路灯控制器2222

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1、中北大学07届本科课程设计说明书——路灯控制器目录1引言………………………………………………………………22目的要求……………………………………………………33设计方案……………………………………………………33.1原理图…………………………………………………33.2实验电路图及分析……………………………………44计时计数器…………………………………………………74.1计数器…………………………………………………74.2译码器…………………………………………………84.3555计时器……………………………………………94.4光敏三级管……………………………

2、………………104.5继电器…………………………………………………115心得体会……………………………………………………116参考文献……………………………………………………137附录………………………………………………………14第14页共14页中北大学07届本科课程设计说明书——路灯控制器引言在学校、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。利用光控路灯控制器可以有效的解决这些问题。光控路灯控制器是由感光元件光敏三极管来实

3、现光信号向电信号的转换,进而实现由光控电路在白天光线较暗时和夜晚对路灯自动点亮,在白天光线较亮时对路灯自动关闭,从而随光线的明暗变化实现对路灯开启与关闭的自动控制。另外还可以记录开启时间和开启次数,以供相关人员检查。这样既节约劳动力成本又节约能源。第14页共14页中北大学07届本科课程设计说明书——路灯控制器2目的要求此路灯控制器共有三个功能模块:1.路灯自动照明的控制电路当日照光亮到一定程度时使灯自动熄灭,而日照光暗到一定程度时又自动点亮。2.设计计时电路数码管显示路灯当前一次的连续开启时间。3.设计计数显示电路统计路灯的开启次数。3设计方案光电变换信号

4、鉴幅驱动电路路灯计数器译码器数码显示开启次数计数器译码器数码显示开启时间时钟电路图1路灯控制器原理框图3.1原理图模拟光照第14页共14页中北大学07届本科课程设计说明书——路灯控制器3.2实验电路图及分析1.开关控制电路如图所示为路灯开关控制电路。天黑后,能自动启动路灯进行照明(如图2);天变亮时,又可自动停止工作(如图3)。线路简单,不需太多调试。黑天时,即光敏三极管无光照射时,其阻值很大。使三极管无法导通,触发器输入端处于高电位,输出低电位,继电器工作,绿色LED显示灯亮,相当于光照强度小时,开关电路处于闭合状态,路灯开始照明。图2开关模块电路图第1

5、4页共14页中北大学07届本科课程设计说明书——路灯控制器天亮时,即光敏三极管有光照射时,其内阻变小。使三极管导通,由555构成的触发器输入端处于低电位,输出高电位,继电器不工作,红色LED显示灯亮,相当于光照强度大时,开关电路处于断开状态,路灯不亮。图3开关模块电路图2.开关次数记录显示电路该电路通过74160的脉冲输入端CLK和开关电路相连,当开关闭合一次时,CLK接收到一个脉冲,器输出端通过译码器7448和七段显示器相连,实现显示技术功能。第14页共14页中北大学07届本科课程设计说明书——路灯控制器开关次数记录显示电路电路图如下:图4记录开关次数电

6、路2.开启时间数码显示器该电路通过一个产生固定频率脉冲的信号发生器,相当于一个时钟信号,与计数显示装置相连,当灯亮时,施密特触发器输出低电平,经过反相器控制计数器的使能端,计数器工作。通过开关控制电路控制计数的工作开始与结束,两者结合,就实现了计数与计时的转换,本装置中根据实际情况,选择最小计数单位为分。可通过改变信号发生器产生信号的频率方便的改变计时单位。第14页共14页中北大学07届本科课程设计说明书——路灯控制器开启时间数码显示器电路如下图:图5开启时间数码显示器4单元电路分析与设计4.1计数器计数器是数字系统中能累计输入脉冲个数的数字电路,它将输入

7、脉冲构成计数器的输入CP脉冲,计数器就是要统计这个脉冲系列的个数。选择CT74160同步十进制计数器。第14页共14页中北大学07届本科课程设计说明书——路灯控制器功能表:表一CT74160功能表输入输出CPEPETΦ0ΦΦΦΦΦΦΦ0000↑10ΦΦΦ1101ΦΦΦΦ保持Φ11Φ0ΦΦΦΦ保持(但C=0)↑1111ΦΦΦΦ计数4.2译码器译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。它的作用是把给定的代码进行“翻译”,变成相应的状态,使输出通道中相应的一路有信号输出。译码器在数字系统中有广泛的用途,不仅用于代码的转换、终端的数字显示,还用于数据分配,存贮器寻

8、址和组合控制信号等。不同的功能可选用不同种类的译码器。本电路选择7

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