传感器 光暗指示灯

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1、河北科技大学课程设计报告学生姓名：韩拓学号：100701106专业班级：信息学院电信101班课程名称：传感器课程设计学年学期：2012—2013学年第1学期指导教师：陈书旺2012年11月课程设计成绩评定表学生姓名韩拓学号100701106成绩专业班级电信101班起止时间2012.11.31-2012.12.7设计题目光暗提示灯指导教师评语指导教师：年月日目录一、设计要求----------------------------------1二、设计目的----------------------------------1三、总体电路原理设计--------------------------

2、1四、单元电路设计------------------------------1五、元器件的选择------------------------------2六、参数计算----------------------------------9七、元件明细单--------------------------------10八、总体工作电路------------------------------11九、安装与调试--------------------------------12十、收获与体会--------------------------------12附录--------------

3、-------------------------1417设计题目：光暗提示灯一.设计要求1.利用光敏电阻的特性制作闪烁指示灯；2.当光线暗时，指示灯闪烁；3.采用6V供电。二.设计目的每当光线暗时，它就会像黑暗中的小精灵一样指明方向，还可以用于礼品盒，迷你小夜灯及各种光控玩具。三.总体电路原理及框图LED指示光敏电阻分压电路电压比较振荡电路图1总体方案框图光暗指示灯的方案框图如图1所示。电路由分压电路、电压比较电路、振荡电路和LED指示电路四部分组成。其中电压比较电路根据前面的分压结果输出高低电平，当输出高电平时555开始振荡使发光二极管发出闪烁光，达到指示效果。四.单元电路设计设计时须对

4、整个系统进行全面综合考虑。以完成课题功能要求为前提，尽量使电路简单清晰。(1)电源部分：为了驱动比较器，电源电压设置6V。17(2)分压电路：为了便于分压比较，另外三个分压电阻均设为与光敏电阻的亮阻相同的值。(3)比较电路：为了符合设计思维，光暗的时候光敏电阻阻值增大则分压增大，所以光敏电阻分压路接比较器的正输入端使之输出高电平从而使555振荡电路工作。(4)振荡电路：通过555定时器构成多谐振荡器产生的矩形脉冲来控制发光二极管。图b给出了输出端及电容器C上电压的波形。17(5)仿真时用滑动变阻器代替光敏电阻进行调节。(6)指示电路：用NE555组成振荡器来驱动发光管时，在放光管上串联了一个

5、限流电阻，使得输出电流小于或等于发光管的最大正向电流，以免发光管烧坏。五.元器件简介1、光敏电阻17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。光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的

6、空穴，这种由光照产生的电子—空穴对了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到波长的光线照射时，电流就会随光强的而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。　通常，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

7、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。一般光敏电阻器结构如下图所示：  17光敏结构图光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示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“10