光电式传感器知识点应用拓展训练
试用光电传感器设计一个简易路灯控制电路（含有光敏三极管、开关三极管、继电器等主要器件），基本要求：
1.白天有光照时，继电器KA失电，不动作。天黑后，继电器KA得电吸合，其常开触点闭合，路灯亮。试画出路灯控制电路图，并定性说明其工作原理。
2. 按照上述思路画出“220V”、HL及有关的触点的路灯主回路。
解：
光敏三极管的工作原理和结构如图5.47 所示，具有两个PN结。当光照射在基极-集电结上时，就会在集电结附近产生光生电子-空穴对，从而形成基极光电流。集电极电流是基极光电流的β倍。这一过程与普通三极管放大基极电流的作用很相似。所以光敏三极管放大了基极光电流，它的灵敏度比光敏二极管高出许多。
图1 路灯控制电路图
工作原理：
白天有光照时，光敏三极管有较大电流通过，通过调节电位器R2 ，使其电压大于0.7V，开关三极管1导通。开关三极管2基极电压低于0.7V，不导通。继电器KA失电，不动作。天黑后，光敏三极管几乎没有电流通过，电位器R2 分压电压小于0.7V，开关三极管1不导通。开关三极管2导通。继电器KA得电吸合，其常开触点闭合，路灯亮。
课程设计说明书 题目：光控开关电路设计 课程名称：模拟电子技术基础 学院：电子信息与电气工程学院学生姓名： 学号：201102010063 专业班级：自动化2011级2班 指导教师：杨欣 2013年6月7日
课程设计任务书
光控开关电路 摘要：此光控灯电路是基于光电传感器特性的基础上而设计的。该光控开关由光控部分，开关部分，LED灯三部分组成。当自然光的亮度（或人为亮度）发生改变时，光控灯将随着“开”和“关”。适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合于各种楼房走廊的照明设备，降低能耗，节约能源。 关键词：光敏二极管；电压比较器；继电器；晶体三极管
目录 1.设计背景 (1) 1.1满足现实生活需求 (1) 1.2适应现代科技发展 (1) 2.设计方案 (1) 2.1可供选择方案 (1) 2.2方案论证 (2) 3.方案的实施 (2) 3.1原理图的设计 (2) 3.2PCB板的设计和制作 (4) 3.3元器件的组装与焊接 (6) 3.4光控开关的调试 (6) 4.结果与结论 (6) 4.1.光控开关设计结果 (6) 4.2.结论 (6) 5.收获与致谢 (7) 6.参考文献 (8) 7.附件 (8)
1. 设计背景 1.1满足现实生活需求 在现代社会现实生活中我们无时无刻不在使用这电灯，现在市场上出现了各种各样的灯，比如：白炽灯，节能灯，彩灯等等，但是不论如何都少不了控制这些灯的开关。因此，设计一个可行性的开关显的尤为的重要。本次设计就是为了满足现实生活的需求而设计的光控开关。 1.2适应现代科技发展 随着现代科学技术的发展传统式开关已经不能满足现代生活。在现代社会很多地方夜晚需要长明灯，比如一些公共场所，一些生产车间。如果这些地方使用传统的开关很可能产生夜晚开灯之后，等到白天的时候就会忘记关灯而造成严重的能源浪费。 还有在一些生产过程中，我们能把这些光控开关当做报警装置的一部分。当人手触碰到那些危险区域之前，由于人手的遮光而使得光线变暗而触发开关产生报警。 因此我们的光控开关的设计是很有必要很有意义的一件事。 2. 设计方案 2.1可供选取方案： 方案一： 用μA741与光敏二极管构成光控部分 通过改变μA741的正向与反向输入电压的不同使μA741的输出端输出稳定的高电平或低电平从而使8050晶体三极管导通或截止来控制继电器的锡合与断开。 方案二： 用555定时器构建单稳态电路与光敏二极管够成光控部分 用555定时器构建的单稳态触发器同样能输出稳定的高电平或低电平从而使8050晶体三极管导通或截止来控制继电器的锡合与断开。
声光控开关电路 光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。 光敏电阻的结构与原理 光敏电阻器又叫光感电阻，其工作原理是基于内光电效应。 光敏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；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）。 光电特性：在光敏电阻两级电压固定不变时，光照度与电阻及电流间的关系称为光电特性，光电特性曲线如图1-2所示 图1-2光敏电阻特性曲线 整机电路组成和各部分作用 声光控开关节能灯电路由电源电路、声控电路、光控电路、延时电子开关电路四大部分组成。 电源电路
电源电路它是给电路提供能源的设备，其作用是给电路提供电源，使电路能正常的工作。常用的电路有：半波整流、全波整流、桥式整流、而常用的电源电路使用的是桥式整流电路为主要电源电路部分。 声控电路 声控电路它是用声音控制电路的设备，其作用是把送入的声波转换为电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。常用的电路有：小信号放大电路、声波控制电路等。而常用的声控电路使用的是声波控制电路为主要的声控电路部分。 光控电路 光控电路它是用外来的光源来控制电路的设备。其作用是把外来送入的光源转换电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。常用的电路有：发光器件电路、光敏器件电路和光电显示器件电路。而常用的光控电路使用的光敏器件电路为主要的光控电路部分。 延时电子开关电路 延时电子开关电路它是用电路中送入的信号进行控制电路的设备。其作用是用送入来的信号去控制电路，使电路达到延时的效果。常用的延时电路有按键延时电路、感应延时电路、开关控制延时电路、光控延时电路、声光双控延时电路等。而本电路延时电子开关电路使用主要的电路为声光双控延时电路部分。声光双控电路是声、光控开关的组合。它是利用驻极体话筒是否采集到声音信号，光敏电阻感应光线的明暗来改变信号的高低电平，以达到控制电路输出高低电平的目的，再利用稳压管高电平导通的原理来控制灯泡的亮灭。 声光控单元电路的设计 整流电路的设计 整流电路把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成整流电路是电力电子电路中最早出现的一种，它将交流电变为直流电，应用十分广泛。 全波整流的输出是交流输入电压的0.9倍，效率高，直流电压平稳。能充分利用变压器的功率。半波整流输出是交流输入的0.45倍，效率低。在负载电流较小的场合也可用半波整流。 根据电压的充分利用整流电路选用单向桥式整流电路。 单向桥式整流电路是由电源变压器T，4只整流二极管VD1～VD4和负载R L组成。电路图如2-1图所示。
光电检测技术与应用课程 设计 题目: 光控节能路灯的电路设计 组长: 张影 组员: 夏飞凤、彭欢、赵楠楠 专业: 电子科学与技术 班级: 112班 指导教师: 何恩杰 2014 年 4 月 19 日 安徽科技学院数理学院
目录 第一章概述 1.1光电检测技术前景、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 1.2课题作用、实用价值、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 1.3关于对该作品的发展前景的看法、、、、、、、、、、、、、、2 第二章主要器件基本原理 2.1光电二极管的基本原理、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、2 2.2光电三级管的基本原理、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、3 第三章光控节能路灯电路的设计 3.1主要内容、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 3.2基本要求、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 3.3设计方案及框图、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 3.4总体电路图、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、5 3.5电路功能介绍、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 3.5.1白天电路显示、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、6 3.5.2夜晚电路显示、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7 3.5.3光强控制显示、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7 3.5.4报警显示、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8 3.5.5太阳能电池供电电路设想、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8 3.5.6电路实际应用、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 3.6电路各器件参数与功能、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 3.6.1继电器、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9
试简析声光控路灯的工作原理. 声光控制指通过利用声音以及光线的变化来控制电路实现特定功能的一种电子学控制方法。声光控制延时节电灯电路包括声控,光控传感元件,放大器和由555构成的单稳态时电路及降压整流电路. 它是一种内无接触点，在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启，并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。广泛用于楼道、建筑走廊、洗漱室、厕所、厂房、庭院等场所，是现代极理想的新颖绿色照明开关，并延长灯泡使用寿命。 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，除现在已有的声光控开关外，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，比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及居家庭走廊应用，在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素，根据我国国情，可以预计在相当一段时期内，声光控延时开关将是首选的主流产品。但在家庭走廊、宾馆等场所，声光控延时开关并不是很适用。 据调查报告;声光控制延时开关在出租应用最为广泛,尤其在中小城市. 在21世界节能的时代,尽可能减少能源消耗.声光控制延时开关能得好广泛的应用,证明其节能效应. 白天或光线较强时，电路为断开状态，灯不亮，当光线黑暗时或晚上来临时，开关进入预备工作状态，此时，当来人有脚步声、说话声、拍手声等声源时，开关自动打开，灯亮，并且触发自动延时电路，延时一段时间后自动熄灭，从而实现了“人来灯亮，人去灯熄”，杜绝了长明灯，免去了在黑暗中寻找开关的麻烦，尤其是上下楼道带来不便。 主要结构及工作原理 声光控制延时开关主要由声控开关、光控开关、延时电路几部分组成。 声控是通过柱极体话筒采集声音，并产生脉冲信号。光控电路则是由光敏电阻控制，光敏电阻在有光和无光状态下电阻阻值差距很大，能产生高低电平及通过逻辑器件控制电路。延时电路则是由电阻和电容组成的充放电电路组成，通过电容的充放电来实现的。最常用的延时电路是555，靠外接电容和电阻来控制时间，计算容易，缺点是延时时间不能很精确。 姓名：王佳班级：物理11003班学号：201006524
声光控制电路设计 报告
电子技术课程设计 声光控制电路设计 姓名周利辉 学院信息与电气工程学院 年级电气1402 学号 指导教师韩辅君 年 6 月29日 声光控制电路设计 一、内容及要求： 1.设计声音控制电路。 要求：（1）利用电阻式麦克作为声音接收器件。 （2）设计后续电路完成将声波信号转换为电压信号电路。 2.设计光控制电路。
要求：（1）利用光敏二极管作为光接收器件。 （2）设计后续电路将光信号转换为电压信号。 3. 设计延时电路。 要求：灯亮持续 055后自动熄灭。 4.将各部分电路联合起来，完成声与光的共同控制电路。 要求：（1）能够模拟居民楼声控灯原理，只有在暗环境下才能由声音控制灯的亮灭；在亮环境下，声控无效。 （2）灯光点亮持续30s后自动熄灭。 二、设计总体方案选择 （一）方案一 根据设计任务和要求，经过查阅、参考资料，询问同学，同学之间相互讨论等，最终制订了一个相对可行的方案。 制定的声光控制电路参考图如图2.1所示。 图2.1 声光控制电路参考图 参考电路简要说明
声光控制电路图 1.整流、滤波 用一个开关代替电阻式麦克，再用两个运算放大器对采集到的进行声音信号的放大。还用555定时器组成一个施密特电路，起到“非”的作用。 2.光敏电阻部分 用一个单刀双置开光代替光敏电阻。 在白天光较强时，光敏电阻的阻值较低（约为 1.2kΩ）。在白天我们要求第二个555定时器的4引脚输入低电平，则不论声控部分输出的是高电平或低电平，555定时器最终都输出低电平， 在晚上光线较暗时，光敏电阻的阻值变大（最大约为50MΩ），在晚上我们要求555定时器的4引脚输入高电平，若此时有声音即声控部分输出高电平，则555定时器最终输出高电平。即控制灯泡在晚上无声时不亮。 （二）方案二
红外线光控开关电路图及工作原理一、特点 该装置采用锁相环单音检测电路ＬＭ５６７构成自发射自接收的闭环控制形式。就是说，把ＬＭ５６７产生的方波电信号调制在红外线光信号上并发射出去，红外线光敏二极管接收该信号，并把其变为电信号，经放大，又被该ＬＭ５６７自身检测。这样，ＬＭ５６７自身的振荡频率与要接收的信号频率永远相同，即使由于某种原因使ＬＭ５６７的振荡频率发生了变化。在一定的频带宽度内，由于ＬＭ５６７只对与自身振荡频率非常接近的信号产生响应，而对其他频率的干扰信号不响应，所以，该装置具有可靠性高、抗干扰性强、安装调试简单的特点。该装置可应用于自动门、自动水龙头、防盗报警、危险区域误入报警、警戒区域侵入报警等控制。 二、工作原理 电路原理图见图１。红外线光敏二极管ＰＨ检测到由红外线发射二极管ＬＥ发出的红外线光信号，并将其转换成电信号。该信号经由ＩＣ１Ａ构成有源高通滤波器，滤除外界低频干扰信号；再经ＩＣ１Ｂ、ＩＣ１Ｃ两级固定增益放大器的放大、以及ＩＣ１Ｄ可调增益限幅放大器的放大，进入锁相环单音检测电路 ＩＣ２的第③脚。ＩＣ２检测到与自身振荡频率相同的信号后，其第⑧脚输出低电平，使继电器ＤＬ吸合，触点Ｓ１、Ｓ２接通，控制其他设备。ＩＣ２第⑧脚的最大吸入电流为１００ｍＡ。ＩＣ２第⑤脚输出的方波信号，经Ｃ８、Ｒ１６组成的微分电路和Ｎ１、Ｎ２驱动电路，使红外线发射二极管发出该频率调制的红外线光信号。微分电路使正方波信号变为低占空比的方波信号。用低占空比方波调制红外线发射管，可提高红外线发射管的工作效率，即其峰值电流很大，而平均工作电流却很小。这样，有利于红外线光敏二极管的接收。电阻Ｒ１２、Ｒ１３和电解电容Ｅ３是集成电路ＩＣ１的中点电位偏置电路，使ＩＣ１工作于单电源方式。该装置有两种工作方式。一种是：红外线发射二极管和红外线光敏二极管都在同一侧，构成反射检测方式，见图２。另一种是：红外线发射二极管在一侧，而红外线光敏二极管在另一侧，构成对射式检测方式，见图３。一般情况下，反射式控制距离可达两米，对射式控制距离可达五米。控制距离的远近可由调节电位器Ｗ来控制，Ｗ的阻值越大，ＩＣ１Ｄ放大器的增益越大，控制距离越远。反之，控制距离越近。如果给红外线发射二极管或光敏二极管一方加上光学透镜，可增加控制距离；给双方都加上光学透镜，更可增加控制距离。红外线发射二极管的外面要套上长度为５０ｍｍ左右的金属管，以防止其散射光干扰红外接收管。 电解电容Ｅ５的容量越大，抗干扰性越好，但响应的时间也越长，一般Ｅ５的选取范围是１０μＦ～１００μＦ。由于该装置工作在闭环状态，所以对ＩＣ２工作频率的稳定度要求不严格，并且可在很宽的范围内设定频率值，范围可达５ｋＨｚ～４０ｋＨｚ，频率由电
56DZ-5型灯头声光控节能开关套件 本教学用的散件为声光控开关，具有安装方便、工作稳定、免调试等优点。本电路的设计经过无线电专业工程师鉴定认可。在散件的组装过程中除可进一步的学习电子技术还可以掌握电子安装工艺了解测量技术，一举多得。使用电压为150V-275V，控制功率为15~60W。装好后可用于仓库、楼梯过道、走廊、地下室等一些需要自动照明的场所。 一、电路原理图 二、PCB电路板图
三、装配说明 安装要求：1、光敏电阻安装时引脚不能剪太短，要求光敏电阻插入外壳留的小孔，与外壳平面保持一致，以便接收光源，提高灵敏度。2.话筒安装时用剪下的元件腿先焊接在话筒上，后再插到电路板上焊接，正负极不要接错。 本电路中三极管Q2在一般情况下是饱和导通的，把电阻R2提供的电源对地放掉，使可控硅没有触发信号不能导通工作。 Q4为光控管，光敏电阻接收到光线时阻值较低，把电源送入三极管Q4的B极使其饱和导通，C极为低电平，驻极体话筒停止工作。在黑夜中光敏电阻阻值较大，Q4截止。驻极体话筒接入电路。R3、RG、R8为Q4基极的分压式偏置电阻。C1为抗干扰电容，防止白天瞬间的光线变化引起声光控灯的点亮。 Q3由驻极体话筒控制的，麦克风接到声音能发出音频信号使通过电容C3耦合送入Q3基极，使Q3导通，其集电极电位下降，电容C4内储存的电荷开始放电并反向充电，三极管Q2基极电位降低，使Q2截止，Q2集电极电位上升，给可控硅提供触发信号，可控硅导通。灯泡L点亮。随着反向充电的进行，Q2基极电位逐渐提高，一段时间后，Q2又重新导通，Q2集电极电位降低，可控硅关断，灯泡熄灭。 定时原理由电容C4充放电来控制延时时间长短，电容容量越大，则延时时间越长，反之则越短。 特别提示：本声光控开关由220V供电，有触电危险、短路有引起火灾危险。仔细检查元件安装无误、无短路后再通电。 四、元件清单 五六电子 2012-10-20
模拟电路课程设计任务书2010－2011学年第2 学期第 1 周－ 2 周 题目声光控路灯控制系统设计 内容及要求 设计要求：①光照度强（白天）路灯不点亮，光照度暗（夜晚）路灯可由声音控制。 ②有声音时路灯点亮，否则不点亮。 进度安排 1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2天； 2. 领元器件、制作、焊接：3天 3．调试＋验收： 2.5天 4. 提交报告：2010-2011学年第二学期3～7周 学生姓名：李杏、汤汝、邵林、熊国栋、徐飞云 指导时间：第1～2周指导地点：E楼311室任务下达2011年 2 月21 日任务完成2011 年 3 月 2 日考核方式 1.评阅√□ 2.答辩□ 3.实际操作√□ 4.其它□ 指导教师邓谦系（部）主任陈琼
摘要 针对目前社会上很多地方使用长明灯照明，不能实现灯光的照明智能化造成电能的巨大浪费。为响应科学减排和节能科学发展的号召而设计了声光控路灯控制系统。 本系统采用咪头、光敏电阻构成光照信号和声音采集信号电路。通过运放LM324对信号放大并同时运用74LS08而输入与门构成逻辑电路，进行逻辑控制，给出是否亮灯的信号，由RC充放及开关电路执行，通过控制继电开关控制路灯。 此系统能很好的控制路灯的亮灭，即在有声音和无光情况下灯亮，其他情况下灯灭，从而达到节能的效果。 关键字： LM324 74LS08 RC充放电电路继电开关
目录 前言1 第一章设计任务2 第二章系统组成及工作原理3 2.1 总体设计思路3 2.2 电路各模块设计简介3 2.2. 1电源电路3 2.2.2声控电路4 2.2.3光控电路4 2.2. 4混合控制模块5 2.2. 5开关延时电路5 第三章混合控制模块的设计7 3.1 混合控制模块设计思路7 3.2 混合控制模块原理7 3.3 设计方法与参数的确定7 3.4 电路仿真图8 第四章电路的焊接与调试9 4.1 电路的安装与焊接9 4.2混合控制模块的调试9 第五章系统调试10 结论11 参考文献12 附录一方案总实物图错误!未定义书签。附录二元件清单13 附录三系统总电路图14
实训(论文)说明书 题目：声光控开关设计 院（系）：应用科技学院 专业：电子信息工程 学生姓名：李春铸 学号：0901130119 指导教师：王守华刘洪林 2011年6月24日
摘要：在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长 明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。另外，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金。所以，设计一个以声光控制的开关控制电灯电路是一个很有必要的，可以节省电源。 在本设计中介绍了一种声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，给出各电路原理图及元件参数选择，节电效果十分明显，同时也大大减少了维修量、节约了资金，使用效果良好。白天光照好，不管过路者发出多大声音，都不会是灯泡发亮。夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，就会自动亮为行人照明，过几分钟后又自动熄灭，节能节点。 关键字：传感器，声光控制，自动控制
Abstract In schools, offices, factories and enterprises and other units of public places and residential areas of the public corridor, a long light is widespread, which caused a great waste of energy. In addition, due to frequent switching or man-made, wall switch failure rate is high, increasing the amount of maintenance, waste of money. Therefore, designing a sound and light control switch to control a lamp circuit is necessary, you can save power. In this design introduces a street light controller, sound and light control the composition, performance, application and operating principle, gives the circuit diagram and component parameters, energy-saving effect is very obvious, while also greatly reducing the amount of maintenance, save money, with favorable results. During the day light is good, regardless of passers-by how much the sound issue, not a bulb light up. Night brightness, the circuit of pickup as long as the detected sound burst, it will automatically light for the pedestrian lighting, a few minutes and then automatically turns off, saving the node. Key words：Sensors, sound and light control, automatic control
如图所示是一个简单易作的光控路灯电路，只要夜幕来临，电灯自动点亮，白天，灯自行熄灭。该电路具有软启动功能，因为夜幕降临时，自然光线是逐渐缓慢变弱的，所以光敏电阻rl的阻值是逐渐变大，vt门极电平也是逐渐升高。故晶闸管由关断变为开通是经历一个微导通与弱导通阶段，所以电灯e有一个逐渐变亮的软启动过程。 如图所示是一种简易的光控开关。在一些公共场所，如楼道、路灯等装上自动光控开关，不仅方便而且也节电。它在天黑时会自动开灯，天亮时自动熄灭。调节4.7MΩ电位器，可适用于不同型号的光敏电阻及在一定的条件(黑暗程度)下亮灯。
如图所示的光控路灯，电路简单，使用方便，且流过灯泡的电流为全波交流电，所以电灯处于正常发光状态。其亮度要比半压供电要亮得多，而且电子电路与灯泡采用二线制接法，以简化安装 如图所示是一个性能较好的采用单向晶闸管的简易光控路灯电路。vdp为光敏二极管，白天它呈低电阻，阻值≤1kω，三极管vt2截止，晶闸管vt1因门极无触发电流而处于关断态，路灯e不亮。夜晚，vl无光照射呈高电阻，阻值≥ 100kω，vt2导通，发射极可输出正向触发电流流经vt1的门极，使vt1开通，e点亮发光。调节rp可使电路在需要开灯的光照度下使灯e点亮。该电路设置了稳压管vs，使电路工作比较稳定可靠。电路安装时，光敏二极管vdp同样应注意避免灯e 的自身光线照射。
如图所示是一个采用双向晶闸管制作的光控路灯电路，且它也采用二线制接法，所以安装比较简便。白天，光敏电阻器rl因受自然光线照射，rl呈现低电阻，它与r1分压后，获得的电压低于双向触发二极管vdh的折转电压，故双向晶闸管vth阻断，电灯e不亮。当夜幕来临时，rl上分得电压逐渐升高，当高于vdh的折转电压时，vth开通，路灯e点亮。该电路具有软启动过程，有利于延长灯泡的使用寿命。增减r1的阻值可以改变电路的光控灵敏度，但一般情况下可以不必调整。vdh可用转折电压为20～40v的双向触发二极管，如2cts、db3型等。 光敏电阻组成的自动照明灯电路图此电路适用于医院、学生宿舍楼道及公共场所。它在白天
该电路是目前市面上常用的声光路灯控制器的原理图. 220V市电经过VD1~VD4组成的桥式整流输出脉动电压,经过R1,VD5,C1降压滤波后,由VS提供11V的稳定直流电压,为控制电路提供电源供给. 静态待机状态下： BM无信号输入，V1处于静止放大状态，因为C3的隔直作用，V2基极无偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0使得V3也处于截止状态，C4上面无电压，VT的控制极没有提供足够的导通电压，VT处于截止状态，EL没有足够的电流，处于熄灭状态。 当外界光照强度足够时： RG呈现低阻抗状态，即使短路C3，V2的基极也得不到足够的偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0使得V3也处于截止状态，C4上面无电压，VT的控制极没有提供足够的导通电压，VT处于截止状态，EL没有足够的电流，处于熄灭状态。 当外界光照强度较弱且无声音信号时： RG呈现高阻抗状态，与R7,R8的阻值相比可视作RG为开路状态，但因为C3的隔直作用，V2基极无偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0使得V3也处于截止状态，C4上面无电压，VT的控制极没有提供足够的导通电压，VT处于截止状态，EL没有足够的电流，处于熄灭状态。 当外界光照强度较弱且有声音信号时： RG呈现高阻抗状态，与R7,R8的阻值相比可视作RG为开路状态。BM输出的音频信号经过V1放大在其集电极产生了幅度极高的音频信号，通过C3耦合，这个放大后的音频信号正极性部分经过R5,R6,R7,R8分压后为V2提供了足够强的基极偏置，V2进入导通状态致使V3进入饱和导通状态，电源通过V3,VD6向C4充电，由于音频信号的频率不会很高而且声音信号有一定的持续时间，C4在这段时间内可以被充满电至10V左右，此时C4通过R10为可控硅VT提供了足够的导通电压，EL获得足够的电流，处于发光状态。当声音信号消失后，由于VD6被反向偏置，C4上的电荷只能通过R10,VT放电，而C4和R10的放电时间常数比较大，VT会保持持续导通，直到C4上的电压不足以使VT导通时，EL恢复到熄灭状态。 根据上述分析，如果要调整该控制器的声音灵敏度，可以通过调整R4的阻值来实现，当R4的阻值增加，可以降低声音灵敏度，反之则提高声音灵敏度。如果要调整该控制器的光照灵敏度，可以通过调整R8的阻值来实现，当R8的阻值增加，可以提高控制器起作用的光照度，反之则可以降低控制器作用的光照度。R4,R8是独立调整各自的灵敏度而相互影响比较小，如果调整R5和R6的话两个参数的灵敏度都会受到影响而改变。 本电路的EL最大功率限制在于VD1~VD4的最大电流以及VT的最大电流，根据本电路中的器件选择，最大允许电流为1A，所以EL的功率应该限制在220W以下，为留有余量，EL最好是小于等于100W的。
人体感应、声光控灯头开关电路图 下图声光控节能灯座电路 声光控节能灯座节电效果显著,采用该灯座白天灯不亮,夜间有声音灯即亮?该灯座电路简洁,声控部分采用了驻极体话筒,电路见附图所示? 220V电源经桥式整流?220kΩ电阻降压?100μF电容滤波后得到5V电压供给数字集成电路HD14011工作?白天有光照时,光电二极管2CU呈低阻状态,IC的{1}?{2}脚为低电位,{3}脚为高电位,白天不论有无声音,即不论{4}脚电位如何,{13}脚始终钳位于高电位,{12}脚也为高电位?因此{11}脚为低电位,可控硅截止,灯泡不亮?夜晚无光照时,2CU呈高阻状态,{3}脚为低电位,这时若有人发出声响,驻极体话筒拾取信号,经{5}?{6}脚输入到放大器放大后由臆脚输出?当{4}脚为低时,{13}脚也为低,{11}脚为高,触发可控硅BT169导通,灯泡点亮?同时10μF电容充电,充电之初{8}?{9}脚为高电位,使{12}脚为低电位?声音过后,{13}脚恢复高电位,但由于{12}脚为低电位,所以{11}脚继续保持高电位,灯继续点亮?10μF电容继续充电?几十秒钟后,{8}?{9}脚为低电 位,{11}脚也翻转为低电位,可控硅截止,灯灭? 下图:VD1-VD4是IN4007，VD5是2CW56(8V),VD6是4148,VT7是9013,VS是MCR100-8；R1是22k,R2是22m, R3是33k,R4是47k,R5是1.5m,R6是5.1欧,R7是240k(全部是1/8碳膜电阻)；C1是瓷介电容104(0.1uf),C2是电解电容22uf/16v,C3是100uf/16v；MIC(B) 是CRZ-113F驻极体电容话筒;GR是光敏电阻MG45；IC是CD4011。
XW-GK-1智能光控开关 一、产品介绍 XW-GK-1光控开关是由光电转换装置即光电头及集成块、电子原件、执行继电器、交流接触器组成。白天光照较强，光敏原件电流增大，使集成电路的继电器释放，路灯不亮。到傍晚天黑程度时，由于光照减弱，光敏原件产生的电压低，继电器吸合路灯亮直至次日晨。光照加强集成触发器自动再次工作，路灯关灯。 一般工厂、学校、街道的路灯，水面岛屿的航标灯。白天由值班人员关灯、天黑再行开灯。往往会引起不及时开灯或关灯，这样不但浪费电力，而且，还影响工作。 我公司根据各方面的有关资料，引进国外先进集成电路，及在以前生产的路灯开关的基础上，改制了一种比较有实用价值的路灯自动开关。该开关不受天气季节的影响，功能可靠，灵敏度高，畅销全国各地，深受用户的欢迎。 产品程序设计具有延时功能，防止偶然间的闪电或手电筒、汽车、及其它光照射光电头，落叶飞低短暂遮挡光电源件的误开误关的抗干扰能力。
路灯光控开关由光电转换装置即光电头及集成块、电子元件、执行继电器、交流接触器构成。白天光照较强，光敏元件电流增大，使集成电路的继电器释放，路灯不亮，到傍晚天黑到一一程度时，由于光照减弱，光敏元件产生的电压低，继电器吸合路灯亮直到次日晨，光照加强集成触发器自动再次动作，路灯灭。 三、安装与使用 （一）、将XW-GK-1光控开关的探头安装在路灯放置的电线柱或有自然光线的地方，要注意清洁，及时或定期擦净自动开关电头的灰尘，以免影响光电转换效果。路灯光控动开关出厂设置好光敏的强度，据地方的天时、使天黑需要开灯时继电器吸合，白天需要关灯时继电器释放。 （二）、自动开关接线柱从左到右： （1）为电源输入 （2）为中心线共用 （3）为负载输出 四、技术参数： [供电电源] AC 220V 50Hz（如用其它电源，请在订货时注明）[电源消耗] < 2W [使用环境] 温度 -40 ～ 85℃ 湿度< 95% [控制回路] 1路 [接点输出] 8A/25A继电器输出 [延时时间] 20S [机械寿命] 最少3000，000次 [安装方式] 装置式 [外形尺寸] 115mm（长）*90mm（宽）*40mm（高）
光控路灯自动控制器电路图： 路灯自动控制器，是天黑自动开灯、天亮自动关灯的装置，能节约劳力、电力和延长灯泡寿命，能 自动根据天气晴或阴来推后或提前开灯时间。适用于工矿、街道、航标等外部照明控制，亦适合电力供应紧张地区的家属照明在天亮后自动关断电源，以节约生活用电。工作原理如图所示。接通220v交流电源，电容C4两端将获得十12v直流电压。天黑时．光敏电阻RG呈高阻，三极管VTl、v1．2均截止。继电器KMl未通电，KMl的触点2—3闭合。交流继电器KM2 路灯自动控制器，是天黑自动开灯、天亮自动关灯的装置，能节约劳力、电力和延长灯泡寿命，能自动根据天气晴或阴来推后或提前开灯时间。适用于工矿、街道、航标等外部照明控制，亦适合电力供应紧张地区的家属照明在天亮后自动关断电源，以节约生活用电。 工作原理如图所示。接通220v交流电源，电容C4两端将获得十12v直流电压。天黑时．光敏电阻RG呈高阻，三极管VTl、v1．2均截止。继电器KMl未通电，KMl的触点2—3闭合。交流继电器KM2通电工作．KM2的触点l—2、4—5闭合，发光二极管vD3显示$情号指示，照明灯H自动燃亮。天亮时，RG呈低阻，VT1获基极电流而导通，其射松输出高电位使vT2饱和导通。 kMl动作，KMl的触点2—3断开，KM2断电而释放，KM2的触点2-3闭合，4-5断开，vD3将显示绿色信号指示，路灯H自动熄灭。 其中，电阻R1，电容c1起延时作用，以防止夜间闪电干扰而导致电路误下作。R2为限流电阻。电阻R3、电位器RP为vTl的偏置电阻，调节P可改变vTl、vT2的导通电压。二极管vDl为保护二极管。电容c2用于消除继电器KMl的吸合及释放可能产生的抖动现象。电阻R5、电容c3为消火花电路。二极管vD2、电容c4为半波电流。
一、电路图： 二、电路原理： 1．D2～D5构成桥式电路，在U1D输出端为低电平时，可控硅SCR不导通，电灯LAMP无电流通路不会点亮。只有在U1D输出端为高电平时，可控硅 SCR1导通时，电灯LAMP才会点亮。 2．D2～D5、R7、DW、C3组成稳压二极管稳压电路产生7.5V直流电压给控制电路供电。 3．控制电路由三极管9013、COMS电路四与非门CD4011等元件组成。声电转换器MIC将声音转换成电信号、光敏电阻MG45受光线控制改变其阻值的大小（光强电阻变小）。C2、R5组成亮灯延时电路，时间常数＝R5×C2。控制的具体过程请同学自己分析。 三、电路安装注意事项： 电路板与220V高压连接在一起，在接220交流电时，必须接上灯泡（220V、25W即可）。并且要特别注意防止触电。 四、思考题： 1．电灯要点亮，U1A的输入端的电压应该为什么电平？ 2．D1管的作用是什么，是否可以省略此二极管？ 3．U1可以用4与门代替吗？你认为电路还有可以改动的地方吗？
声光控延时开关原理与制作 用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合广大电子爱好者自制。 一、电路的工作原理 声光控延时开关的电路原理图见图1所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路cd4011，其内部含有4个独立的与非门vd 1～vd4，使电路结构简单，工作可靠性高。顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启"，若干分钟后延时开关“自动关闭"。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。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，由此可画出图2所示的方框图。 结合图2来分析图1。声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒bm接收并转换成电信号，经c1耦合到vt的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(vd1)的2脚，r4、r7
光控自动路灯设计
光控自动路灯设计 一、设计的任务与要求 利用光照的强度作为路灯的起控点，实现光线较亮时，自动关闭，晚上光线较暗时，自动开启路灯的控制。 了解常用路灯控制的各种方法，及各自的优缺点，通过相互的比较，确定设计方案，并对所用传感器进行选型，同时加以电路的设计与分析，完成设计任务。 二、设计分析 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，利用电桥，可将光线信号转换成电信号，再通过电压比较器等方式，可以有效地完成控制需要。 这类设计中，只要能将光线信号取出，整个设计也便完成了大半，至于控制部分的设计，可采用继电器输出，这样就算驱动较大的路灯负载，只需要再加接触器便可完成。在本系统的设计中，如何提高系统光线临界状态的稳定性，是设计的难点所在，由于光敏电阻的电阻值变化是连续的，因此，在靠近临界点时，容易赞成不稳定，在设计中若能用运放电路来完成处理，则可将运放接成电压比较器的方式，这样可以完成较为精确的起控；若采用分立元件来处理，可以采用稳压管来稳定工作点，只地当分压大于稳压管的击穿电压时，电路才能起控。 三、设计内容 1、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、光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。光敏电阻的主要参数是：（1）光电流、亮电阻。光敏电阻器在一定的外加电压下，当有光照射时，流过的电流称为光电流，外加电压与光电流之比称为亮电阻，常用“100LX”表示。（2）暗电流、暗电阻。光敏电阻在一定的外加电压下，当没有光照射的时候，流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称为暗电阻，常用“0LX”表示。（3）灵敏度。灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与受光照射时的电阻值（亮电阻）的相对变化值。 （4）光谱响应。光谱响应又称光谱灵敏度，是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。若将不同波长下的灵敏度画成曲线，就可以得到光谱响应的曲线。（5）光照特性。光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。从光敏电阻的光照特性曲线可以看出，随着的光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降。若进一步增大
分立式声光控节电开关制作 分立式声光控节电开关制作套件是应广大用户要求，即符合学生实习需要分立元件进行训练的要求，又配上了86型开关面板及外壳，是一款更符合学生实训要求的产品。 一、电路原理： 本套件的电路原理图如图1如示： 图1 开关采用单线制设计，接通电源时VT1截止，BT1导通，灯被点亮，随着初始充电的结束，系统进行稳定状态，BT1截止，灯熄灭，当环境光照较暗时，若在开关周围有声音，就会被MIC1拾取，经放大后，使VT2导通，C2放电，在VT1的基极对地形成一个负压，使VT1截止，BT1导通，灯被点亮，随着对C2的充电，VT1的基极电压不断升高，当达到其饱和导通电压时，VT1导通，BT1关断，灯熄灭，这个过程的长短决定
于R2、C2的值，因此这两个元件也便成了控制延时时间的关键元件。当环境光照较强时，VT3饱和导通，MIC1被短路，声音信号不能有效地得到放大，因此也就不能开启灯了，从而实现光控之目的。 二、安装注意事项 1、四只整流二极管安装时，一定要注意极性不要装反； 2、安装驻体话筒时注意极性，两个电极中，与外壳相连的是负极，这个元件安装与其他元件方向不同，装于线路板的焊接面，装时尽量降低高度，否则整个线路板装入盒子时容易顶牢，但也要防止安装太低时金属外壳将线路板上的铜皮短路； 3、光敏电阻安装时引脚先不要剪，先焊一个脚，然后将光敏电阻折向焊接面，将线路板装于盒子上以确定其高度，合适后再将两个脚全部焊牢定位； 4、由于本制作采用的是220V市电直接接入，通电时不要用手去碰开关的任何金属部分，否则容易触电，学生实习时，一定要有指导老师在场方能进行调试； 5、由于电子制作套件的特殊性，在您收到货后请及时清点并检测器件，如有缺失或损坏，请及时与本公司销售部门联系，只要不剪脚、不上锡、不损坏外观，本公司在三个月内免费包换，请您在动手前务必先了解清楚。 三、功能调试 1、焊接工作完成后，应仔细核对元件是否装错，检查焊接面有无搭锡或虚焊等情况，无误后先将光敏电阻拆下； 2、将被控灯泡与开关串接后接入220V市电，将万用表黑笔接于公共地端，通电后灯会点亮，延时一段时间后熄灭，此时测量C1两端电压，正常应在6-7V左右，若电压不正常，应断电仔细查看整流电路中的二极管是否反装； 3、在以上电压正常的情况下，测量VT1基极电压，正常时为0.6V左右，当有声音发出时，对地电压变为负电压，此时灯被点亮，随着时间的延长，VT1的基极电压不断升高，当电压达到VT1的饱和电压时，灯熄灭，正常后装上光敏电阻，同时验证光控功能； 4、电阻R2和电容C2的值决定了开关的延时时间，有条件的，可以改变电容C2的值，以达到不同的延时；
基于89C51单片机的光控路灯设计 指导老师：翁志刚 学生：韦青宜兵任务：基于单片机条件下，设计一光控路灯模型。 要求：1、光照条件充足时，路灯保持熄灭状态，光照不足时，路灯自动开启照明。 2、使用器材：光敏电阻、模数转换器、单片机等。 3、电路简洁，制作原理图并要求仿真。 设计方案： 方案一
方案二 说明： 因为本课程设计的要求用单片机来实现光控路灯的设计，所以采用方案二，总体设计分为两个模块：主控模块和被控模块。主模块与被控模块之间通过单片机进行连接。 摘要： 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 路灯控制方式很多，本系统采用MSC-51系列单片机89C51和
相关的光电检测设备来设计智能光控路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过89C51芯片的P1口控制路灯开关功能。随着社会文明的不断发展，城市照明不仅局限于街道的照明，而且发展成了城市景观等装饰性照明的综合市政工程，社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高，利用51系列单片机可编程控制八位逻辑I、O端口实现路灯开关控制的智能化，达到节能、自动控制的目的。避免传统电路对能源的浪费，路灯的自动控制更方便管理，本系统实用性强，操作简单。 本文首先介绍了单片机及嵌入式系统的基本概念、特点和应用。描述了多功能基于51单片机的光控路灯的设计过程。详细说明了以51单片机为核心的软、硬件的研制过程和方法。利用proteus软件设计了电路原理图。完成光控路灯的设计。 一、引言： 随着社会经济的发展，城市照明设施的功能从单纯的以照明为主转变为实现美化环境、改善形象、活跃夜市经济的目的。对城市灯饰的管理与控制迫切需要一种科学、合理、高效的方法。因此，提供一种有效而合理的控制与管理的方法，对城市路灯与饰灯的运行状态进行智能监控显得极为重要。针对城市路灯这样“终端多、地域广、户外、分散、信息量不大”等特点，可以选择单片机智能光控的方式来解决。这样，既克服了传统的路灯控制方法、控制方式单一而无法满足实时监控和管理要求的弱点，又能适应现代城市队灯饰控制的要求。