热释电红外感应控制照明灯开关课程设计报告.doc

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。目录1. 设计任务与要求32. 方案设计与原理43. 单元电路设计与元器件介绍54. 总原理图及元器件参数85. 安装与调试96. 实训总结107. 教师评语111. 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。92. 方案设计与原理（1） 方案设计框图继电器光控，红外控电路NE555延时电路灯（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VI12/3VCC，VI21/3VCC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VI12/3VCC，VI21/3VCC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VI12/3VCC，VI21/3VCC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VI12/3VCC，VI21/3VCC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：1 R1 20k 1 R2 330 1 R3 100 1 R4 100k 1 R5 47k 3 R6-R8 10k 1 R9 430 2 C1,C3 0.01uF 1 C9 100uf 1 U1 NE555 3 Q1-Q3 MPS5179 1 Q4 VP2210 2 D1,D2 LED 1 LDR1 LDR 1 RL1 G5CLE-1-DC12 2 RV1,RV2 RES-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，