1、 模拟与数字电子技术 课程设计报告 设计课题: 台灯自动开关盒 出租车里程计价器 专业班级:电气工程及其自动化 1002 班 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012.12.24- 2013.1.7 1 模电部分 台灯自动开关盒 一、设计任务与要求 任务:设计并制作一个“台灯自动开关盒” 要求:1)它有两根交流电源输入线和一个交流电源输出插座,后者可插接额定电压为 220V,功耗不超过 60W 的台灯。 2)它有两个传感器,即: 一个光敏元件(光敏管或光电池) 。可将它安在开关盒上恰当的位置。 一个对人体敏感的传感器,它可以是台灯的金属灯罩。如果灯罩是非金属制器, 则可粘贴铝箔或铁皮等作为
2、传感器。 3)自动开关盒做好后,将台灯(220V,不超过 60W)的电源插头插入开关盒的交流 电源输出插痤,便可实现以下功能: 在晚上,当没有光源照射到光敏元件上时,若有人靠近台灯,它便自动接通电源 发光。人离开台灯后,它能自动断开电源。 在白天有足够的光线(以适合阅读为标准)照射到光敏元件上时,无论是否有人 靠近台灯,它都不会亮。 二、方案设计与论证 此开关盒的作用是:当晚上来临时,有人(或提高温度的物体)经过时,通过开关盒 连接的台灯亮,人(或提高温度的物体)离开时,台灯灭;白天时,无论有没有人,台 灯都不亮。 方案、光温感应式 结构图: 人(热量信号) 光信号 图一 温度感应器 控制单元
3、 光敏感应器 台灯 2 图中有三个核心部分: (1)温度感应器,其作用是将感觉到的温度信号的强弱转化为电阻的大小,并实时 的告知控制元件; (2)光敏控制器,其作用是将感觉到的光信号的强弱转化为电阻的大小,并实时的 告知控制元件; (3)控制单元,其作用是根据台灯周围的光线和是否有人靠近来控制台灯的亮与灭。 三、单元电路设计与参数计算 1、 电源部分:由电容 C1、C2、C3、C4,电阻 R1、R2,二极管 D1、D2、D3、D4,三 端稳压器 7809 组成。使用 C1、C2 和 C3 将交流 220V 电压降至 10V 左右,经二极管 D1、 D2、D3、D4 构成的单相桥式整流和电容 C
4、4 滤波后,由三端稳压器输出稳定的 9V 直流电 压。电容 C5 用于抑制稳压器可能产生的自激,电阻 R1、R2 为泄放电阻,作用是停电以 后,释放 C1、C2 和 C3 中储存的电荷。 电路图如下 2、感应部分:A、温度感应器:有人来时温度升高,热敏电阻阻值降低。 温控电路图 3 B、光敏感应器:光敏电阻感知光线的强度,它的的阻值随光线强弱的变化而变化, 光强时阻值变小,光弱时阻值变大。 3、控制部分:由 555 定时器,三极管 T2,晶闸管 2N6145,电阻 R5、R6、R7,电容 C6 共同组成。555 的 1、2、3、4、6、8 端分别为接地端、低电平触发、输出、复位端、高 电平触发端、电源端。为了防止光线在一定的范围内发生微小的变化而使得台灯时阴时 暗,在 555 的 2 端(低电平触发端)接一个三极管 T2,以锁定台灯的工作状态。 四、总原理图级元器件清单 1、总原理图(附图) 工作原理: 当光线不够强,且有人靠近的时候,热敏电阻检测到人活动信号,由于阻值的变化 将生成一个低电平加