模数电 光控灯装置 课程设计报告精要.doc

宁德师范学院课程设计任务书 年级专业 姓 名 学 号 题目名称 光控灯装置 课程名称 电子技术课程设计 设 计 时 间 设计地点 课程设计（论文）目的 通过查阅资料，综合运用模拟电路、数字电路知识，独立完成满足一定性能指标或特定功能的电子电路的设计、仿真、组装以及调试检测，锻炼学生的实践动手能力，提高分析和解决电子线路中常见实际问题的能力，积累电子制作经验。 任务与要求 设计一个光控灯，使其受光线的强弱控制LED灯的暗灭。当光线充足时，LED不亮，当光线减弱是LED灯渐渐变亮。使用模电的知识，使用元器件应含有三极管、光敏电阻、LED灯。 （1）在3V直流电源供电时，光敏电阻感应阻值控制三极管的导通，使LED灯亮灭。 （2）随着光源的减弱，LED灯越亮，当完全遮住光敏电阻时LED灯亮； （3）在5V直流电源供电时，强光照射下灯灭，弱光下灯不灭。 要求学习光敏电阻的工作原理，完成对三极管的的选型，完成对电路方案的设计，完成电路的安装调试，掌握光控灯的设计方法。 三、参考资料 [1]胡斌人民邮电出版社?M].武汉武汉理工大学出版社 1、电子文档：任务书、设计报告和评阅表、有电路仿真模型的需提供Multisim或Proteus文件； 2、实物（万能板或PCB单面板）； 3、纸质文档：任务书、设计报告和评阅表。 五、进度安排 2016年5月21日：下达课程设计的计划书、任务书及参考题目 2016年5月22日：分析设计要求与技术指标、通过查阅资料、选择确定设计方案 2016年5月23日-24日：设计电路并仿真 2016年5月25日-26日：电路焊接、组装及调试 2016年5月27日-28日：撰写报告 2016年5月29日：现场测试电路功能 2016年5月30日：上交作品实物和报告（A4打印稿和word文档） 宁德师范学院 电子技术课程设计报告 题 目 班 级 姓 名 学 号 指导老师 设计时间 1设计任务与要求 2 设计方案 2.3 主要原器件的介绍 2.3.1 光敏电阻的介绍 光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。 光敏电阻器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；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（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4~0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。 2.3.2 发光二极管的介绍 发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。? 它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 2.4光控灯系统框图： 图2-1光控灯系统框图 2.5选择方案 电路电源由3V的直流电源直接接入，由光敏电阻充当传感器，当光照强度增加时，光敏电阻阻值逐渐接近50KΩ，三极管9014的基极电压小于导通电压值，由于9014三极管为NPN型三极管，基极电压减小则不导通。使9012PNP三极管的基极电压增加，使9012三极管基极电压大于导通电压，使9012三极管不导通。所以导致连接在9012三极管的LED灯不亮。当光照强度达到一定的程度时光敏电阻阻值增加至5MΩ，使9014三极管导通，接着使9012三