路灯自动节能控制器

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1、石家庄经济学院信息工程学院电子信息工程与通信工程专业电子技术课程设计报告题目：路灯自动节能控制器姓名李彩娇学号411109060104班级4111090601指导教师王军芬2013年7月4日要求：1．指导教师按照课程设计大纲要求完成学生课程设计指导工作。2．课程设计任务书由指导教师照大纲要求填写，内容要全面。3．课程设计报告由参加本学生填写。课程设计结束时交指导教师。(打印稿一份，电子稿一份)4．指导教师要根据每一位学生课程设计任务完成情况，认真审核设计报告，并在课程设计结束时，给出客观、准确的评语和成绩。5．课程设计任务书和报告要语言流畅，图表正确规范。6．本表要

2、用钢笔、圆柱笔填写或打印，字迹工整。（请把此页打印在封面的背面，打印时请删除此句话）课程设计任务书班级4111090601姓名李彩娇学号411109060104课程设计题目路灯自动节能控制器课程设计起止日期2013年6月17号至2013年7月5号实习地点实验楼105课程设计内容与要求一、设计要求1.要求有两种工作模式，并可选择在任意工作模式下。工作模式0：根据光线的亮暗自动打开路灯，亮暗的定义是可调的，而不是一成不变的。工作模式1：根据时间的不同能自动打开或者关闭路灯，路灯什么时候需要关闭或者打开，时间也是可调的。2.到半夜的时候行人稀少，自动关闭一半的路灯，达到节

3、能的目的。3.至少做六个路灯。二、扩展部分1.设计稳压电源供电。2.能自动记录路灯的开灯个数（用数码管显示）3.能累计路灯的开灯时间（用数码管显示）指导教师王军芬2013年6月17日一、设计原理与技术方法：包括：电路工作原理分析与原理图、元器件选择与参数计算、电路调试方法与结果说明；软件设计说明书与流程图、软件源程序代码、软件调试方法与运行结果说明。1.1原理分析路灯自动节能控制器的总体方框图如图1所示。它包括光线检测电路、时间电路、模式选择与条件判断电路、路灯开关电路、以及路灯等五个部分。其中光线检测电路、时间电路以及路灯开关电路是系统的主要部分。光线检测电路完成

4、路灯自动节能控制器的光控部分，而时间电路完成路灯自动节能控制器的时控部分。光线检测电路时间电路模式选择与条件判断路灯开关电路路灯图1原理方框图1.2单元电路设计1.2.1光线检测电路该电路主要由光敏电阻、LM339、NPN三极管、发光二极管等组成。（1）光敏电阻光敏电阻是一种电阻值随光照的强弱而改变的电阻器。光照较弱时它的阻值可达1-10M欧，而在光照较强时它的阻值仅有几百至数千欧姆。在该设计中利用光对光敏电阻的特殊影响可以控制电压比较器的输出，进而控制路灯的亮灭。光敏电阻示意图如下图2所示：课程设计报告注：此表可加附页图2光敏电阻示意图(2)LM339电压比较器该

5、电路主要由两个LM339电压比较器构成。LM339电压比较器芯片内部装有四个独立的电压比较器。利用LM339可以方便的组成各种电压比较器电路。其中12脚GND接地，三脚Vcc接高电平。4脚5脚2脚、6脚7脚1脚构成两个电压比较器，其中4脚6脚为反相端，5脚7脚为同相端，1脚2脚为输出端。当相同输入端大于反相输入端时输出为高电平，当同相输入端小于反相输入端时输出为低电平。其引脚图下图3所示：光线检测电路图下图4所示图4光线检测电路图光线检测电路主要靠光敏电阻因为明暗而显示不同的阻值来分压、其将分得的电压与LM339的阈值电压进行比较。当处于较暗状态时光敏电阻的阻值较大

6、分得的电压也比较大，当其分得的电压大于阈值电压时电压比较器输出的为高电平；当处于较明亮状态时光敏电阻的阻值较小分得的电压也比较小，当其分得的电压小于阈值电压时电压比较器输出的为低电平。调节R1会使阈值发生改变，可以理解为不同的季节路灯亮的时间点不同。1.2.2路灯控制电路(1)PNP三极管当PNP管的VC

7、C>VB，且VE>VB时，集电结和发射结都正偏，管子工作于饱和状态，此时管子的管压降约为0.1-0.3V。IC=VCC/RC，即，集电极电流基本取决于集电极电源和集电极电阻，与IB无关，相当于一个闭合的开关。当VC

8、UCE

9、=0.1-0.3vVC约等于VE均大于VB，

10、VBE

11、=0.3V（锗管）或0.6V（硅管）截止时IB、IC、IE均约为0.。（微安级的穿透电流，很小）(2)发光二极管发光二极管有正极与负极之分，即具有单向导