课题设计作业—简易窗帘自动开闭电路系别：电气信息工程学院班级：电信10-01班姓名：徐帅帅学号： 540901030237指导老师：耿鑫日期：2008年06月20日第一章设计背景 (3)第二章电路组成与工作原理 (5)第一节自动控制窗帘组成框图 (5)第二节电路主要组成部件 (5)第三节工作原理 (6)第三章元器件选择与元器件清单 (8)第一节电路工作原理图如下： (8)第二节元器件选择 (9)一、电阻 (9)三、二极管 (11)四、晶体管 (12)六、自动开关 (16)七、电机 (16)第三节元器件清单 (19)第四章总结与展望 (20)附录 (22)附录1、简易自动窗帘开闭电路原理图： (22)附录2、参考文献： (23)题目课程设计任务书题目简易窗帘自动开闭电路专业电子信息工程学号 540901030237 姓名徐帅帅主要内容1阅读相关科技内容。

2学习protel 软件的使用。

3学习整理和总结设计文档报告。

4学习如何查找器件手册及相关参数。

技术要求1、要求电路能够通过感应装置，检测到光线的强弱。

2、要求电路根据光线的强弱，自动将窗帘打开和关闭。

3、要求电路能够在窗帘接触到边沿时，自动切断电源。

主要参考资料1.何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月2.姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月3.王澄非，电路与数学逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月4.李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月5.康华光，电子技术基础，高教出版社，20037.郑州轻工业学院图书馆完成期限：2008年6月20日指导教师签章：专业负责人签章：第一章设计背景电子线路课程设计是电气信息工程类专业学生的重要基础实践课，也是工科类专业的必修课。

理论联系实际，提高和培养学生的创新能力，是本课程度目的。

这些课程设计课从巩固和加强模拟电子技术.数字电子技术＆高频电子线路课程的理论知识出发，要求学生掌握电子线路的一般设计方法了解电子产品研制开发的过程，学会了撰写课程设计总结报告，通过查阅手册和文献，我学会了独立分析问题和解决问题都能力，加强了我们的创新能力＆创新思维训练。

您是否有过这样的体会：较高窗户的窗帘怎么能方便的拉开和关闭呢？天棚上的窗帘难道还要费力的去挪动它么？北风呼啸的晚上不回家里的时候怎么能把家里的窗帘关上挡一挡尘土呢？希望地下室的投影屏幕变成自动的、投影播放能够自动结合灯光模式，从心里不想自己的朋友说自己的视听休闲场所不够舒适和档次……清晨来临，窗帘自动拉开，暖暖的阳光洒满一屋。

华灯初上，室外的光线逐渐变弱，房间内的灯自动打开，窗帘自动拉上……如今，你不用再亲自动手去做这些事，因为电动窗帘的出现，你将正直的享受到做主人的滋味。

随着科技的发展，人民生活和工作条件的不断改善，电动窗帘越来越为人所接受，在欧美等发达国家，电动窗帘已广泛应用。

电动窗帘产品不但实现了电动化，通过红外线、无线电遥控或定时控制实现自动化，而且运用阳光、温度、风等电子感应器，实现产品的智能化操作，降低劳动强度，延长产品的使用寿命。

据介绍，电动窗帘根据操作机构和装饰效果的不同分为电动开合布帘系列、电动升降帘系列、电动天棚帘、电动遮阳棚系列，从形式上可分为：电动开合帘、电动卷帘、电动百叶帘、户外遮阳蓬、户外百叶帘,电动升降帘机构选用的电机分为直流管状电机和交流管状电机。

直流管状电机采用变压器供电（12-24V），驱动功率较小，能负载的布帘较小、较轻，其控制电路比较复杂。

交流管状电机控制电路简单，驱动功率较大，能负载较重的布帘写字楼办公室、展览厅的落地玻璃墙；宾馆、酒店会所的大堂；家庭住宅的书房、儿童房、活动室等面积较小的窗户。

第二章电路组成与工作原理第一节自动控制窗帘组成框图光强监测及信号处理电路，通过感光、对光信号处理以产生正反电压控制开关控制电路。

开关控制电路控制电机是否通电及通电时正反转，从而控制窗帘的打开或关闭。

电机控制电路通过控制限位开关的闭合或断开，以实现当窗帘靠近边沿时自动停转。

图一、自动控制窗帘组成框图第二节电路主要组成部件该光控自动窗帘电路由光控电路、NE555单稳态触发器电路和电源电路组成。

一、其中NE555的图形各引脚如图所示：图二、NE555的图形各引脚二、光控电路如图所示：图三、光控电路部分三、电源部分如图所示：图四、电源部分交流220V电压经C6降压、VD1和VD2整流、VS稳压和C5滤波后，产生12V直流电压第三节工作原理电路工作原理图如图所示：图五、电路工作原理图它利用环境光线的照射来实现窗帘的自动开合(窗帘在清晨能自动拉开，在傍晚能自动关闭)。

交流220V电压经C6降压、VD1和VD2整流、VS稳压和C5滤波后，产生12V直流电压，供给IC1、IC2和光控电路。

清晨，光敏晶体管V'I'I.在自然光线的照射下导通，使IC1的2脚和晶体管VT的基极为低电平，VT截止，IC1内部的单稳态触发器动作（变为暂稳态），其3脚输出高电平，IC2的2脚为高电平，3脚为低电平。

电动机M正转，将窗帘拉开。

当窗帘拉开到位后，IC1又由暂稳态变为稳态，其3脚恢复为低电平，使电动机M停转。

旁晚光线暗淡时，VTL截止，IC1因2脚为高电平而不能被触发，其3脚为低电平。

VT因基极变为高电平而导通，其集电极电压下降，使IC2的2脚产生低电平触发电压，IC2内部的单稳态触发器翻转，由稳态变为暂态，3脚输出高电平，使电动机M反转，窗帘开始闭合。

窗帘闭合到位后，单稳态触发器恢复为稳态，IC2的3脚变为低电平，电动机M停转。

第三章元器件选择与元器件清单第一节电路工作原理图如下：图六、电路工作原理图第二节元器件选择一、电阻电阻的种类很多，通常分为碳膜电阻，金属电阻，线绕电阻等：它又包含固定电阻与可变电阻，光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻等。

常见的碳膜电阻或金属膜电阻器在温度恒定，且电压和电流值限制在额定条件之内时，可用线性电阻器来模拟。

如果电压或电流值超过规定值，电阻器将因过热而不遵从欧姆定律，甚至还会被烧毁。

此电路中应选用R1、R2均选用1/4W碳膜电阻器；R3选用1/2W金属膜电阻器。

RPl、RP2均选用小型膜式线性电位器。

二、电容在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。

小容量的电容，通常在高频电路中使用，如收音机、发射机和振荡器中。

大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。

而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。

电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正（+）、负（-）极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。

在这个电路中二极管作为相当重要的部件出现，它的用处当然不容忽视，下面对它进行一个详细的介绍，它的作用如下：a、滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。

在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容．由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰。

b、耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合．为了防止信号中韵低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。

电容的重要性汹涌的河水流入到湖泊中,再让它流出来,那就显得平静而柔和了.电容就应该是充当了湖泊的作用吧.让电流更纯净没有杂波.所谓电容，就是容纳和释放电荷的电子元器件。

电容的基本工作原理就是充电放电，c、当然还有整流、振荡以及其它的作用。

另外电容的结构非常简单，主要由两块正负电极和夹在中间的绝缘介质组成，所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。

在计算机系统的主板、插卡、电源的电路中，应用了电解电容、纸介电容和瓷介电容等几类电容，并以电解电容为主。

纸介电容是由两层正负锡箔电极和一层夹在锡箔中间的绝缘蜡纸组成，并拆叠成扁体长方形。

额定电压一般在63V～250V之间，容量较小，基本上是pF(皮法)数量级。

现代纸介电容由于采用了硬塑外壳和树脂密封包装，不易老化，又因为它们基本工作在低压区,且耐压值相对较高，所以损坏的可能性较小。

万一遭到电损坏，一般症状为电容外表发热。

瓷介电容是在一块瓷片的两边涂上金属电极而成，普遍为扁圆形。

其电容量较小，都在pμF(皮微法)数量级。

又因为绝缘介质是较厚瓷片，所以额定电压一般在1～3kV左右，很难会被电损坏，一般只会出现机械破损。

在计算机系统中应用极少，每个电路板中分别只有2～4枚左右。

电解电容的结构与纸介电容相似，不同的是作为电极的两种金属箔不同(所以在电解电容上有正负极之分，且一般只标明负极)，两电极金属箔与纸介质卷成圆柱形后，装在盛有电解液的圆形铝桶中封闭起来。

因此，如若电容器漏电，就容易引起电解液发热，从而出现外壳鼓起或爆裂现象。

电解电容都是圆柱形(图1)，体积大而容量大，在电容器上所标明的参数一般有电容量(单位:微法)、额定电压(单位:伏特)，以及最高工作温度(单位:℃)。

其中，耐压值一般在几伏特～几百伏特之间，容量一般在几微法～几千微法之间，最高工作温度一般为85℃～105℃。

指明电解电容的最高工作温度，就是针对其电解液受热后易膨胀这一特点的。

所以，电解电容出现外壳鼓起或爆裂，并非只有漏电才出现，工作环境温度过高同样也会出现。

总结以上，可以得出它的以下作用：1.电容器主要用于交流电路及脉冲电路中，在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。

2.电容既不产生也不消耗能量，是储能元件。

3.电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件；在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。

4.因为在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡.5.在直流电路中是抗干扰，把干扰脉冲通过电容接地（在这次要作用是隔直—电路中的电位关系）；交流电路中也有这样通过电容接地的，一般容量较小，也是抗干扰和电位隔离作用此电路中应选用C1、C4和C5均选用耐压值为25V的铝电解电容器；C2、C3选用涤纶电容器或独石电容器。

三、二极管二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si 管）。

根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。