路燈控制器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

真誠(chéng)為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當(dāng)之處，請(qǐng)指正。徐州師范大學(xué)物電學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì)課 程 名 稱： 電子線路課程實(shí)訓(xùn) 題 目： 路燈控制器的設(shè)計(jì) 專 業(yè) 班 級(jí)： 電子信息工程（08物41） 學(xué) 生 姓 名： 禹勇 學(xué) 生 學(xué) 號(hào)： 08224035 日 期： 指 導(dǎo) 教 師： 物電學(xué)院教務(wù)部印制一設(shè)計(jì)方案論證：1.光電轉(zhuǎn)換：用光敏電阻將白天與黑夜產(chǎn)生的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；2.時(shí)鐘產(chǎn)生與控制：用555產(chǎn)生秒脈沖（記錄燈亮?xí)r間時(shí)用），用NPN型三極管控制555時(shí)鐘的開始與結(jié)束；3.計(jì)數(shù)與復(fù)位：用十進(jìn)計(jì)數(shù)器74LS192完成對(duì)燈亮次數(shù)與燈亮?xí)r間的計(jì)數(shù)，且有復(fù)位功能；4.數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)與顯示：用四線七段譯碼器74LS48驅(qū)動(dòng)七段共陰數(shù)碼管并顯示燈亮的時(shí)間和燈亮次數(shù)；5.繼電器與燈亮滅控制：用NPN型三極管控制繼電器并控制燈的亮滅；6.各模塊的鏈接。經(jīng)過(guò)論證此方案理論上是可行的。二模塊設(shè)計(jì)與分析：光電轉(zhuǎn)換模塊 光敏電阻的亮阻大約在500歐姆，暗阻大約在250千歐左右，當(dāng)白天有光照時(shí)光敏電阻上獲得的電壓小于0.2V為低電平，當(dāng)黑夜無(wú)光照時(shí)光敏電阻上獲得的電壓大于4.6V為高電平。555時(shí)時(shí)鐘產(chǎn)生與控制模塊NE555是一個(gè)能產(chǎn)生精確定時(shí)脈沖的高穩(wěn)態(tài)控制器，在多諧振蕩器工作方式時(shí)，其輸出的脈沖占空比由兩個(gè)外接電阻和一個(gè)外接電容確定。上圖中R1,R2,C2組成周期約為1HZ的脈沖并由3腳輸出。利用三極管的開關(guān)特性（給上圖NPN型三極管基極高電平其發(fā)射極與集電極導(dǎo)通）控制NE555的VCC并控制脈沖的開始與結(jié)束，三極管基極高電平由光敏電阻與固定電阻串聯(lián)分壓獲得。74LS192計(jì)數(shù)器與復(fù)位模塊74LS192是可預(yù)置的十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器。74LS192的4腳（減計(jì)數(shù)）5腳（加計(jì)數(shù)）為脈沖輸入端（上升沿有效）不用的一腳接高電平；12腳為進(jìn)位輸出端,13為錯(cuò)位輸出端，分別接到下一級(jí)的5腳與4腳；D0-D3為并行數(shù)據(jù)輸入端，Q0-Q3為輸出端（分別接到74LS48的7腳，1腳，2腳，6腳）。正常工作時(shí)14腳接低電平，11腳接高電平。74LS192的11腳只要給低電平74LS192就復(fù)位，所以用上拉電阻讓11腳置高，按下復(fù)位鍵74LS192將復(fù)位。數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)與顯示模塊74LS48是四線七段譯碼器，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)七段共陰數(shù)碼管，74LS487腳（A），1腳（B），2腳（C），6腳（D）為編碼輸入端，分別接74LS192的Q0-Q3；QA-QG為譯碼輸出端并分別接數(shù)碼管的a-g；74LS48正常工作時(shí)3腳，4腳，5腳要同時(shí)接高電平。繼電器控制與燈亮滅模塊電磁繼電器一般由電磁鐵，銜鐵，彈簧片，觸點(diǎn) 等組成的，其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構(gòu)成。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。當(dāng)三極管基極給高點(diǎn)平時(shí)三極管發(fā)射極與集電極導(dǎo)通使繼電器通電工作，使燈點(diǎn)亮；反之。三原理圖：原理圖分析：電阻R1,R7與光敏電阻均組成了白天與黑夜的光信號(hào)檢測(cè)電路。白天時(shí)，R1與光敏電阻之間連線結(jié)點(diǎn)處為低電平，經(jīng)過(guò)兩個(gè)非門后三極管Q2基極為低電平，Q2截止，繼電器不工作，受控?zé)粼床涣?；同理，R7與光敏電阻之間的連線結(jié)點(diǎn)處也為低電平，三極管Q1基極為低電平，Q1截止，555時(shí)鐘電路不工作；黑夜時(shí)，R1與光敏電阻之間連線結(jié)點(diǎn)處為高電平，經(jīng)過(guò)兩個(gè)非門后三極管Q2基極為高電平，Q2導(dǎo)通，繼電器工作，受控?zé)粼袋c(diǎn)亮；同理，R7與光敏電阻之間的連線結(jié)點(diǎn)處也為高電平，三極管Q1基極為高電平，Q1導(dǎo)通，555時(shí)鐘電路開始工作。U1,U2，數(shù)碼管組成記燈亮次數(shù)電路，U2的5腳接收U9.A與U9.B之間高低電平的變化并進(jìn)行編碼，U2將編碼數(shù)據(jù)送給譯碼器U1并用數(shù)碼管顯示次數(shù)；U3,U4,U5,U6，數(shù)碼管組成記燈亮?xí)r間電路，最大時(shí)間為99秒，U6的5腳接收555的3腳產(chǎn)生的秒脈沖并進(jìn)行編碼，U6將編碼的數(shù)據(jù)送給譯碼器U4并用數(shù)碼管顯示時(shí)間，每到9秒時(shí)U6的12腳就產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位脈沖并送給U5的5腳，U5也將進(jìn)行編碼，將數(shù)據(jù)送于譯碼器U3并用數(shù)碼管顯示出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)0-99的計(jì)時(shí)。綜上所述：此電路可實(shí)現(xiàn)白天燈熄滅，夜晚燈點(diǎn)亮，同時(shí)可以記錄燈亮的時(shí)間和燈亮的次數(shù)。四調(diào)試工藝： 五自我評(píng)價(jià)課程設(shè)計(jì)實(shí)物的總體性能與指標(biāo)： 此課程設(shè)計(jì)實(shí)物的總體性能與指標(biāo)達(dá)到了預(yù)期的效果，即可實(shí)現(xiàn)白天燈熄滅，夜晚燈點(diǎn)亮，同時(shí)可以記錄燈亮的時(shí)間和燈亮的次數(shù)且工作穩(wěn)定可靠。六進(jìn)一步完善措施： 將此課程設(shè)計(jì)做成PCB印制電路板，加上合適美觀的包裝，增加控制燈的數(shù)量應(yīng)用到實(shí)際中。七商品化應(yīng)用前景分析： 由于我國(guó)城市化進(jìn)程的加速和交通建設(shè)的現(xiàn)代化，必然導(dǎo)致路燈需求量的增加；由于時(shí)代在進(jìn)步，社會(huì)在發(fā)展，必然導(dǎo)致人們對(duì)智能產(chǎn)品的渴望。此課程設(shè)計(jì)路燈控制器的設(shè)計(jì)完全達(dá)到了現(xiàn)代人們的需求和要求。因此，此路燈控制器商品化應(yīng)用前景是可預(yù)見(jiàn)的。八獲與體會(huì)： 通過(guò)此課程設(shè)計(jì)路燈控制器的設(shè)計(jì)讓我收獲頗多。它讓我看到了自己對(duì)這個(gè)社會(huì)是有價(jià)值的，對(duì)社會(huì)的發(fā)展是可以做出貢獻(xiàn)的；它提高了我對(duì)電子產(chǎn)品的理論設(shè)計(jì)能力，也提高了我的實(shí)際動(dòng)手能力；它讓我明白平時(shí)知識(shí)的積累是有用的，是可以創(chuàng)造價(jià)值的；他讓我找到了信心，找到了目標(biāo)。當(dāng)然，它也讓我明白自己和其他人還是存在差距的，讓我明白僅靠現(xiàn)在的知識(shí)還是不夠的還得努力學(xué)習(xí)，也讓我明白理論和實(shí)際是有很大差距的要把理論和實(shí)際相結(jié)合才能得到自己預(yù)期的成果。9 / 9