光控延时照明电路的设计毕业设计.docx
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光控延时照明电路的设计毕业设计
息职业技术学院
毕业设计说明书（论文）
设计（论文）题目:
光控延时照明灯电路的设计
专
业:
应用电子技术
班
级:
应电07-2班
学
号:
姓
名:
指导教师:
二00九年十二月十天
息职业技术学院毕业设计〔论文〕任务书
学生
学号
0
应电
专业
应用电子技术
姓名
班级
班
07-2
设计〔或论文〕题目
光控延时照明灯电路的设计
指导教师姓名
职称
工作单位及所从事专业
联系方式
备注
高讲
程系
0
高级工
28
程师
设计〔论文〕内容：
1、查阅传感器有关方面的有关资料，认识此方面的展开状况。
2、掌握所用器件的特征。
3、采纳合理的设计方案。
4、设计、实现该系统。
5、撰写设计报告。
进度安排：
3～7周：
依据要求设计出方框图和原理电路图。
依据电路剖析其工作原理。
8～10周：
依据电路准备电子元件。
11～14周：
制作出电路板,安装并调试，测试出相应的技术指标。
15～16周：
依据调试剖析其优弊端和提出整顿举措，达成论文。
主要参照文件、资料：
［1］高桔祥．电子技术根基实验与课程设计．北京：
电子工业第一版社，
2002年
［2］彭介华．电子技术课程设计指导．北京：
高等教育第一版社，
1997年
［3］毕满清．电子技术实验与课程设计．北京：
机械工业第一版社，
2001年
审
批
意
教研室负责人：
见
年月日
备注：
任务书由指导教师填写，一式二份。
此中学生一份，指导教师一份。
四川信息职业技术学院毕业设计说明书（论文）
摘要
...................................................................................................................................
1
第1章绪论.....................................................................................................................
2
第2章设计框图及电路系统概括.....................................................................................
3
目的.........................................................................................................................
3
根本局部.................................................................................................................
3
发挥局部.................................................................................................................
3
设计框图.................................................................................................................
3
各个单元框图原理剖析.........................................................................................
4
第3章
电源电路.................................................................................................................
5
电路原理图.............................................................................................................
5
工作原理剖析.........................................................................................................
5
第4章
光耦合电路原理及光耦合器简单介绍.................................................................
6
光耦合电路的构成.................................................................................................
6
光耦合电路原理图.......................................................................................
6
工作原理剖析...............................................................................................
6
光耦合器的构成.....................................................................................................
7
第5章
锁定电路原理及此中要点元器件的介绍.............................................................
9
锁定电路的构成.....................................................................................................
9
锁定电路的原理图.......................................................................................
9
工作原理剖析...............................................................................................
9
5.2555准时器的简单介绍...........................................................................................
9
第6章电路的仿真...........................................................................................................
12
白日不工作电路的仿真.......................................................................................
12
仿真电路现象.............................................................................................
12
仿真电路原理.............................................................................................
12
I
四川信息职业技术学院毕业设计说明书
（论文）
6.2夜晚工作电路的仿真...........................................................................................
13
仿真电路现象.............................................................................................
13
仿真电路原理.............................................................................................
13
总结
.................................................................................................................................
14
参考文献.......................................................................................................................
15
附录1
整机电路图............................................................................................................
16
附录2
元器件明细表........................................................................................................
17
II
四川信息职业技术学院毕业设计说明书（论文）
摘要
本文介绍的是拥有延时控制功能的照明灯，它是拥有光控制功能的节能灯头。
结
构简单，体积小巧，使用方便，性能靠谱。
文中介绍它的构成、功能、工作原理。
光
控延时照明灯，采纳红外线发光二极管以及光敏三极管作为两重光控元件，利用
NE555集成块来控制电路的开关状态。
光控延时照明灯一般用于走廊楼道照明。
该灯
白日因为光芒的照耀，一直处于封闭状态。
一到夜晚，该灯就会自动点亮，延时一段时间后，又会自动熄灭。
是一种十分适用的节能照明灯电路，不单适用于家庭楼道，也相同适用于公共卫生间、公共走廊、住所区、工厂、学校走廊的公共照明。
要点词光控；延时；照明灯
第1页
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第1章绪论
因为最近几年来我国的照明器械行业的快速兴起，中国已经成为电光源产品的主要输出国之一。
照明器械行业属一般性竞争行业，是我国轻工业对外开放较早的行业之一。
我国参加WTO后，国际上一些著名品牌大公司接踵进入国内产销领域，使得国内竞
争国际化。
努力增添节能光源和不一样品位、花招、用途的照明用具的开发，加速绿色、
节能光源产品的开发、推行和应用是我国当前照明器械行业构造调整的要点。
我国照明器械行业将面对着亘古未有的机会和挑战，而由此带来的巨大商业利益也成为一些公司瞩目的焦点。
跟着电子技术的展开，特别是数字技术的展开，用数字电路技术实现灯的自动发
亮、节能省电、延伸灯的寿命变得愈来愈重要，并且切近我们的实质生活。
光控电路
已成为人们平常生活中必不行少的必要品，它不需要开关，当有人经过时会自动点亮；宽泛应用于走廊、楼道等公共场所，给人们的生活、带来极大的方便。
所以，获得了
宽泛的应用。
光控电路是利用光控制电路工作的电子开关。
该电路在设计时应用了仿
真软件来进行仿真，而后才确立下来的，固然用的只是是EWB软件，可是在论文中
也是比较有特点。
能够令人们在不知不觉中感觉方便。
第2页
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第2章设计框图及电路系统概括
2.1目的
1．掌握单稳态触发器的工作原理和各元器件的功能。
2．进一步认识光控延时照明灯构成框图和各个单元工作原理及互相联系。
3．掌握自己实质操作着手能力的形成和进一步提升。
4．锻炼自己对所学理论知识和技术的综合运用能力。
5．提升自己对文件资料的搜寻和信息办理能力。
6．培育自己对社会一般科学知识的认识。
7．加强自己的知识看法和设计论文的方法。
2.2根本局部
1．电源电路，用的是沟通电。
2．电变换及放全局部，包含它的构成工作原理。
3．延时势部，包含它的电路及工作原理。
4．光控开关局部，包含它的构成及工作原理。
2.3发挥局部
1．能够采纳不一样的原理来达成。
2．能够采纳不一样的元件来实现各局部的工作。
2.4设计框图
为了在公共场所，如走廊、洗手间等，供给一种方便节能的灯头，设计了以光照
控制的开关。
白日，经过光照锁定灯不会亮；夜晚，电路开始工作，有人进入光控区
时，灯变亮，延时一段时间后自动熄灭，进而起到方便节能的作用。
依据设计电路得
到所要达成的功能和抵达的成效。
第3页
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图2-1设计框图
2.5各个单元框图原理剖析
1．电源电路
电源电路为整个电路供给需要的电压。
整机电路图（见附录1）中C4、R5、VD、
R6及C3构成电源电路，220V沟通市电压经VD整流，C3滤波电容，即利用电容通交阻直作用为下一电路供给沟通电压，使整个电路开始工作。
2．光耦合电路
光敏二极管VTL1在此电路中的作用主假如光敏二极管VTL1接收到VL发出的红外线使其导通，进而使光敏二极管集电极与IC芯片2脚相连，为其供给工作电压。
3．锁定电路
VTL2是一个3DU系列的光敏三极管，它的集电极与IC芯片4脚相连，在白日
光敏三极管导通，4脚体现低电平，IC集成块被锁死，3脚一直体现低电平，灯泡不会发光，只有在夜晚，光敏三极管截止，4脚体现高电平，IC块锁定被排除，整个电路才能够正常工作。
4．灯光开关控制
灯光开关控制电路由VT和EL构成。
下边简单介绍一下电源电路中各元器件的
功能和作用。
VT采纳的是MAC97A6小型塑封双向晶闸管，其内部相当于是由3个PN结组
成，每个PN结都拥有单导游电性，在电路中相当于一个自动开关，决定着3条支路
的通断状况：
连结电源的局部；连结芯片IC第3脚电路；连结灯泡电路。
EL是一个简单的照明灯，显示灯亮灭的状况。
亮灭由双向晶闸管决定，当电路
知足工作状况时，IC芯片3脚输出高电平常候双向晶闸管导通，这时候EL灯亮。
第4页
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第3章电源电路
3.1电路原理图
图3-1电源电路原理
图
3.2工作原理剖析
电源电路中各元器件的功能和作用：
VD是一个整流二极管，对220V沟通市电压进行整流。
C3是一个滤波电容，其大小对整流220V沟通市电压，进行通交阻
直作用，滤除直流成分，使沟通成分为下几个电路局部供给工作电压。
R5是一个限流电阻，其阻值R5=100K，阻值很大，能够看出是一个限流电阻，
使其降压，防备大电流经过破坏元器件，使电路不可以正常工作。
C4是一个保护电容，其大小，它的作用是保护前面的二极管VD。
同
时与电阻R5并联构成RC谐振电路。
R6是一个限流电阻，其阻值R6=10K，阻值很大，能够看出也是一个限流电阻对
整个电路起保护作用。
第5页
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第4章光耦合电路原理及光耦合器简单介绍
光电耦合器是近几年展开起来的一种半导体光电器件。
因为它拥有体积小、寿命
长、抗扰乱能力强、工作温度宽及无触点输入〔输出〕，在电气上完整隔绝等特点，
被宽泛地应用在电子技术领域及工业自动控制领域中。
它能够取代继电器、变压器、
斩波器等。
也可用于隔绝电路、开关电路、数模变换、逻辑电路、过流保护、长线传
输、高压控制及电平般配等。
4.1光耦合电路的构成
4.1.1光耦合电路原理图
图4-1光耦合电路原理图
4.1.2工作原理剖析
光耦合电路由R1、R2、VTL1及VT构成。
1．R1、R2为限流电阻，在电路中起保护作用，此中
R1=10K、，由欧
姆定律得I=U/R，所以经过R1上的电流I1
=（220V-UVL）/R1>UV,UVL
很小为
，所以
忽视，那么I1=220V/R1=220V/10K=22mA。
在图中R1，VL与R2，VTL1构成并联电
路，构成光电耦合电路。
2．VL采纳的是型号为HG501的中功率红外发射二极管，拥有单导游电性，起
到开关作用，工作在导通与截止两种状态。
第6页
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3．VTL1是光敏二极管，在此电路中，当光敏二极管VTL1接收到VL发出的红外线时使其导通，进而使光敏二极管集电极与IC芯片2脚相连，为其供给工作电压。
4.2光耦合器的构成
光电耦合器主要由两个元件构成：
一是光源，实质上它是一个发光二极管〔LED〕。
二是光敏器件，它可采纳光电池、光敏三极管、光敏单向可控硅等器件。
最通用的光
电耦合器件是把砷化钾发光二极管〔LED〕和硅光敏三极管封装在完整与外界光芒隔
离的外壳中。
如图4-2所示：
图4-2光电耦合
光电耦合器的根本工作过程以下：
当有电流流过LED时，便产生光源，光的强
度取决于鼓舞电流的强度，此光源照耀到封装在一同的光敏三极管上后，控制光敏三
极管产生与LED正向电流成比率的集电极电流。
图4-3表示的是线性工作方式的光
耦器件。
图4-3线性工作方式的光电耦合器件原理图
二极管有正向电流IF时产生光源，使光敏三极管的集电极电流Ic供给负载电阻
RL。
为了设计光耦合器件的输入电路要掌握以下三个参数：
二极管正向电流、二极
管正向电压VF和输入电压Vin。
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限流电阻R可用下式计算：
R（VinVD）IF
〔4-1〕
一般说来，二极管的正向电流、电压曲线由生产厂家给出。
这样，依据曲线，就
能够确立工作点，限流电阻R的值也就很简单计算了。
在光耦器件的输出局部，有
意义的参数是光敏三极管的集电极电流Ic。
在光敏三极管的集电极生成的电流的大
小，与二极管的正向电流IF和光耦器件的直流电流传输率或称耦合系数η成正比。
假如二极管的正向电流是的。
光敏三极管的集电极电流可由下式进行计算：
ICIF〔4-2〕
在生产厂家供给的资猜中，会给出在特定的集电极—发射极电压Vce下的沟通电
流传输率曲线，从这个曲线中，能够求出集电极和发射极电流，为了获得负载电压
Vout，能够选择适合的负载RL值。
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第5章锁定电路原理及此中要点元器件的介绍
5.1锁定电路的构成
5.1.1锁定电路的原理图
5-1锁定电路的原理图
5.1.2工作原理剖析
锁定电路由R3、VTL2和IC构成。
R3是一个限流电阻，保护光敏二极管VTL2，串连在VTL2的集电极，其阻值。
VTL2是一个3DU系列的光敏三极管，它的集电极与IC芯片4脚相连，只有当4脚输出高电平光阴敏三极管才导通，整个电
路才能够正常工作。
所以能够显然看出此电路实现的是一个锁定功能，只有IC芯片
4脚为高电平常电路才工作。
5.2555准时器的简单介绍
555准时器是一种多用途的数字—模拟混淆集成电路，利用它能够方便的构成施
密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
因为使用灵巧、方便，所以555准时器在
波形的产生与变换、丈量与控制、家用电器、电子玩具等很多领域中都获得应用。
1．电路构成
555准时器内部构造原理图如图5-1所示。
它由内部含有三个5千欧电阻构成的
电阻分压器、两个电压比较器C1和C2、根本RS触发器、集电极开路的放电三极管
VT以及缓冲器等构成。
图5-2为555准时器的外引线摆列图。
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图5-1CB555的电路构造
图5-2外引线摆列图
〔1〕电阻分压器
由三个3到5千欧的电阻R构成，为变压比较器C1和C2供给基准电压。
〔2〕电压比较器
由C1和C2构成，当控制电压输入端CO悬空时，C1和C2基准电压分别为2/3Vcc
和1/3Vcc。
C1的反向输入端TH称为555准时器的高触发端，C2的同向输入端TR称为555
准时器的低触发端。
〔3〕根本RS触发器
根本RS触发器由两个与非门G1和G2构成。
比较器C1的输出作为置0输入端，假定C1输出为0，那么Q=0；比较器C2的输出作为置1输入端，假定C2输出为0，那么Q=1。
第10页
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R是准时器的复位输入端，只需R=0，准时器的输出端OUT那么为0。
正常工作时，一定使R处于高电平。
〔4〕放电管VT
VT是集电极开路的三极管，VT的集电极作为准时器的引出端D。
〔5〕缓冲期
缓冲器由G3和G4构成，用于提升电路的负载能力。
2．工作原理
555准时器的工作原理比较简单。
R为置0输入端，当
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