光控路灯系统设计

自动光控路灯系统设计1.功能要求（1）白天时，路灯自动关闭（路灯可用小灯泡代替。但必需用继电器限制路灯）；（2）晚上时，路灯自动打开；（3）可以调整亮度触发点。2.方案论证利用光照强度为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点。总体设计分为两个模块：主控模块，被控模块。主控模块和被控模块之间通过继电器进行连接。敏敏感元件放大电路继电器协助电源照明电路外界光照变更3.系统电路工作原理：光敏电阻接受光信号后电阻值发生变更，将其转换为电信号加到的三极管的基极，经处理后从集电极输出，输出电压随光照强度的减弱而增加，通过继电器实现路灯的自动转换。当光照强度很大时，光敏电阻阻值很小，三极管VT1分得的电压较小，三极管VT1、VT2截止，继电器不工作，灯泡不亮；当光照强度很小时，光敏电阻阻值很大，三极管VT1分得的电压较大，三极管VT1、VT2导通，继电器工作，灯泡亮。通过调整滑动变阻器，可调整亮度触发点。4.系统的软件仿真电路打开PROTEUS软件，在元件库里查找电路图中所须要的元器件，添加至当前页面。根据所设计的原理图进行画图。画完之后，仔细检查。确定没有错误后，运行，查看是否符合设计要求。并对电阻进行参数的调整，以达到预期设计的要求。下图是用PROTEL软件所画的设计图：注：仿真图上所示电路中光敏电阻用电位器（RV1）代替5.调试与性能分析仿真调试及各数据记录：阻值：1M%Q1Q2继电器LAMPUbeUbeUceUI70%0.790.880.0911.90.04亮20%0.780.880.1111.80.04亮10%0.760.870.4711.50.04亮9%0.750.864.247.710.03亮8%0.740.858.273.730.01灭5%0.690.4412.00.000.00灭通过表格可以看出以9%—8%为界限，变更继电器电流达到导通状态。通过调试最终优化的电路图如下，将电阻R1的阻值变小可将亮度触发点降低，使灯泡在3%—2%时明灭变更，提高系统的灵敏度。EWB仿真图6.各元器件的工作原理光敏电阻光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而变更的电阻器；一般用于光的测量、光的限制和光电转换（将光的变更转换为电的变更）。光敏电阻的阻值随入射光的强弱变更而变更，无光照时的阻值叫暗阻，通常很大；在光线照耀时的阻值很小，叫亮阻。光敏电阻的主要参数有亮电阻，暗电阻，光电特性，光谱特性，频率特性，温度特性。通过测量，得到本次试验中的光敏电阻亮阻值约为3.7K，暗阻值约为400K。光敏电阻的光电特性继电器继电器是一种电子限制器件，它具有限制系统（又称输入回路）和被限制系统（又称输出回路），通常应用于自动限制电路中，它事实上是用较小的电流去限制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调整、平安爱护、转换电路等作用。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上肯定的电压，线圈中就会流过肯定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消逝，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。参考文献：康华光，邹寿彬，电子技术基础数字部分[M].北京高等教