黑夜自动点亮过道灯.doc

（电路与模拟电子技术课程设计报告）黑夜自动点亮过道灯 班 级 学 号 姓 名 学 号 姓 名 学 号 姓 名 成 绩 黑夜自动点亮的过道灯一、 概述（1）电路的功能为了实现节能减排，设计了一种黑夜自动点亮的过道灯。其功能为在白天光线比较好的时候过道灯是一直熄灭的，在夜晚光线比较暗时控制器打开过道灯，使其工作一定的时间后能自动关闭，而且此过道灯的一个优势是其亮的时间可以自由控制。（2）电路的原理1.单稳态触发器工作原理电源接通后，当为大于输入条件下。若触发器初态为0，T导通，则Vo输出低电平。触发器初态为1，T截止则Vo输出高电平。 当2端口输入小于时，则S=1 R=0，则触发器输出1 ，即Vo端输出高电平，此时放电管T截止，电源V会经过电阻R向电容C充电，电容器上的电压因充电上升，当上升到时，使比较器输出R=1，由于此时S=0，触发器就会由1变成0，使放电管导通，通过放电管T放电到0，于是电路进入稳定状态，输出低电平。所以输出端高电平到低电平之间的时间符合一定规律 T=1.1RC2. 晶闸管 晶闸管的基本构造图晶闸管工作原理分析:当SCR的阳极和阴极电压U 0，即E 上正下负(与图示方向相同)时,只有I0时,白炽灯才能点亮,说明SCR没有门极电流触发时,具备争相阻断能力.当满足U0, I0的条件时才能导通晶闸管原理仿真分析验证图结果：上面两个电路中的灯泡不亮，第三个电路图的灯泡亮。可知，只有当晶闸管承受反向电压时，电路不通。只有承受正向电压时，并且同时门极有触发电流的情况下，电路导通，灯泡点亮。晶闸管的工作特性：1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态2. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向正向阳极电压的情况下晶闸管才导通3. 晶闸管在导通情况下，当主回路电压减小到接近0时，晶闸管关断3、黑夜自动点亮过道灯原理图其中左部分主要是555定时器构成的单稳态触发器和光控设施 右部分主要是是滤波电路和分压电路电源电压经过滤波和减压，使电压适合555定时器工作，白天受强光线照射呈现低电阻，所以2端输入高电平，接成单稳态触发器的基电路始终处于复位状态，输出低电平，晶闸管关断，电灯熄灭。 夜晚弱光线使光控呈现高电阻，所以2输入低电平，555输出高电平，晶闸管导通，灯亮。放电管关闭，导致电源给电容充电，当达到时，S=1，R=0，输出低电平，晶闸管关闭，灯灭，其亮的时间即电容充电的时间T=1.1RC555定时器的管脚说明1：地脚，一般用于接地2：下比较输入端 触发端3：输出端4：复位端 低电平有效5：控制电压6：上比较输入端 门限阈值7：放点输出端8：电源端二、电路仿真及结果根据实验室提供的元件限制，改装后电路图如下：结果：白天光线强时，光敏电阻小，输入高电平，输出低电平，灯不亮。光线弱时，光敏电阻大，输入低电平，输出高电平，灯亮。三、电路调试与结论连接后的实物图 ：结论：接通电源，当光敏电阻（滑动变阻器）R4接受光照时，电阻很小，根据电阻分压，触发输入电压大于，根据单稳态触发器原理，不对电容C2进行充电，输出电压为零。发光二极管不亮。现在遮挡光照，即调大R4电阻，当电阻调大到接近21.1时，根据电阻分压，触发输入电压小于，对电容C2进行充电，输出电压为高电平，发光二极管发光。对电容C2进行充电时间即为一个脉冲宽度，即灯亮时间。为验证发光的延时性，将电阻R3调到了14.6， 在发光二极管发光瞬间将光敏电阻调小，记录发光时间接近18s，理论值为T=1.1R3*C2=1.1*14.6*1000*10=16.06s。理论与实际大致相等，证明了此电路有控制时间的能力四、收获与建议经过本次的电路与模拟电子技术课程设计，使我们课堂上的东西得到学以致用并进行了使其得到了扩展，增强了理论学习的同时也锻炼了我们实际动手的能力。我们学会了锡焊，学会了用自己的手工焊接一些小型的电路。同时学会了使用面包板来组装电路，并通过团队的努力美化自己的电路。本次课程设计是由我们小组独立完成的。从课题的选择、查阅资料、连接调试以及焊接测试，我们都勤勤恳恳，付出努力，最终我们收获颇丰。我们在选材的时候，选择了比较贴近于我们所学知识的“黑夜自动点亮过道灯”，这个实验理论上主要包含了两部分，一部分是交流电的滤波，稳压和分压。使其输出近似直流电压，保证555定时器在正常的工作电压下工作，但由于实验提供直流电源，也因此实际操作中省去了该部分。第二部分是555定时器的感应和反馈阶段。对555定时器进行正确的连接，使其在感光元件的作用下，对输入高低电平输出不同结果，控制LED灯的亮灭。在此过程中遇到了很多问题，但我们组员经过对电路分析以及元件测量，发现问题所在，最终成功。在此过程中，我们不仅锻炼了动手能力，而且还练就了独立思考和团结合作的能力。实验过程中，真心感谢老师和学校。感谢学校为我们提供如此良好的实习环境，让我们能够舒心的、完全无后顾之忧的投入实习；最重要的是感谢老师的悉心指导以及辛劳的付出，是您才使得我们布局合理，焊接好电路，完美完成模电实习。最后我想说：“一切尽在不言中，老师您辛苦了。” 附件1：元件清单元