻、手来查找故障部位。即是看元器件有无断线、互碰、烧焦、脱焊等现象；听声音有无异常；闻有无焦味；摸器件是否过热等。用普通万用表的欧姆档检查各点的阻值，粗查是否有短路、断路或元器件错焊等情况。用万用表测量电路中各点对地的电阻以及元器件的阻值，以此来判断故障部位测量晶体管的管脚电压和集成块各脚的电压或波形，据此电压值判断故障。调试前，先将焊好的电路板对照印刷电路图认真核对一遍，不要有错焊、漏焊、短路、元件相碰等现象发生。通电后，人体不允许接触电路板的任一局部，防止触电，注意平安。如用万用表检测时，只用将万用表两表笔接触电路板相应处即可。本电路调试时请先将光敏电阻的光挡住，这时灯应亮，假设用光照射光敏电阻，这时灯不亮，说明光敏电阻完好，这时即告本套件制作成功。假设不成功应仔细检查有无虚假错焊和拖锡短路现象。4.2.3电路最终现象给电路通电，白天的时候发光二极管不亮。到了夜晚〔可以用手遮住光敏三极管模拟夜晚〕就可以看到发光二极管闪亮。4.3电路的仿真4.3.1仿真元件元器件型号(参数〕数量电阻RES(500)1电阻RES(5K)1可调电阻TOP(10K)1继电器RTE24005F1光敏电阻LDR11三极管NPN1灯泡LAMP1Led灯LED-RED1续流二极管1N40071运算放大器LM3241图4.3.1仿真元件图4.3.1仿真元件4.3.2仿真结果图图4.3.2仿真结果当白天光的亮度到达一定程度(如图中光照参数>44.1)，光敏电阻阻值很小，相当于导线，此时LM324的"-〞输入端为高电平，而"+〞输入端由于电位器的分压其电压小于"-〞输入端，这时LM324输出为低电平，NPN关断，继电器不吸合，灯灭。当光的亮度降到一定强度以下(如图中光照参数<44.1)，光敏电阻阻值变大，使LM324的"-〞输入端比"+〞输入端的电平高。此时，LM324输出高电平，NPN导通，继电器吸合，灯亮。完毕语此次的毕业设计使我对光控照明电路的工作原理及工作特点都有了进一步的了解，并对有关的知识有了更进一步的掌握，对它的性能和特点也有了更全面的把握，明白了关于它的很多理论和实践知识，了解了其电路构造，工作性能及功能，可用常用的电子元器件构成与较低的本钱。在此设计过程上中也存在着一些问题与缺乏，比方负载的性能稳定问题，光敏电阻的敏感性问题，电路识别能力导致的误操作问题等，但总体上还是比拟顺利的。在这次的设计中感受最多的还是自己的实践动手能力不太好，而且对学过的知识的运用还不太熟，学过的东西不知道该怎么应用，不可防止地遇到了不少的问题，也学会了自己去思考怎样分析问题和解决问题，锻炼了自己动脑、动手的积极性，同时也是对学过的知识的一种复习和加深，同时也让自己学会了如何运用已学过的知识来解决实际问题，对自己也是一种提高和锻炼。通过这次的毕业设计，使我懂得了很多，也学到了很多的东西，可以说收获不少，其实学习的真正意义也就是能够将学到的东西运用到实际的应用中，为社会作奉献，为人们的生活效劳，而我们的任务就是把我们所学到的知识运用到实际生活中，只有这样我们才真正地到达了学习的真正目的。我相信天道酬勤，相信在以后的时间里我会更加努力！致这次毕业论文能够得以顺利完成，是指导过我的教师，帮助过我的同学，一直支持着我的家人对我的教导、帮助和鼓励的结果。我要在这里对他们表示深深的意！

首先，要特别感我的指导教师——XX教师。XX教师在我毕业设计的过程中，给我提供了极大的帮助和指导。从开场选题到中期修正，再到最终定稿，XX教师给我提供了许多珍贵建议。XX教师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了根本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。其次，要感所有曾经给我们10电子班任课的教师，教师们教会我的不仅仅是专业知识，更多的是对待学习、对待生活的态度。

再次，感我的室友及其他同学，因为有你们的帮助，我的论文得以顺利完成。感你们，大学三年给我了那么多的帮助与鼓励，在我不开心的时候，总能让我开心起来。不会忘记，大学三年里我们一起度过的欢乐时光，那些开心的日子，总是那么令人难以忘怀。

最后对教师，同学和家人再次致以我最衷心的感！教导过我的教师，你们的人格魅力永记我心间。身边的同学和朋友，有你们，我的大学才算完整。寝室的好友，你们的天赋犹如上天恩赐，有了你们我的生活更加精彩！参考文献[1]."数字电子技术根底"[M]，：高等教育，2005[2]康华光."模拟电子技术根底"[M]，：高等教育，2005[3].趙福按.电子电路设计与实践[M].:科学,2001.[4].吕思忠.数字电路实验与课程设计[M].:工程大学,2001.[5].高桔祥.电子技术根底实验与课程设计[M].:电子工业,2002[6].爱平.电子电路实验与虚拟技术[M].:科学技术,2002.[7].自美.电子线路设计.实验.测试[M].:华中科技大学,2001.[8].路勇.电子电路实验与仿真[M].:清华大学,2003.[9].大友.数字逻辑电路设计[M].:清华大学,1997.附录A程序：#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineLCDdataP2#defineBusy0x80sbitRS=P1^5;sbitRW=P1^6;sbitE=P1^7;ucharcodestring[]="毕业";ucharcodetable[]="设计";voidDelay5Ms(void)//延时5ms{ unsignedintTempCyc=5552; while(TempCyc--);}voidRDbf(void)//读忙状态{ while(1) { RS=0; RW=1; E=0; LCMdata=0xFF;

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