光控路灯控制器.ppt

1、索引,随着城市的发展，作为城市公用设施的城市路灯照明系统对人民生活和交通安全起着重要作用。城市路灯控制系统已在我国得到广泛应用，因此节能和易于控制成为路灯控制的核心问题。湖州骆驼桥夜景,本文采用节能环保的LED灯作为光源，采用科学有效的检测与控制技术，实现了光电控制、时间控制、交通情况检测、故障自动检测与报警等功能，节省了人力和电力资源，降低了系统运行成本，性价比较高。,光控路灯控制器是一个通过外界光线的强度来控制电路通断的开关，通过它可以自动实现一些控制，比如路灯在阴雨天会自动开启，照亮行人。通过感光装置（光敏电阻），实现自动化开关有利于许多生产与生活，例如在车间里可以安装光控开关来控制车间

2、里的照明灯，这样既利于车间的照明又有利于节约电，光足够亮时开关会自动关掉照明灯。在其他面也可以广泛应用。,概论,情景三：光控制传感器,光控灯的设计与制作,小组讨论流程框图,小组任务分配,王振飞：情景研究背景、小组任务分配 周胜龙：元器件分析 陈春娇：电源、整流、稳压电路 朱小运：整体电路分析 任印宇：总结及项目可实施情况介绍,2020/8/2,7,光敏电阻,当光敏电阻受到光照时， 阻值减小。,1. 光敏电阻的结构与工作原理 光敏电阻又称光导管，它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。光敏电阻没有极性， 纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大

3、，电路中电流（暗电流）很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减小，电路中电流迅速增大。 一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好， 此时光敏电阻的灵敏度高。实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧量级， 亮电阻值在几千欧以下。,(a) 光敏电阻结构； (b) 光敏电阻电极； (c) 光敏电阻接线图,光敏电阻结构图,2. 光敏电阻的主要参数 ：,(2) 亮电阻 光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。 (3) 光电流 亮电流与暗电流之差称为光电流。,(1) 暗电阻 光敏电阻在不受光照射时的阻值称为暗电阻， 此时流过的电流称为暗电流。,3.光敏电阻的特性,光

4、敏电阻的光照特性,光敏电阻的光照特性是描述光电流I和光照强之间的关系，绝大多数光敏电阻光照特性是非线性的。下图为硫化镉光敏电阻的光敏特性。,光敏电阻的光照特性,由图可知，光电流随着光照强度的增加而增加,伏安特性 在一定光照度下，光敏电阻两端所加的电压与其光电流 之的关系，成为伏安特性。图是CdS光敏电阻的伏安特 性曲线。它是线性电阻，服从欧姆定律，但不同照度下具 有不同的斜率。注意光敏电阻的功耗，使用时保持适当的 工作电压和工作电流。,CdS光敏电阻的伏安特性,光谱特性,光谱特性表征光敏电阻对不同波长的光其灵敏度不同的性质。光敏电阻的光谱特性如图所示,光敏电阻的光谱踏特性曲线,温度特性 在光照

5、一定的条件下，光敏电阻的阻值随温度的升高而下 降，即温度特性,CdS光敏电阻的温度特性曲线（光照一定）,频率特性 光敏电阻上升和下降时间的长短，表示其对动态光信号响应的快慢，即频率特性，如图所示。光敏电阻的频特性不仅与元件的材料有关，而且还与光照的强弱有关。,光敏电阻的频率特性,4.光敏电阻优缺点：,光敏电阻具有光谱特性好、允许的光电流大、灵敏度高、使用寿命相当长、体积小等优点，所以应用广泛。此外许多光敏电阻对红外线敏感，适宜于红外线光谱区工作。光敏电阻的缺点是型号相同的光敏电阻参数参差不齐，并且由于光照特性的非线性，不适宜于测量要求线性的场合，常用作开关式光电信号的传感元件。,JQC-3FF

6、继电器,该继电器具有用途广泛、价格低廉、实用性高等特点。,继电器的类型及参数 系 列：JQC-3FF系列 型 号：JQC-3FF/012-1ZS 外形尺寸：19.015.515.0mm（LWH） 重 量：10g 阻 抗： 50m 额定电流： 10A 工作温度：-40+85 绝缘电阻：100M 线圈参数：线圈功耗：360mW 额定电压：DC 12V,稳压二极管,TVS二极管与常见的稳压二极管的工作原理相同,封装形式：轴向引线型,型号：P6KE（600W）,稳压二极管参数,（5）电压温度系数：指温度变化1时，稳定电压变化的百分比，该值愈小愈好。使用中以6V为界，高于此值的稳压管具有正温度系数，低于

7、此值的具有负温度系数，而在6V的稳压管，其温度系数最小。,（4）额定功耗：由稳压管温升限定下的最大功耗。 如果已知稳压值，则：,（3）动态电阻rz：稳压管两端的电压和通过的电流的变化量之比，其值愈小愈好。,（1）稳定电压Uz：稳压管反向击穿后的稳定工作电压值。 （2）稳定电流Iz：稳压管工作时的参考电流值。实际工作中：工作电流小于稳定电流稳压效果差，工作电流大于稳定电流稳压效果好。,返回,系统原理 本设计主要是运用光敏元件的特性来实现当光照强度足够进自动关闭路灯，而当光照强度不足时，控制继电器吸合，接通路 灯回路的电源，达到自动开启路灯的轼能。 在设计时主要围绕光敏电阻，继电器的工作原理开展的

8、，通过光敏电阻采集外部照明信息，而用继电器实现开关的目的；要想达到这一目的就要设计出适当的电路，使光线强时继电器断开，反之闭合工作；为此我利用三极管特性以及利用电阻分压实现三极管各极电压控制，在电源方面我利用二极管的单向导电性，用电桥电路接法使电流恒从某一方向通过，这样发光二极管就可以正常工作。 如此，我的设计就分为分压电路（含有光敏电阻）、继电器（通过三极管接到分压电路）、电源电路，以及一些稳压电路。,电源、整流、稳压电路,返回,原理图,返回,工作过程,接上电源后，电源指示灯应该亮起，用一张黑纸挡住光敏电阻时工作指示灯应该由暗变亮起来，同时外接的灯泡亮起来，当移除黑纸时外接电灯熄灭，工作指示

9、灯也熄灭。 220V市电经电容C3降压，D1-D4组成的桥式整流电路后，R7限流，在CW2两端形成一个稳定的12V直流电压，一路经R8点亮发光管LED1，作为电源指示，另一路作为系统的工作电源。接通电源后，如果是白天，光线较强，光敏电阻R2两端的电压很小，CW1截止，流入VT2基极的电流很小，VT1截止，VT3也截止，继电器不工作。当光线变暗时，R2两端的电压不断上升，当这个电压高于CW1的击穿电压时，VT2导通，相继VT1和VT3也导通，继电器得电吸合，其触点控制路灯点亮。当光线再次变亮时，CW1截止，相应导致VT1、VT2、VT3截止，继电器断开。,单个元件价格,光控灯！,整个情景所需原件清单表：,总结,在这次课程设计中我们收获颇多，学到了更多的设计方面所需的