台灯自动开关盒说明书印.doc

湖南工学院电子线路综合设计 说明书课题名称 台灯自动开关盒 指导教师 陈 坚 完成时间 2012年11月25日 台灯自动开关盒设计任务书一、任务设计并制作一个台灯自动开关盒二、基本要求1. 设计并制作一个台灯自动开关盒，以实现“人来灯亮，人走灯灭，光照灯灭”等节电功能；2. 台灯盒有交流电源输入线和交流电源输出插座，输出可接额定电压220V，功耗不大于60W的台灯；3. 具有两个传感器，即：（1）光敏传传感器。将其安装在开关盒适当的地方，作为检测光照；（2）对人体敏感的传感器，感应人体接近；4. 自动开关盒做好后，将台灯的电源插头插入开关盒的电源输出插座，便可实现如下功能：（1）在晚上，当没有足够的光源照到光敏元件上时，若有人靠近台灯，它便自动发光，人离开台灯后，能自动断开电源；（2）在白天有足够强的光线（以适合于阅读为标准）照射到光敏元件上时，无论人靠近台灯，它都不会亮； 5. 除220V交流电源外，不允许接其它电源。三、提高部分1. 安装自己设计的电路 （1）检查元器件 （2）对电路进行组装：按照自己设计的电路，在PCB板上插接元器件并焊接。焊接完毕后，应对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象。 2. 通电调式（1）通电测试：对安装完成的电路板的参数及工作状态进行测量，以便提供调整电路的依据。（2）通电调试：经过反复的调整和测量，使电路的性能达到要求。3. 书写调试报告摘要电路通过使用模拟电子元件和数字电子元件构成一个台灯自动开关盒的设计。采用热释电红外传感专用控制模块制作而成的红外感应自动灯，真正做到有人灯亮，人走灯灭。同时，装置还设置了光控电路，白天电路自动封闭，无论有人否，电灯都不会亮。该设计根据实际情况而进行了许多简化。关键字： 台灯自动开关盒； 红外线传感器； 光敏电阻； 555多谐震荡器AbstractCircuit through the use of analog electronic components and digital electronic components constitute a desk lamp automatic switch box design. The pyroelectric infrared sensor is made of a special control module of infrared induction automatic light, really do some light, people walk light out. At the same time, the device also set the control circuit, the daytime circuit automatically closed, whether someone no, lamp will not bright.Key word: Desk lamp automatic switch box; Infrared sensor; Light sensitive resistance; More than 555 harmonic oscillators目录一 设计结构图1二 设计电路图2三 电路工作原理介绍4四 仿真调试5五 实物制作与调试6设计小结7参考文献8元器件清单99一 设计结构图本设计的台灯自动开关盒整体电路框图，如图1.1 人移动信号台灯控制单元人体感应器光信号光敏感应器 图1.1 台灯自动开关盒结构图图1.1中有三个主要部分：（1）光敏传感器，其作用就是将感觉到的光信号的强弱转化为电阻的大小，并实时告诉控制元件；（2）微波感应器，其作用是感觉近距离内有没有人靠近，并实时告诉控制元件；（3）控制元件，其作用是根据台灯周围的光线和是否有人靠近来控制灯的亮与灭。二 设计电路图本设计的设计电路图如图1.2，主要由三部分组成：电源部分、感应部分和控制部分。下面逐一给予描述。图1.2 设计电路图 1、电源部分 在图1.2中虚线的左边为电源部分，由电容C1、C2、C3、C4电阻R1，二极管D1、D2、D3、D4，三端稳压器7809共同组成。使用C1和C2将交流220V电降至10V左右，经二极管D1、D2、D3、D4构成的单相整流电桥整流和电容C3滤波后，由三端固定稳压器7809输出稳定的9V直流电压。电容C4用于抑制7809可能产生的自激，电阻R1为泄放电阻，作用是停电以后，释放C1和C2中储存的电荷。2、 感应部分（1）微波感应器。微波感应器TX982，它利用微波技术，在一个小的空间里建立微电场，当有人进入电场时就会反射回波，经过电子线路的检测，测出有微弱的移频信号，这种信号再经智能化的处理后就可以输出控制信号了。（2）光敏传感器。光敏电阻GM感知光线的强度，它是电阻值随光线强弱的变化而变化，光强时阻值变小，光弱时阻值变大。3 、控制部分由555多谐振荡器，三极管T1、T2，可控制硅97A6，电阻R2、R3、R4、R5、R6，电容C5，共同组成。555的1、2、3、4、6、8端分别为接地端、低电平触发输出复位端、高电平触发端、电源端。为了防止光线在一定的范围内发生微小的变化而使得台灯时阴时暗，在555的2端（低电平触发端）接一个三极管T2，以锁定台灯的工作状态。三 电路工作原理介绍当处于足够强的光线的条件下时，光敏电阻值很小，此时2，6端分压大于2/3Vcc, 根据555 定时器的工作原理，此时555定时器的输出端输出为低电平，此时灯不会亮，Q3 三极管此时处于放大状态，电容C和R2进行充电和防止自激，从而实现了在白天无论人是否靠近，灯都不亮的效果。当光线不够强时,光敏电阻比较大，此时2,6 端分压小于1/3Vcc,在这种情况下，若人靠近,传感器输出低电平，从而三极管截止，导致555定时器的4端处于高电平1,此时555定时器正常工作，那么555定时器输出为高电平，从而实现了灯亮；若人远离时，传感器输出为高电平，此时三极管导通，4（输出复位端）被强制为低电平0，从而强制555定时器输出3为低电平，从而实现了黑夜时人远离时等不亮的情况。当单刀双掷开关掷于R6 时 即表示处于白天，此时无论单刀单掷是处于开或者关的状态（表示人是否靠近），灯泡都不会亮 ；当单刀双掷开关掷于R7 时 即表示处于黑夜，若单刀单掷是处于关的状态(表示人远离)时，此时灯不亮；若单刀单掷是处于开的状态(表示人靠近)时，此时灯亮。这是一个应用模拟电子和数字电子技术的自动开关盒，电路简单，实践方便，能给我们的生活带来一定的便利。四 仿真调试仿真图：仿真结果：实现了“人来灯亮，人走灯灭，光照灯灭”的功能，满足设计要求。五 实物制作与调试实物图：实物调试： 实物测试结果未能完全实现设计要求，造成的原因有:有部分元器件无法采购，采用了其他型号来代替；有些元器件的实际参数与仿真所采用的相差较大，所造成的误差因而也比较大。设计小结本设计的自动开关盒，在晚上，当没有足够的光源照到光敏元件上时，若有人靠近台灯，它便自动发光，人离开台灯后，能自动断开电源；在白天有足够强的光线（以适合于阅读为标准）照射到光敏元件上时，无论人靠近台灯，它都不会亮；经过这次课程设计，我从中学到了很多东西!第一，对我这一学期所学的知识进行了一次系统的检测和巩固，让我更加好的理解和掌握这些知识！第二，对所学知识进行运用的考验，理论联系实际，经过这次使我对知识的运用能力得到了一定提高！第三，要学会查找和收集资料，并合理有效的利用这些资料！第四，要具有团队合作精神，组员之间要相互帮助，相互讨论，一起努力，一起奋斗！尽管才短短的一个星期时间，但是我学到了以上这些东西，对我以后的学习，生活都有非常大的帮助！让我懂得了仅仅学习知识，掌握知识是远远不够的，还要懂得如何把所学到的东西进行运用而且要运用好！参考文献1谢自美.电子线路设计.实验.测试（第三版）.武汉：华中科技大学出版社.2006.8.2康光华.模拟电子技术基础（第五版）.北京：高等教育出版社，2006.1.3阎石0.数字电子技术基础（第五版）.北京：高