路灯控制器课程设计汇本.doc

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1、电子技术课程设计课程设计任务书2016－2017学年第一学期　第18周－19周题目《路灯控制器》容及要求①设计一个路灯控制自动照明的电路。②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能自动点亮。开启和关断的日照光照度根据用户进行调节。③设计计时电路，用数码管显示路灯当前一次的连续开启时间。④设计计数显示电路，统计路灯的开启次数。进度安排1、查资料，确定方案（三天）2、方案设计（一天）3、仿真调试（二天）4、硬件实现与调试（三天）5、撰写课程设计报告并答辩（一天）学生：指导时间：2017年1月2日－1月6日指导地点：F楼213室任务下达20

2、16年12月26日任务完成2017年1月6日考核方式1.评阅√2.答辩√3.实际操作√　4它□指导教师系（部）主任目录前言3一选题背景41．1设计要求41．2指导思想4二方案论证52．1方案说明52．2方案原理5三电路的设计与分析63.1电路原理框图63．2单元电路的设计与分析6四.电路的调试与分析134．1调试使用的仪器134．2电路的调试13五．总结145．1设计体会145．2改进提高14六.附录及参考文献156.1附录1元器件清单156.2附录2电路的原理图156.3附录3实物图166.4参考文献17前言在现代城市中，效率意识日益突出，人们希望不需要

3、人力资源的浪费，希望使效率合理使用最大化。因此，自动路灯控制器是实现无人管理自动开关的重要设计。本课程设计的任务就是设计一个路灯控制器。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。一选题背景1．1设计要求1．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能自动点亮。开启和关断的日照光照度根据用户要求进行调节，可选用一个白炽灯或发光二极管作光源。2.设计计时电路，用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。1．2指导思想本设计采用74LS160、74HC04、74LS08、7

4、4LS12、CD4511、555等芯片来完成路灯亮暗控制与所需要的数字逻辑显示功能（在七段数码管上按规律显示特定的数字）。本设计具有逻辑清晰、设计巧妙等特点，能很好的符合课程设计的要求。二方案论证2．1方案说明本设计主要是通过光敏电阻通过对外界的光线的强弱的感应来控制555的高低电平输出从而控制路灯的开或关（在本设计中，为方便起见，一律用开关模拟光敏电阻，下面提到的光敏电阻也一样）。为了使计时与计数电路同步启动，555的输出接计时电路的使能端，数电路的脉冲端。脉冲的产生是用555接成一个频率为1HZ的多谐振荡器，用CD4511驱动共阴极的七段数码管做显示电

5、路。2．2方案原理当光照减弱时，光敏电阻阻值增大，555的2、6端口出现低电平，当它到达一定值时，3口出现高电平，且大于2/3VCC，路灯亮。反之，当光照增强到一定时，光敏电阻阻值减小，3口出现低电平，小于1/3VCC，路灯熄灭。为了避免外部干扰所带来的错误反应（例如来往的车灯给光敏电阻带来的短暂激励），我们利用电容充电带来的时间延迟来解决问题。经以上论证，方案可行。三电路的设计与分析3.1电路原理框图3．2单元电路的设计与分析3．2．1多谐震荡电路的设计与分析555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为555，用CM

6、OS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压围宽，可在4.5V~16V工作，7555可在3~18V工作，输出驱动电流为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。它部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。它提供两个基准电压VCC/3和2VCC/3

7、555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器A1的反相输入端的电压为2VCC/3，A2的同相输入端的电压为VCC/3。若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器A2的输出为1，可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC/3，则A1的输出为1，A2的输出为0，可将RS触发器置0，使输出为0电平。555定时器主要是与电阻电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容上的电压以确定输出电压的高低和放电

8、开关管的通断，可构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等脉冲产