基于NE555构成的光照控制电路精要.doc

基于NE555构成的光照控制电路 ——电子工艺实训 院系：机电工程学院 专业班级：电子信息工程（2） 学号：2014041612 姓名：高云  基于NE555构成的光照控制电路 电路设计 1、实现功能简介： 通过NE555定时器和由滑动变阻器等效的光敏电阻等构成简单电路实现对灯的智能化控制： （1）白天时，路灯自动关闭（路灯可用发光二极管代替。但必须用继电器控制路灯）； （2）晚上时，路灯自动打开； （3）可以调节亮度触发点。使其白天熄灭，晚上自动点亮。? 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。? ? 3、电路原理图 4、电路线路图 （为DXP所画） 5、电路工作原理：? 该光控自动路灯的电路是变压器降压，经过桥式整流电路和AT7812三端稳压器后的电压作为NE555的工作电压，其中电路中NE555接成双稳态电路。 R1（在dxp中）等效为光敏电阻，和电位器组成简单的分压器。NE555的2脚和6脚接白天光敏电阻阻值大约为1~1.8KΩ，3脚输出端为低电位，电位器不工作，路灯不亮。当夜幕降临时，光敏电阻因为接收光照减少而呈现高阻态。当2、6脚电位在三分之一电源电压以下时双稳态电位器被置位，3脚输出高电位，继电器导通从而使路灯导通发光。 通过调节电阻R2可以改变光敏电阻灵敏度，当R2减小时，则路灯亮刚亮时R1临界电阻也减小，即在外界光强较强时路灯就亮，灵敏度提高。同理当电阻R2增大时，灵敏度降低。 C1为滤波电容，用以提高5脚电位的稳定性。 电阻R可以保护集成LED受电流作用而损坏。 电路的仿真： 打开Multisim仿真软件 打开Multisim仿真软件在元件库里查找电路图中所需要的元器件，添加至当前页面按照所设计的原理图进行画图。画完之后，认真检查。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节，以达到预期设计的要求。 2、测试 当电阻R2为3.5~4.6kΩ时，R1为高阻值时3脚输出端为高电平，输出端由高电位跳变为低电位时R1阻值为1.6kΩ，R1为低阻时3脚输出端输出低电平，并且输出端由低电平跳变为高电平时R1阻值为8.56kΩ。?则：? VT+=（3.5/（3.5+1.6））*12=8.25V VT-=（3.5/（3.5+8.56）*12=3.48V VT+-VT-=4.77V VCC=12v VT+=2/3VCC=8 VT-=1/3VCC=4????? ? 下图是用Multisim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代替 3、仿真调试及各数据记录： R1(K) 8.50 8.50 8.50 8.50 8.50 8.0 7.5 6.50 5.00 R2(K) 2.5 3.0 3.5 4 5 3.5 3.5 3.5 3.5 LED 亮 亮 亮 亮 灭 亮 亮 灭 灭 通过表格可以看出以3.5%~5%为界限，改变继电器电流达到导通状态。 通过调试最后优化的电路图如下，将电阻R1的阻值变小可将亮度触发点降低，使灯泡在R1大于62.3%时明,小于62.3%时灭，提高系统的灵敏度。 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改变的电阻器；一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。 光敏电阻的阻值随入射光的强弱变化而变化，无光照时的阻值叫暗阻，通常很大；在光线照射时的阻值很小，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8.3~11.68K。? ? 继电器? 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。? 继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在继电器两端加上一定的电压（本电路继电器在9~11.89v时起作用），就会流过一定的电流，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。当断电后，电磁的吸力