楼道照明灯自动控制电路毕业设计样本.docx

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楼道照明灯自动控制电路毕业设计样本

内容摘要……………………………………………………………………………

（2）

核心词………………………………………………………………………………

（2）

引言…………………………………………………………………………………

（2）

一、设计电路时用到有关电子元器件及基本知识……………………………

（2）

（一）光敏电阻构造和工作原理………………………………………………

（2）

（二）新型热释电红外探测模块（HN911L）……………………………………（4）

（三）555单稳态电路类型用途…………………………………………………（5）

（四）W7812集成稳压器…………………………………………………………（5）

（五）光电耦合器…………………………………………………………………（6）

二、楼道照明灯自动控制电路设计原理图………………………………………（7）

（一）电源电路……………………………………………………………………（9）

（二）光控电路和延时控制电路…………………………………………………（9）

（三）热释电红外感应电路………………………………………………………（10）

（四）电话控制电路……………………………………………………………（11）三、元器件选取………………………………………………………………（11）结语………………………………………………………………………………（12）参照文献…………………………………………………………………………（13）

道照明灯自动控制电路

【内容摘要】本论文重要简介楼道照明灯自动控制电路，它运用光敏传感器和热式电红外传感器等器件对楼道、住宅社区等处照明灯具进行自动控制，使电灯白天不亮（光控），夜间有人来时候自动点亮，人走后延时一段时间自动熄灭，从而达到节能目，同步还加上一种电话控制系统以保证电路在异常状况下可以远程控制。

【核心词】光敏电阻HN911L延时电话控制

引言

传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术三大支柱。

如果把计算机当作解决和辨认信息“大脑”，把通信系统当作传递信息“神经系统”话，那么传感器就是“感觉器官”。

随着当代科学技术迅速发展，电子电路在国民经济各个领域得到了极为广泛运用，各种采用传感器电子电路控制新型灯具也不断推出。

从前道路上漆黑一片，到当前各种各样路灯，它可以延时照明，给夜间出行行人提供非常大以便。

然而诸多路灯却只是单纯人为控制，或者光环境控制不可以达到延时、节能作用，也不可以进行远程控制。

因而为了人们在生活中能更为以便，我设计了这样一套自动化道路照明灯延时节电设备。

随着生产自动化限度不断提高，各种先进工业生产系统逐渐地普及，因而道路照明灯延时控制节电开关在现实生活中更是应用广泛，更是当前较为普遍商品房必要要安装产品之一。

自动化产品上市，给人民提供便捷，更是深得大众亲睐。

它有效地克服了人工手动或触摸控制麻烦等缺陷，并且为广大顾客提供了一系列高效率、又节电使用方式，合用范畴十分广泛。

一、设计电路时用到有关电子元器件及基本知识

（一）光敏电阻构造和工作原理

1、构造　　

光敏电阻器构造和电路图形符号如图1所示。

光敏电阻器（photovaristor）又称光导管，它几乎都是用半导体材料制成光电器件。

如图2所示光敏电阻没有极性，纯粹是一种电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。

无光照时候，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小。

当光敏电阻受到一定波长范畴光照时，它阻值（亮电阻）急剧减少，电路中电流迅速增大。

普通但愿暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻灵魂度高。

实际光敏电阻暗电阻值普通在兆欧级，亮电阻在几千欧如下。

图2

2、工作原理

用于制造光敏电阻材料重要是金属硫化物、硒化物和碲化物等半导体。

普通采用涂敷、喷涂、烧结等办法在绝缘衬底上制作很薄光敏电阻体及梳状欧姆电极，然后接出引线，封装在具备透光镜密封壳体内，以免受潮影响其敏捷度。

在黑暗环境里，它电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量不不大于半导体材料禁带宽度，则价带中电子吸取一种光子能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一种带正电荷空穴，这种由光照产生电子—空穴对增长了半导体材料中载流子数目，使其电阻率变小，从而导致光敏电阻阻值下降。

光照愈强，阻值愈低。

入射光消失后，由光子激发产生电子—空穴对将逐渐复合，光敏电阻阻值也就逐渐恢复原值。

在光敏电阻两端金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到恰当波长光线照射时，电流就会随光强增长而变大，从而实现光电转换。

光敏电阻没有极性，纯粹是一种电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压.当光敏电阻受到光照时，价带中电子吸取光子能量后跃迁到导带，成为自由电子，同步产生空穴，电子—空穴对浮现使电阻率变小。

光照愈强，光生电子—空穴对就越多，阻值就愈低。

当光敏电阻两端加上电压后，流过光敏电阻电流随光照增大而增大。

入射光消失，电子-空穴对逐渐复合，电阻也逐渐恢复原值，电流也逐渐减小。

（二）新型热释电红外探测模块（HN911L）

热释电红外传感器是最惯用红外检测器之一，其工作原理是运用热释电效应，即在钛酸钡、一类晶体上、下表面设立电极，在上表面加以黑色膜，若有红外线间歇地照射，其表面温度上升△T，其晶体内部原子排列将产生变化，引起自发极化电荷，在上下电极之间产生电压△U。

惯用热释电红外线光敏元件材料有陶瓷氧化物和压电晶体，例如，钛酸钡、钽酸锂、硫酸三甘肽及钛铅酸铅等。

热释电红外传感器电路图、外形图如图3所示。

图3

热释电红外温度传感器特点是反映速度快、敏捷度高、精确度高、测量范畴广、使用以便，特别非接触式测量使红外温度传感器和以红外传感器为核心红外测温模块、红外测温仪在工业现场、国防建设、科学研究等领域得以广泛应用。

重要应用于铁路、车辆、石油化工、食品、医药、塑料、橡胶、纺织、造纸、电力等行业温度测量、温度检测、设备故障诊断，特别合用于高温和危险场合远距离测温。

（三）555单稳态电路类型用途

555单稳工作方式，可分为2种。

如图4和图5所示。

图4

第1种（图4）是人工启动单稳，又由于定期电阻定期电容位置不同而分为2个不同单元，并分别以1.1.1和1.1.2为代号。

她们输入端形式，也就是电路构造特点是：

“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。

图5

第2种（图5）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同单元。

她们输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。

1.2.1电路2端不带任何元件，具备最简朴形式；1.2.2电路则带有一种RC微分电路。

（四）W7812集成稳压器

W7800系列三端式集成稳压器输出电压是固定，在使用中不能进行调节。

W7800系列三端式稳压器输出正极性电压，普通有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七个档次，输出电流最大可达1.5A（加散热片）。

同类型78M系列稳压器输出电流为0.5A，78L系列稳压器输出电流为0.1A。

图6为W7800系列外形和接线图，它有三个引出端：

输入端（不稳定电压输入端）标以“1”

输出端（稳定电压输出端）标以“3”

公共端标以“2”

集成稳压器为三端固定正稳压器W7812，它重要参数有：

输出直流电压U0=＋12V，输出电流L:

0.1A，M:

0.5A，电压调节率10mV/V，输出电阻R0＝0.15Ω，输入电压UI范畴15～17V。

由于普通UI要比U0大3～5V，才干保证集成稳压器工作在线性区。

图6W78××外形和接线

（五）光耦合器

1、光耦合器构造

光电耦合器重要构造是把发光器件和光接受器件组装在一种密闭管壳内，然后运用发光器件管脚作输入端，而把光接受器管脚作为输出端。

当在输入端加电信号时，发光器件发光。

这样，光接受器件由于光敏效应而在光照后产生光电流并由输出端输出。

从而实现了以“光”为媒介电信号传播，而器件输入和输出两端在电气上是绝缘。

这样就构成了一种中间通过光传播信号新型半导体电子器件。

光电耦合器封装形式普通有管形、双列直插式和光导纤维连接三种。

2、光耦合重要特点

（1）输入和输出端之间绝缘，其绝缘电阻普通都不不大于10Ω，耐压普通可超过1kV，有甚至可以达到10kV以上。

（2）由于“光”传播单向性，因此信号从光源单向传播到光接受器时不会浮现反馈现象，其输出信号也不会影响输入端。

（3）由于发光器件（砷化镓红外二极管）是阻抗电流驱动性器件，而噪音是一种高内阻微电流电压信号。

因而光电耦合器件共模抑制比很大，因此，光电耦合器件可以较好地抑制干扰并消除噪音。

（4）容易和逻辑电路配合。

（5）响应速度快。

光电耦合器件时间常数普通在微秒甚至毫微秒极。

3、光耦合器工作原理

在光耦合器输入端加电信号使发光源发光，光强度取决于勉励电流大小，该光照射到封装在一起受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电-光-电转换。

二、楼道照明灯自动控制电路设计原理图

楼道照明灯自动控制电路设计总电路图如图7和图8所示，它由电源电路、光控电路和延时控制电路、热释电红外感应电路以及电话控制电路四部份构成。

220V电压通过电源电路某些进行降压、整流、滤波及稳压后，为其他电路提供12V直流工作电压。

同步通过光敏电阻、新型热释电红外传感器及时基集成电路NE555共同控制，使白天灯不亮，夜间有人来时候灯自动点亮，人走后延时一段时间自动熄灭，从而达到节能目。

电路还加上一种电话控制系统以保证电路在异常状况下可以远程控制。

图7

图8楼道照明灯自动控制电路

（一）电源电路

电源电路如图9所示，它由电阻R6、电容C3～C5、W7812集成稳压器和整流二极管VD1～VD4构成。

220V市电经R6、C3～C5、W7812和VD1～VD4构成。

通过降压、桥式整流、滤波与稳压后，为光控电路和延时控制提供稳定12V直流电源。

图9

（二）光控电路和延时控制电路

光控电路和延时控制电路如图10所示

图10

光控电路由光敏电阻器RG、可变电阻RP2、电阻器R2、R3和晶体管V1构成。

延时控制电路由电阻器R3～R5、电容器C1、C2、可变电阻RP3、时基集成电路NE555、晶体管V2、JZC-6F电磁继电器、二极管VD1及开关S1、S2构成。

白天，RG受光照射而呈现低阻状态，使晶体管V1基极电位低，从而使IC22脚电压高于2Vcc/3，其3脚输出低电平，使晶体管V2处在截止状态，不可以驱动常开继电器工作，使电路处在截止状态，EL不亮。

夜晚，RG由于没有光照（或光照极弱）而呈现高阻态，使晶体管V1基极电位高，从而使IC22脚电压低于Vcc/3，其3脚输出高电平，使晶体管V2导通，从而驱动常开继电器，电路导通，EL亮。

同步，C1通过RP3缓慢放电，使IC33号脚电压下降，直到晶体管V2截止，EL熄灭。

调节RP2阻值，可变化光控敏捷度。

调节RP3阻值，可以变化延时时间。

开关S1，S2为应急开关，将S1接通，不论白天还是晚上，EL都亮。

将S2接通，C1电量被放掉，EL熄灭。

（三）热释电红外感应电路

热释电红外感应电路如图11所示，它由新型热释电红外探测模块（HN911L），电阻R1和RP1构成。

HN911L内部集成有高敏捷度热释电红外传感器PIR、放大器、信号解决电路、输出电路等，可以遥测人体移动时所发出薄弱红外信号。

当有人在附近走动时PIR会将人体发出红外信号变换成电信号，该电信号通过放大、整形解决后，使1号脚输出高电平经晶体管V1到IC22号脚为低电平，最后使IC33号脚输出高电平，晶体管V2导通