路燈控制器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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的位置,使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(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),

6、R1與光敏電阻之間連線結(jié)點(diǎn)處為高電平,經(jīng)過兩個(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

7、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,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)見的。八獲與體會(huì): 通過此課程設(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

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