电子线路课程设计-路灯控制器的设计与实现.doc

电子线路课程设计 论文题目： 路灯控制器的设计　 摘要 为了实现路灯的智能化控制，节省电力资源，设计了一种路灯控制器。设计主要是通过光敏电阻对外界光线的强弱的感应来控制LM393的高、低电平输出，再经过恒流源电路后控制路灯的开或关。实验结果表明，当处于暗（亮）环境下能够自动开（关）灯，受控的LED灯能随环境光线的明暗变化调整亮度，在LED灯光照射范围内的光照强度保持恒定，实现了智能化控制路灯。 关键词：智能控制、光敏电阻 、恒流源 、路灯 目 录 一 设计任务与要求 1 1.1 基本部分 1 1.2 发挥部分 1 二 方案设计与论证 1 2.1 光亮检测方案设计： 1 2.2 恒流源方案设计： 1 三 硬件单元电路设计与参数计算 2 3.1恒流源电路设计 2 3.2 光敏电阻电路设计 2 3.3 比较器电路设计 3 3.4 稳压电源电路设计 3 四、总原电路及元器件清单 4 4.1 总电路原理图 4 4.2 元器件清单 4 五、安装与调试 5 5.1 电路安装 5 5.2 电路调试 5 六 性能测试与分析 5 6.1 系统测试 5 6.2 测试结果 5 七 结论与心得 5 八、致谢 6 一 设计任务与要求 1.1 基本部分 1、自制电路供电的稳压电源；　　 2、LED采用恒流供电。　 3、该控制器具有环境亮度检测和控制功能，当处于暗（亮）环境下能够自动开（关）灯，为了演示方便，在现场演示时，当调光台灯（模拟自然光）较暗（较亮）时相当于暗环境（亮环境），此时另一个白光LED（模拟路灯）将被点亮（熄灭），以此实现光控功能。　　 1.2 发挥部分 1、设计一个环境光线检测器，其输出电压能随光线近线性变化； 2、受控的LED灯能随环境光线的明暗变化调整亮度，使在LED灯光照射范围内的光照强度保持恒定。 二 方案设计与论证 本设计主要是通过光敏电阻对外界的光线的强弱的感应来控制LM339的高、低电平输出，从而控制路灯的开或关。其中路灯采用恒流源驱动。当光照减弱时，光敏电阻阻值增大，LM393输出高电平，此时通过高电平控制恒流源工作，连接的1WLED形成通路，使其亮即路灯亮。反之，当光照增强到一定时，光敏电阻阻值减小，LM393输出低电平，此时恒流源不工作，即路灯不亮。经过测试，此方案可行。 2.1 光亮检测方案设计： 方案一：采用光敏二极管感受外届光照变化，无光照时,有很小的饱和反向漏电流，二极管截止；光照时反向电流增大，形成光电流。 方案二：采用光敏电阻对光源的感应改变自身电阻，由电压比较器提取之间电压，考虑到电阻变化的灵敏度，采用两个光敏电阻串联的方式，通过改变与光敏电阻串联的电位器的值可以调节光敏电阻的感光范围。 考虑到现实中声光控制技术的运用已经证明了光敏电阻完全可以达到要求，且价格便宜，电路简单。综合考虑以上方案采用光敏电阻。 2.2 恒流源方案设计： 方案一：晶体管恒流源 以晶体三极管为主要组成器件 ,利用晶体三极管集电极电压变化对电流影响小 ,并在电路中采用电流负反馈来提高输出电流之恒定性。 方案二：集成运放恒流源 电路原理图如图2.所示。该恒流源电路由运算放大器、大功率、采样电阻R2、负载等组成光敏电阻器是利用制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换、 总电路原理图如图4.1： 4.1 总电路原理图 4.2 元器件清单 系统主要元件清单如表1所示。 表1 主要元器件清单 名称 数量 作用 OP07 2 运放放大 LM393 1 比较器 LED 1 二极管，作路灯 TIP122 1 三极管放大 电阻 若干 限流、采样 LM7805 1 +5V稳压芯片 LM7815 1 +15V稳压芯片 LM7915 1 -15稳压芯片 五、、.电子线路设计-实验-测试[M] .武汉:华中科技大学出版社,2000. [2]郁有文等.传感器原理及工程应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，xxx. [3]梁延贵.现代集成电路实用手册[M]科学技术文献出版社,xxx. [4]华成英，童诗白.模拟电子技术基础（第四版）[M]．北京：高等教育出版社，xxx. [5]康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M]．北京：高等教育出版社，xxx. 附录： 附录1：总原理图PCB板 附录2 ：系统实物图 I 9