热释电红外感应控制照明灯开关课程设计报告.docx

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热释电红外感应控制照明灯开关课程设计报告

高频电子线路课程设计报告

设计题目：

热释电红外感应控制照明灯开关

学院：

信息工程学院

专业：

电子信息工程

班级：

姓名：

学号：

时间：

2013.10.21至2013.10.24

摘要

随着科技的发展和人们对节能的越来越关注。

设计简单实用节能的照明灯开关电路就尤为重要，本课程设计采用常用的555电路，光敏电阻，热释电传感器，三极管和继电器组成。

能实现在晚上的时候，当人在开关一定范围内灯才会打开并且能延时一段时间的功能。

关键词：

555电路；光敏电阻；

热释电传感器；三极管；继电器。

1.设计任务与要求………………………………3

2.方案设计与原理………………………………4

3.单元电路设计与元器件介绍…………………5

4.总原理图及元器件参数………………………8

5.安装与调试……………………………………9

6.实训总结………………………………………10

7.教师评语………………………………………11

1.设计任务与要求

（1）设计目的

通过设计与制作，将光敏电阻，，三极管，继电器及NE555芯片等知识点有机地，系统地联系起来，进一步加深学生对所学基本理论知识的理解与运用。

培养学生理论联系实际，动手制作，安装，焊接，调试电子产品及分析解决实际问题的综合技能。

（2）设计要求

从节约用电的角度出发，照明灯在晚上有人的时候，照明灯自动打开，延时一段时间后自动熄灭。

要求采用所给元器件设计一个简单，易于操作且节约材料的电路图，并在万能板上手工焊出该电路。

2.方案设计与原理

（1）方案设计框图

灯

（2）方案原理

本方案通过光敏电阻的电阻变化来控制三极管的通断，从而控制NE555的电源通断。

通过电阻，电解电容和NE555实现延时功能。

通过红外线传感器来触发NE555。

通过继电器来实现低电压控制高电压，实现照明灯的亮灭。

3.单元电路设计与元器件介绍

1.光控电路

图中的光敏电阻在晚上的时候电阻变大，分得的电压变大，滑动变阻器分得的电压变小，三极管不导通，从而使NE555芯片4脚直接接电源，而当白天的时候则相反，三极管导通，4脚电压拉低。

使NE555不能工作。

2.红外控电路

图中的元器件是红外传感器，当没有红外线在周围的时候，2脚输出电压在1/3Vcc以上。

当有红外线在周围的时候，2脚输出电压小于1/3Vcc，从而可以控制NE55芯片2脚的高低电平，当2脚为低电平时，触发芯片工作，芯片3脚持续输出高电平。

3.延时电路

当整个电路工作时，图中的电解电容会充电，当电解电容的电压充到2/3Vcc时即555芯片6,7脚电压大于2/3Vcc时，使芯片3脚输出低电平。

电解电容充电需要一定的时间，从而达到延时的功能，图中的滑动变阻器可以调节充电时间。

4.开关电路

图中三极管b极接芯片3脚，当芯片3脚为高电平时，三极管导通，继电器工作，从而接通开关，点亮照明灯。

5.NE555芯片工作原理

5脚经0.01uF电容接地，比较器C1和C2的比较电压为：

UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。

当VI1＞2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器置0，G3输出高电平，放电三极管TD导通，定时器输出低电平。

当VI1＜2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器保持原状态不变，555定时器输出状态保持不来。

当VI1＞2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器两端都被置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。

当VI1＜2/3VCC，VI2＜1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。

4.总原理图及元器件参数

1.总原理图

2.元器件参数

数量：

编号：

规格：

1R120k

1R2330

1R3100

1R4100k

1R547k

3R6-R810k

1R9430

2C1,C30.01uF

1C9100uf

1U1NE555

3Q1-Q3MPS5179

1Q4VP2210

2D1,D2LED

1LDR1LDR

1RL1G5CLE-1-DC12

2RV1,RV2RES-VAR

5.安装与调试

1.安装

a.根据原理图选择元器件并检查各元器件的好坏。

b.根据原理图画出万能板布线图，尽量不要跳线。

c.焊接时先焊主要的，如芯片，然后依次小的元器件，大的元器件。

d.焊接时不能漏焊脱焊。

2.调试

a.检查电路是否按原理图正确焊接。

b.接上电源，把光敏电阻用黑色笔帽盖住，然后用手靠近红外传感器，看指示灯D1是否点亮。

c.如果电路不能正常工作，则需检查电路中各点电位是否达到设计要求。

d.通过调节滑动变阻器改变延时时间。

6.实训结论

通过五天的实训，收获颇丰！

刚开始由老师耐心的详细的讲解相关知识和注意事项，显然我们并不耐心，都想蠢蠢欲试，特别是还要画好电路原理图和PCB版图后才能开始焊，再次考验我们的耐心，设计过程中的条理性和理解力很重要，在焊接过程中考验的是细心和思路清晰。

调试是最考验人的，不断的发现问题解决问题。

最终达到设计要求。

整个过程下来，从理论到实际，从实践到经验，很好地巩固了理论知识，获得了实践经验。

也考验了一个人的心理素质。

7.教师评语