毕业设计格式-样本

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湖南信息科学职业学院毕业论文（设计）光控照明电路原理与设计学生姓名：冯亭亭学号：07120249年级专业：二00七级计算机控制技术专业指导老师：凌双明湖南·长沙提交日期：2010年5月11 目录摘要····················································31.前言··················································32.电路电源的基本结构····································32.1电源电路的结构设计·································32.2电源结构设计的原理说明······························42.3材料选择及运用·····································42.411 光控电路电源部分PCB图······························51.光控电路的基本结构·····································53.1控制电路设计图··································53.2控制电路原理····································63.3材料选择及运用··································73.4光控电路特点····································73.5光控电路控制部分PCB图···························82.结束语·················································811 参考文献·················································8光控照明电路的原理与设计作者：冯亭亭指导老师：凌双明（湖南信息科学职业学院电子信息系2007级计算机控制技术专业，长沙410128）摘要：声光控制照明灯开关，能自动控制白天开关、夜晚亮灯、人走灯灭。具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。可用于电梯、厕所、楼道等公共场所照明灯的自动管理。本文阐述可简单的声光控制照明灯开关的制作。关键词：声光控制灯开关方案设计电路硬件调试1.前言随着城市改造步伐的加快，许多单位和居民已经告别了平房、搬进楼房。从节约角度出发，我们对公共场所（旅店、集体宿舍、办公楼等）的照明用电情况进行了调查，结果表明，在这些楼房照明所消耗的电力中，真正有实用价值的（指办公室照明和睡前照明）这类照明约占全部耗电量的60%，无实用的照明耗电（指夜间楼道、厕所等照明耗电）约占40%。可见公共场所照明用电中，电力资源的浪费现象是不容忽视的。11 从安全方面看，近年居民用住宅楼建设异常突出，各类小区的开发建设使得大量居民搬入高层住宅。大量调查表明，楼梯间按长明灯浪费大量电力，居民不认可，电费也无法收缴。因此，许多居民只能“自管自家”或任其黑暗。这就导致可各种恶性刑事案件在黑暗楼道内不断发生，为社会的安定罩上了一层阴影。基于上述原因，本人设计了一个用于楼道路灯的声光控制开关和夜间使用方便的灯控开关，白天灯不亮，夜晚在声音的作用下使灯亮，灯亮20秒左右自动熄灭，使用平常的声音传感器会造成误控,比如,有机动车在楼下经过,或者是由于其他原因而产生噪声,这时楼道的灯就会自动亮,而这种情况下并没有人要经过楼道需要照明。有时遇到阴天下雨,光线较暗,即使是在白天一有振动声,灯也亮,而这时是不需要灯光照明的。因此本设计采用了气囊哨声开关灯，抗干扰能力强，一般说话的声音、击打的声音不足以使灯亮起来，还有一些设计才用人体触摸式开关，这类开关使用不方便，可能在黑暗的环境下找不到触点，而不方便了灯的点亮，本设计采用的是声光控制，在光线较暗的前提下，有较大声音是灯才可以被点亮。因此只有在夜间并且有人经过产生声音的情况下灯才能被点亮，这就避免了电能的浪费。2.电路电源的基本结构2.1电源电路的结构设计电源电路的结构设计图（如图1）图12.2电源结构设计的原理说明11 接通电源，220v的交流电由变压器变压成15v左右的交流电压，通过由四个IN4007型号的二极管进行桥式全波整流，以及680u的电解电容进行滤波输入到7812的输入端，通过7812的三端集成稳压从7812的输出端输出稳定的12v直流电压，在进行一个220u的电容滤波输入到控制，其中图中外接一个继电器开关和一个灯泡，是整个控制的中心。2.3材料选择及运用T选用220V/15V，8W小型优质电源变压器，在电源电路中起到变压的作用，为控制电路提供稳定的15V交流电压，由于变压器会长期处于通电的状态，所以在选用变压器时要注意在通电的情况下发热不是很大，而且要耐用型的变压器，全波整流中VD1-VD4选用IN4007型硅整流二极管，这种IN4007二极管是一种用于很普遍的，应用很广泛的二极管，它能代替以4开头的所有二极管，也比较耐用通过把交流电变成稳定的直流电压。电容C1.C2的选用，C1选用680U的电解电容，而C2选用220u的电解电容，这两个电容虽然都起到滤波的作用，但是C1是前一级滤波，相对来说选用大一点的电容，对滤波的效果要好一点，所以选用大一点的电容，而C2是后一级滤波，选用小一点的电容对整个电路的影响不是很大。灯泡的选用可按照安装环境及工程需要来选择，在它的选择上要求降低能耗，节约能源，注重环保，高能耗且会加剧温室效应的白炽灯越来越不受欢迎。继公布“欧盟封杀白炽灯”的时间表后，世界各地陆续抛弃白炽灯已成定局，环保型节能荧光灯是白炽灯的替代者，以及现在发展比较快的LED灯照明灯，也符合节能低耗的要求，因此本设计选择节能荧光灯。而在其功率的选择上，根据它所运用的场合，用户可以任意选择合适型号安装。2.4光控电路电源部分PCB图（图3）11 3.光控电路的基本结构3.1控制电路设计图(如图2)11 图23.2控制电路的原理U1，R2，R3，R4，D2构成滞回电压比较器,+15V通过R1，R2分压为AR1的反相输入端提供一个参考电压Uref，Uref=15／(R5+R9)×R8这个地方是利用电路里面有名的并联分压的形式给AR1的反向输入端提供一个比较电压，在用R9进行负反馈，则U1反向输入端的电位Up为Up=R5/(R5+R9)*Uref±R9／(R5+R9)×Uz，因Uz=Up，求出的就是滞回电压比较器的阈值电压，分别为Ut1=R5／(R5+R9)*Uref-R9／(R5+R9)×Uz，Ut2=R5／(R5+R9)×Uref+R9／(R5+R9)*Uz。R1为光敏电阻器，在外界照明度强时光敏电阻呈现为低电阻状态，+15V通过R1，R2并联分压，使U1较大，U1>Ut1，使U1输出搞电压，通过滞回电压比较器的负反馈进行反馈，把输出的电压变成低电压，使三极管不导通，继电器没得电压通过，所以不吸合，灯泡不亮。当光线慢慢变暗的时候，光敏电阻的阻值慢慢变大通过并联分压，U1输出的电压就会变小，通过滞回电压比较器，使得输出的电压变成高电平，通常三极管在电路中一般只做放大和开关作用，而在做放大作用时三极管又工作在几个区域，分别是线性放大区，截止区，饱和区，这三个区域，而三极管在做开关作用的时候，只有工作在两个区域，即是导通和截止，而NPN型和PNP型三级管的导通条件又不相同，在做开关作用时，NPN型三极管是高电平导通，PNP型三极管是低电平导通。而这里是应用的三极管的开关作用中的NPN型，也就是低电平导通，三极管导通以后，继电器就有电压通过导致继电器吸合，灯泡就会变亮，而在这个地方值的注意的是，这个继电器有一个开关没接的原因不是开关用不着，而是把这个开关给分开来了，接在电源电路的灯泡上面，这个继电器的吸合就是控制的电源部分中的那个开关。而这里灯泡的亮暗变化就会根据光敏电阻的阻值变化以及通过继电器的电流来决定的，所以也就是我们常说的灯泡的自动变化。3.3材料选择及运用R1选用MG45—11 13塑封树脂封装光敏电阻器，由光敏材料制造。该元件受光线影响，当照射光线强时呈低电阻，受光线照射弱时呈高电阻。R2，R8可用WSW型有机实心微调电位器，可起到调节电路电阻调试电路的作用。Q1选用D882型硅中功率晶体管，要求电流放大系数в≥100，在该电路中起控制作用。D2用IN4148型硅开关二极管，该二极管单向导通起保护作用。K可用工作电压为l5V的jzc一22F小型中功率电磁电器，其触点容量有5A与7A两种，可根据被控灯的功率容量选择。如果要驱动足够数量的路灯，可用继电器K的触点K去控制220V交流电的中间继电器(如JTX型)，以解决整个小区所有路灯的自动控制。3.4光控电路特点1)功耗低，在光照强烈或者是有光的环境下几乎不通电，白天整个电路理论消耗的最大功率为0.73W，实际消耗的功率在0.50W以下；2)抗干扰能力强，由于采用滞回电压比较器，对短暂的干扰不会有反应，如黑夜里的闪电、车辆的灯光；3)设计了稳压电路，适合于各种照明电路；4)极小的体积。3.5光控电路控制部分PCB图（图4）11 图44.结束语对光敏电阻和照明控制继电器的特性作了介绍，同时也简单的介绍了一些电路中的元器件的用途及作用，以及在本电路中的作用及材料的选择和替换，还研究了光控照明电路的设计原理，分析了该电路的特点。如果在设计光控照明灯的基础上，再加上用单片机来控制三极管的导通和延时，那么当环境变暗时，光敏电阻阻值上升，从而触发单片机工作使得三极管导通，一旦导通可以使电路连续工作1～8h(或者可以自己设定时间)，则电路性能更能显示其优越性。参考文献:[1]光电子器件[M]国防工业出版社，1982．[2]电工应用电路图说[M]．北京：电子工业出版社，2006．[3]全新实用电路集粹编辑委员会．全新实用电路集粹[M]．北京11 机械工业出版，2006．[4]刘修文．新编电子控制电路300例[M]．北京：机械工业出版社，2006．致谢毕业设计（论文）是考核我们综合运用所学基础理论和专业技能，独立分析和解决实际问题的能力。一个学期的毕业设计，使我提高了实际操作能力，从以前的理论上升到实践，从感性认识上升到理性认识，真正做到学有所用，虽然在设计过程中我也遇到一些困难，但在老师的帮助和自己的努力下，我都一一克服了，但由于时间关系，我没能做到尽善尽美，应该说这是一大遗憾吧。在论文的设计过程中，我深深体会到此次毕业设计的重要性，它是我走上工作岗位前的一次重要的练习，使我更深刻体会到理论联系实际的重要性和必要性。在完成本论文之际，我首先衷心感谢我的指导老师凌双明老师，特别是在写论文期间严格要求，并提出许多建设性意见，才使本文得以顺利完成。感谢我的辅导员在生活上的关怀与照顾，在我学习的过程中，给予我无私的指导和帮助。感谢同学对我的帮助和支持，在论文撰写设计期间，提出许多建设性意见建议，使我受益非浅。同时亦感谢家人，在我写论文期间给我的鼓励和支持。11