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路灯自动控制电路

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、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、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。

参数IB2在0.2mA—3mA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/β,又IC1约等于IE1IE1=IR2+IR3=1.1mA+2.6mA=3.7mA。

取β=100IB1=IC1/β=IE1/β=3.7mA/100=37uA又基极偏置电流I1>>IB1,硅(5~10),锗(10~20)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VT2: 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、VT 2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、VT 2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代?滤波电容:RL》=(3-5)*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1k 3k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,以后我要多了解一些电子方面信息,跟随时代发展的前沿,随时提醒自己努力学习,坚定自己努力的方向,不断前进。

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