课程设计---室内环境亮度监控装置设计

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1、目目 录录 摘 要 . 0 1 设计要求 . 1 2 总体设计 . 1 2.1 设计分析 1 2.2 总体框图 2 3 系统硬件设计.2 3.1 感光电路 . 3 3.2控制电路.3 3.3 手控制电路3 3.4 总体框图4 4 仿真及调试5 5 元器件基本原理7 5.1光敏电阻器.7 5.2 LM339N 集成块8 6 参考资料 . 9 1 室内环境亮度监控装置设计 摘要 本文设计一款结构简单的光控自动窗帘， 它是根据周围环境的亮度来 实现窗帘的自动开、关的，它包括光感应电路，电机正、反转电路，自 动停转电路。 光感应电路是由一个光敏电阻组成，由于绘制电路图的软件 Multisim10 没有

2、光敏元件，电路图的光敏电阻是用可变电阻 R3 组成的， 将 R3 阻值调到 5%代表光电阻约为 25k，调到 100%代表暗电阻约为 500k（真正的暗电阻一般在几 M） 。 控制电机正反转的控制电路由两片 LM339N 集成运放组成的。 【关键词】光控 LM339N 自动停转电路 1 设计要求 （1）白天室内需要阳光照明，窗帘自动拉开。 （2）晚上窗帘自动拉合。 （3）设置两个手动开关，打到一个开关时窗帘拉开，打到另一个开关窗 帘拉合。 2 总体设计 2.1 设计分析 要实现白天拉开， 晚上拉合， 需要一只光敏电阻与两片集成电压比较器配合使 用。 要实现手动控制功能， 可以设置两只电阻， 一

3、只与光敏电阻的光电阻阻值相近， 另一只与光敏电阻的暗电阻阻值相近。 2.2 总体框图 2 其基本设计框架图如下 图 1.1 简易窗帘自动开闭电路的总体框图 3 系统硬件设计 3.1 感光电路 该电路中感光电路主要由一个光敏电阻组成。 光敏电阻与碳膜电阻和金属膜电阻不同，它对光的变化非常敏感，在光的照射 下，阻值会明显变小，所以脚它光电导器件。 制作光敏电阻的半导体材料有硅、锗、硫化镉等，常见的对可见光敏感的是硫 化镉光敏电阻。 光敏电阻的结构简单， 它是在陶瓷基片上积淀一层光敏半导体， 再接上两根引出电 极组成的。 该电路中的 R3 选用硫化镉光敏电阻（电路图中用可变电阻代替） 。 电 机 正

4、 转 电路 电 机 反 转电路 自动停转电 路 光 感 应 电 路 电源电路 3 图 3-1 感光电路 3.2 控制电路 控制电路由两片 LM339N 集成运放组成。如下图： U1A LM393N 3 2 8 1 4 U2A LM393N 3 2 8 1 4 VCC 9V VCC 9V 0 0 R6 100 R7 100 VCC VCC b a d c 图 3-2 控制电路 当 Va= Vb时，Vc，电机不工作。 当 Va Vb时，Vc，电机正转，窗帘拉合。 当 VaVb时，Vc，电机反转，窗帘拉开。 3.3 手动控制电路 电路图如图 3-3。 4 图 3-3 手动控制电路 如图 3-3 断开开关 J4 可以关闭自动开合功能，这时闭合 J3 相当于 光敏电阻处于光电阻状态，窗帘拉开;闭合开关 J5 相当于光敏电阻处于 暗电阻状态，窗帘拉合。 3.4 总体框图 U1A LM393N 3 2 8 1 4 U2A LM393N 3 2 8 1 4 R1 50k R2 50k R4 100k Key=A 50% VCC 9V VCC 9V 0 0 M S1 R