传感器与检测技术课程设计---路灯控制器的设计

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1、 课程设计课程设计 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 成成 绩：绩： 传感器与传感器与 检测技术检测技术 课程设计课程设计报告报告 电子与信息工程电子与信息工程学院学院 1 路灯控制器的设计 1 前言 目前很多城市路灯控制系统多数处于人工管理的状态，使路灯管理和维护成本加大。 为此，本次设计提出一种新的路灯控制器方案，通过光敏电阻检测自然光强度，自动切换 路灯的开关状态，大大减少路灯管理、维护的费用，同时降低电能的不必要损耗。 1.1 课程设计的目的 本次设计的目的就是在掌握传感器的基本应用，并且能够联系其他元件设计出成品， 进行理论与实际的结合，提高应用计

2、算机软件的有关设计能力，提高分析、解决实际问题 的能力。 1.2 课程设计的要求及要求 （1）天黑时灯亮，利用光敏二极管的阻值变化，控制可控硅的导通； （2）天亮时，利用光敏二极管的阻值变小，控制可控硅的断路，使灯熄灭； （3）或用继电器控制灯的开、关； （4）引入声控，晚上光线较暗，有声音时路灯点亮，声音消失后延长（白天即使有声 音也灯也不亮）。 2 设计分析 使用光照强度作为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线 较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点，利用电桥，可将光线信号转换成 电信号，再通过电压比较器等方式，可以有效地完成控制需要。这类设计中，只要能将光

3、 线信号取出，整个设计也便完成了大半，至于控制部分的设计，可采用继电器输出，这样 就算驱动较大的路灯负载，只需再加接触器便可完成。 至于声控部分，可以在电路中加入一个麦克风（mic），感知外界声音的大小，再通 过硬件转化成电信号，最终控制灯的亮灭。 声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时，路灯自动点亮，从 而实现人来灯亮，人走灯灭，既方便又实用。不仅节约了电能，而且能延长灯泡使用寿命。 可广泛应用于路灯，楼梯，走廊，卫生间等公共场所的照明控制。此控制器经济实用，即 使一般的脚步声也能感应出来，灯泡发光照明好。 2 3 设计原理及电路图 路灯控制器电路主要由电源电路、声控电路、

4、光控电路、延时电路，负载电路等构成。 工作时，先由光控电路和声控电路一起向声光控制电路输入信号，当两个信号同时有效 时，声光控制电路才往下传输信号，才向开并电路送去信号，使开关打开，同时也促使延 时电路开始工作，而电路的电源由电源经过桥式整流以后，再经过降压电路降过压以后来 提供，电路中其他需供电的电路由降压以后再进行稳压以后来供电，负载的供电直接由电 源来提供。总体框图如下图 3-1 所示，工作流程如箭头所示： 3-1 路灯控制器的原理 3.1 电源电路设计 电源电路的主要作用是为路灯控制器的负载提供电源，同时为其中的控制电路提电 源，其由 220V 交流电源经过一个桥式整流的整流作用，再经过电阻 R1， R2 分压，C1 滤波，使电压稳定在 10V 左右，为数字集成电路和其他负载电路提供稳定直流电压，同时 经桥式整流过的电压经过开关管给光源负载供电。（电路如图 3-2） 电源电路 整 流 电 路 稳 压 电 路 光控电路 声控电路 声 光 整 流 电 路 延时电路 开关电路