楼道声控灯课程设计---光控路灯控制器的设计

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1、光电子技术课程设计论文光控路灯控制器的设计学生姓名：方颖丽指导教师：赵航专业：电子信息工程班级：D0744学号：01设计时间：2009年06月15日至2009年06月26日实验地点：新实验楼406室第一章绪论一.选题背景:光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术。1962年半导体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。经历十多年的初期探索，从70年代后期起，随着半导体光电子器件和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破，光子技术与电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。光电子技术是一个比较庞大的

2、体系，它包括信息传输，如光纤通信、空间和海底光通信等；信息处理，如计算机光互连、光计算、光交换等；信息获取，如光学传感和遥感、光纤传感等；信息存储，如光盘、全息存储技术等；信息显示，如大屏幕平板显示、激光打印和印刷等。其中信息光电子技术是光电子学领域中最为活跃的分支。在信息技术发展过程中，电子作为信息的载体作出了巨大的贡献。但它也在速率、容量和空间相容性等方面受到严峻的挑战。采用光子作为信息的载体，其响应速度可达到飞秒量级、比电子快三个数量级以上，加之光子的高度并行处理能力，不存在电磁串扰和路径延迟等缺点，使其具有超出电子的信息容量与处理速度的潜力。

3、充分地综合利用电子和光子两大微观信息载体各自的优点，必将大大改善电子通信设备、电子计算机和电子仪器的性能。二.光电子技术简介：光电子技术激光在电子信息技术中的应用形成的技术。光电子技术确切称为信息光电子技术。20世纪60年代激光问世以来，最初应用于激光测距等少数应用，到70年代，由于有了室温下连续工作的半导体激光器和传输损耗很低的光纤，光电子技术才迅速发展起来。现在全世界敷设的通信光纤总长超过1000万公里，主要用于建设宽带综合业务数字通信网。以光盘为代表的信息存储和激光打印机、复印机和发光二极管大屏幕现实为代表的信息显示技术称为市场最大的电子产品。

4、人们对光电神经网络计算机技术抱有很大希望，希望获得功耗的、响应带宽很大，噪音低的光电子技术。光电子技术又是一个非常宽泛的概念，它围绕着光信号的产生、传输、处理和接收，涵盖了新材料（新型发光感光材料，非线性光学材料，衬底材料、传输材料和人工材料的微结构等）、微加工和微机电、器件和系统集成等一系列从基础到应用的各个领域。光电子技术科学是光电信息产业的支柱与基础，涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科。第二章系统整体设计2.1光控制路灯控制器课程设计的目的1.能够全面的巩固和应用课程中所学的基本

5、理论的基本方法，并初步掌握综合系统设计的基本方法。2.能合理、灵活的应用各种标准集成电路等器件实现规定的系统设计。3.培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的综合设计能力。4.培养独立进行试验，包括电路布局、安装、调试和排除故障的能力。5.培养书写综合设计实验报告的能力。2.2光控制路灯控制器的设计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。2.3设

6、计中各电路原理的介绍一．声控电路图及原理1.电路图:图2-1声控电路图2.原理:声控电路是把声音转换为电信号,利用放大电路将该电信号放大从而驱动其他电路工作.3.电路框图:二．光控电路图及原理1.电路图:图2-2光控电路图2.原理:当有光照射到光敏电阻时，其阻值减小（几十K左右），使电压比较器5脚电压为0V，输出为低电平；反之光敏电阻没有光照时，其阻值增大（几M），使电压比较器5脚电压大于6脚电压，输出为高电平。三．NE555构成的施密特触发器1.NE555的电路图：图2-3NE555的结构图及其引脚图2.NE555的工作过程：当2脚，即比较器A2的

7、反相输入端加进电位低于⅓VDD的触发信号时，则VT9、VTll导通，给双稳态触发器中的VTl4提供一偏流，使VTl4饱和导通，它的饱和压降Vces箝制VTl5的基极处于低电平，使VTl5截止，VTl7饱和，从而使VTl8截止，VTl9导通，VT20完全饱和导通，VT21截止。因此，输出端3脚输出高电平。此时，不管6端(阈值电压)为何种电平，由于双稳态触发器(VTl4-VTl7)中的4．7kΩ电阻的正反馈作用(VTl5的基极电流是通过该电阻提供的)，3脚输出高电平状态一直保持到6脚出现高于⅓VDD的电平为止。当触发信号消失后，即比较器A2反相输入端2脚

8、的电位高于⅓VDD，则VT9、VTll截止，VTl4因无偏流而截止，此时若6脚无触发输入，则VTl7的Vce