光控电路设计毕业论文.doc

目录 任务书 - 1 - 开题报告 - 2 - 摘要 - 5 - 关键词 - 6 - 第一章 设计流程 1 第二章 电源电路 2 2.1电源电路的设计 2 2.2电源电路的工作原理及相关参数的分析 3 第三章 光信号采集电路 5 3.1 光信号采集电路 5 3.2光信号电路的工作原理 5 3.3光信号电路相关参数的分析 6 第四章 定时模块 7 4.1定时电路的设计 7 4.1.1 555定时器的结构及引脚图 7 4.1.2 555定时器的工作原理 8 4.2电路工作过程及参数计算 8 4.2.1电路工作原理 8 4.2.2电路参数计算 9 第五章 控制电路模块 10 5.1 控制电路设计 10 5.2芯片CD4017的介绍 10 5.3芯片CD4017及电路工作原理 11 5.4 计算R9的阻值 13 第六章 电路图绘制与PCB板的制作 14 6.1原理图设计 14 6.2 PCB板的布局与设计 14 6.3 PCB板的最终生成 15 总结 16 参考文献 17 附录 18 致谢 21 任务书 学生姓名 专业班级 指导教师 论文题目 光控定时开关的设计 研究的目标、内容及方法 光控定时全自动开关,用在小区和家园内草坪灯及路灯配用，到天黑无光时灯亮，定时间过后灯自动灭，无需人工管理。 设计任务： 1．具有光线亮度调节功能； 2．定时时间在0-6小时调节，并具有常开功能； 3．供电电压为220V，50Hz； 4．输出功率为200W。 设计要求： 设计的核心问题是光电转换和定时控制，要求进行方案的论证、比较、选择，画出总体设计框图，设计出整机电路原理图,选择合适的元器件，验证、调试各部分电路的功能。对整个电路的元器件进行布线，合理布局，设计出PCB图,制作出光控定时开关的实用产品。 分阶段完成的工作 分阶段完成的工作： 1、2010年8月22日之前查阅资料，完成总体方案的论证、比较、选择。 2、2010年9月1日之前完成各单元电路的设计、计算及电路图绘制和PCB图设计。 3、2010年10月1日之前完成硬件的安装制作及测试。 4、2010年10月15日之前完成设计报告的编写。 5、2010年10月25日之前进行排错、改进，完善设计报告。 6、2010年10月26日进行设计答辩。 系（部）主 任意 见 开题报告 一、课题来源 光控定时开关的设计 二、课题的背景和意义 光控定时开关具有很多实际应用：一是省电，灯泡大部分时间不工作，因此节电效率很高，达80%左右；二是方便，首先，不用接触，全自动智能控制；另外，接线简单、安装方便，是广告牌路灯的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。 再者，随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段也将逐步更新，除现在已有的光控开关外，还有微波感应开关和热释远红外感应开关。目前，微波感应开关的抗干扰性能尚不理想，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高。因此我设计一个光控定时开关来解决此在照明方面的浪费问题。夜晚光线暗时，光敏电阻使其三极管导通，照明灯自动点亮，到达预定时间后自动熄灭。达到节电，方便的效果。 所以，对于这一课题的研究是必要的。 世界的发展离不开能源，光控定时开关能较好的为解决世界能源危机提供一点帮助。有利于我国实现可持续发展，构建节约型社会。 三、课题任务的主要内容 该课题的主要内容是：设计一个光控定时开关，该电路由光信号控制灯泡的亮与灭，起到节约用电的作用。 它主要由四部分组成：电源电路、光信号采集电路、定时电路、控制电路。主要利用RC定时原理来控制灯泡亮的时间长短。 该课题的主要任务指标为： 1．具有光线亮度调节功能；白天控制开关不通，在晚上或光线不足时，灯泡就会点亮。 2．定时时间在0-6小时调节，并具有常开功能； 3．供电电压为220V，50Hz； 4．输出功率为200W。 5．设计要求：安全、可靠、优质、经济、能源节约。 四、已具备条件 经过长时间的大学专业课程的学习，本人已经具备，并且掌握了一定的专业技能水平，其中《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《Protel DXP 实用教程》、《计算机应用基础》等课程与本课题尤为相关。 通过查阅与本课题相关的文献资料，在王春莲老师的悉心指导下，已经掌握了光控定时开关的工作原理，对课题的设计思路有了明确的方向。 五、课题任务实施的思路与方案 本人设计的是一款以数字集成电路为主要元件制作的光控定时开关。顾名思义，光控定时开关就是用光和定时器来控制开关的“开启”，到预定时间到达后开关“自动关闭”，因此，整个电路的功能就是将光信号处理后，变为电信号来控制开关的开动作。明确了电路的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元。 光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号