模拟电子技术课程设计——路灯控制器剖析.doc

安徽农业大学经济技术学院 模拟电子技术课程设计报告书 课题名称 路灯控制器 姓 名 张彪 学 号 院、系、部 机械工程系 专 业 车辆工程 指导教师 李 琰 2015年6月27日 一．引言 ……………………………………2 二.总体设计方案 ……………………………2 2.1整体构思 …………………………………2 2.2总体设计框图……………………………3 三、设计组成及原理分析 …………………3 3.1电路工作原理及分析……………………3 3.2原理图 ……………………………………5 3.3所用元器件统计、介绍及其参数………6 四、心得体会 ………………………………8 五、参考文献…………………………………9  路灯控制器 摘要：本设计通过晶体管、电阻器等，用模电知识，实现路灯的光线与声音双重控制：即白天开关自动封锁，电灯不会被点亮，只有在夜间灯才受环境声音控制，声音触发灯泡点亮发光，延迟数十秒后，灯自动熄灭。 关键词：路灯,声控,光控,延时 一、引言 随着科技的发展，人们生活水平的提高，人们的需求也越来越不同。为了方便公共场所行人，节约电力资源，减少人力资源浪费，声光控的路灯越来越受到各部门的青睐，因此，了解、应用路灯控制器也为人们所需要。 二、总体设计方案 2.1 整体构思 路灯控制器，根据设计要求，实为一个由声、光双控延迟照明开关控制的路灯。其电路可简化为如图1所示。 图1 简化电路 由此，可以把电路设计为由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路四个部分组成。电源采用220V电压，经过变压、整流、滤波、稳压得到所需电压；声控电路用传感器采音、经三极管放大将信号输入控制电路；光控电路采用光敏电阻，利用其白天有自然光照射时呈低电阻、晚上无光照时呈高电阻的性质，对电路进行控制；延迟电路由电容器、电阻器和晶闸管组成构成控制电路。 2.2 总体设计框图 图2 总体框图 三、设计组成及原理分析 3.1电路工作原理及分析 220V交流经灯泡EL、VD1-VD4整流，在晶闸管VTH的阳-阴极间形成正向阳极电压，从而构成灯开关的主回路，如图3所示。 图3 灯开关主回路 电源电路由照明灯EL、二极管VD1-VD4，VL，电阻器R7，电容C2和VS组成。如图4所示。 图4 电源电路 声控电路由传感器B，晶体管T1，电阻R1、R2、R3，电容C1组成。如图5所示。 图5 声控电路 光控电路由光敏电阻RL，电阻器R4、R5、R6和晶体管T2组成；如图6所示。 图6 光控电路 延时电子开关电路由晶体管T2、T3，二极管VD5，电容器C4,电阻器R5、R6、R8和晶闸管VTH组成。如图7所示。 图7 延时电路 控制回路则由VT1~VT3等元器件构成，其工作电源来自R7降压限流、VL隔离、VS稳压与C2滤波，在C2两端可获得10V左右的稳定直流电压。白天，光敏电阻器RL受自然光线照射呈低电阻，使VT2、VT3无法进入导通态，故灯EL不会点亮。夜间，RL呈现高电阻，从而解除对VT2、VT3的封锁。 此时，若路灯旁有人走动或有人谈话时，脚步声或谈话声将被话筒B拾取，并被转换为电信号由C1经VT1放大，放大后信号经C3耦合，其信号正半周期可使VT2导通，VT3也相继导通，C2储存电荷就通过VT3、VD5向C4迅速充电，逼供内使晶闸管VTH开通，电灯EL通电发光。人走后，C4储存电荷可通过R8向VTH门极放电，仍能维持VTH继续开通，所以灯不会马上熄灭，直至C4电荷基本放完后，VTH失去门极触发器电流，当交流电过零时，VTH关断，电灯EL才熄灭。电路延迟时间主要由R8、C4的数值决定，可根据需要进行调整。 3.2原理图 图8 总原理图 3.3所用元器件统计、介绍及其参数 3.3.1元器件的统计 其元件清单如表1： 表1 所用元件清单 序号 名称 型号规格 位号 数量 1 话筒 CRZ2-113F B 1个 2 电阻 10KΩ R1 1个 3 电阻 2.2MΩ R2 1只 4 电阻 68KΩ R3 1只 5 电阻 3.6KΩ R4 1只 6 电阻 68KΩ R5 1只 7 电阻 10KΩ R6 1只 8 电阻 100KΩ R7 1只 9 电阻 68KΩ R8 1只 10 电阻 MG44或MG45 RL 1只 11 二极管 1N4007 VD1～VD5 5只 12 二极管 普通 VL 1只 13 二极管 10V、1/2W