1、臺燈自動開關盒系 、 部： 電氣與信息工程學院學生姓名： 指導教師： 專 業： 電氣工程 班 級： 電氣一班 完成時間： 2013/7/1 目錄1 設計要求設計指標3設計要求3摘要32 方案設計4 方案比較.3框圖設計4框圖說明43 設計原理圖及主要元器件的介紹5 設計總電路圖5 電路圖分析5電源部分5感應部分6 控制部分6 工作原理.64 仿真測試及電路調試7 仿真調試.7 電路的調試9 出現的問題和解決方法9 調試的收獲95 實際電路展示106 元件清單.117 心得體會.11參考文獻12設計要求 設計并制作一個“臺燈自動開關盒”。1、設計并制作一個臺燈自動開關盒，以實現“人來燈亮，人走燈

2、滅，光照燈滅”等節電功能。臺燈盒有交流電源輸入線和交流電源輸出插座，輸出可接額定電壓220V，功耗不大于60W的臺燈。2、它具有兩個傳感器，即：     （1）光敏傳傳感器。將其安裝在開關盒適當的地方，作為檢測光照；     （2）對人體敏感的傳感器，感應人體接近；3、自動開關盒做好后，將臺燈的電源插頭插入開關盒的電源輸出插座，便可實現如下功能： （1）在晚上，當沒有足夠的光源照到光敏元件上時，若有人靠近臺燈，它便自動發光，人離開臺燈后，能自動斷開電源；     （2）在白天

3、有足夠強的光線照射到光敏元件上時，無論人靠近臺燈，它都不會亮；4、除220V交流電源外，不允許接其它電源。摘 要 電路通過使用模擬電子元件和數字電子元件構成一個臺燈自動開關盒的設計。采用電紅外傳感專用控制模塊制作而成的紅外感應自動燈，真正做到有人燈亮，人走燈滅。同時，裝置還設置了光控電路，白天電路自動封閉，無論有人否，電燈都不會亮。關鍵字 ：模擬電子元件；數字電子元件；臺燈自動開關盒；紅外感應；光控電路 方案比較 對于人體感應這一塊，現在可以選擇的比較實際的就是微波感應跟紅外感應了，雖然微波感應在運用中是比較穩定的，但是紅外感應的相對來說是比較經濟一點，而且效果也沒差太多的，所以作為我們這種實

4、驗性的項目來說，紅外感應的更加合適一點(實際操作的時候由于紅外模塊比較難做，直接購買也起不到什么實質性的作用，因此，在實際操作的時候采用簡易的聲控開關來代替，當然在效果上來看是沒有紅外感應的好的)。 方案設計控制單元整體電路框圖臺 燈人體感應器人移動信號光敏感應器光信號 將220V電壓經過降壓，而后穩壓，再通過人體感應器、光敏感應器和控制單元，從而實現臺燈自動控制。主要是通過傳感器跟555定時器來控制電路中電流電壓的大小，從而控制燈的亮與暗。框圖說明圖中有三個主要部分：（1）光敏感應器，其作用就是將感覺到的光信號的強弱轉化為電阻的大小，并實時告訴控制元件；（2）紅外感應器，其作用是感覺近距離內

5、有沒有人靠近，并實時告訴控制元件；（3）控制元件，其作用是根據臺燈周圍的光線和是否有人靠近來控制燈的亮與滅。這個臺燈控制盒主要就是依靠這三個主要的組成部分來對臺燈進行控制的，讓臺燈能夠比較智能的運作，使得臺燈能夠比較節能，在需要的時候適時的開啟。設計圖紙：1、電源部分電網供電電壓交流220V，頻率50HZ。首先由變壓器變壓將220V電壓降到10V左右電壓。然后將降壓后的交流電通過橋式整流電路變化為單相直流電。（橋式整流電路與單相半波整流電路和單相全波整流電路相比，其明顯的優點是輸出電壓較高，紋波電壓較小，整流二極管所承受的最大反向電壓較低，并且因為電源變壓器在正負半周內都有電流流過，所以變壓器

6、繞組中流過的是交流，變壓器的利用率高。在同樣輸出直流功率的條件下，橋式整流電路可以使用小的變壓器，因此，這種電路在整流電路中得到廣泛應用。）再有電感對脈動較大的直流電源進行整流。最后由三端集成穩壓器MC7805CT，公共端接地。組成穩壓電路，保證輸出為5V左右穩定的直流電源供給負載電路運行。2、感應部分（1）紅外感應器紅外感應器LHI907，它利用紅外技術，當有人靠近時，里面電荷發生變化，輸出信號。（這個模塊只存在于設計階段，在實際操作的時候用簡易聲控開關代替，原理是在有一定的聲音出現的時候開關內產生電流電壓變化然后對電路進行控制）。（2）光敏傳感器 光敏電阻器是利用半導體光電導效應制成的一種

7、特殊電阻器，對光線十分敏感，它的電阻值能隨著外界光照強弱（明暗）變化而變化。它在無光照射時，呈高阻狀態；當有光照射時，其電阻值迅速減小。3、控制部分 由555定時器，三極管T1、T2，電阻R2、R3、R4、R5、R6，電容C1，共同組成。555的1、2、3、4、6、8端分別為接地端、低電平觸發，輸出復位端、高電平觸發端、電源端。為了防止光線在一定的范圍內發生微小的變化而使得臺燈時陰時暗，在555的2端（低電平觸發端）接一個三極管T2，以鎖定臺燈的工作狀態。工作原理： 1、當處于白天時，光敏電阻值很小，此時2，6端分壓大于2/3Vcc, 根據555 定時器的工作原理，此時555定時器的輸出端輸出

8、為低電平，此時燈不會亮，Q3 三極管此時處于放大狀態，從而實現了在白天無論人是否靠近，燈都不亮的效果。 2、當處于黑夜時,光敏電阻比較大，此時2,6 端分壓小于1/3Vcc,在這種情況下，若人靠近,傳感器輸出低電平，從而三極管截止，導致555定時器的4端處于高電平1,此時555定時器正常工作，那么555定時器輸出為高電平，從而實現了燈亮；若人遠離時，傳感器輸出為高電平，此時三極管導通，4（輸出復位端）被強制為低電平0，從而強制555定時器輸出3為低電平，從而實現了黑夜時人遠離時等不亮的情況。仿真效果圖：白天：左邊按鈕是模擬人靠近跟遠離的，白天的時候開關sw2處于r6位置很小，555定時器輸出低

9、電平，無論左邊按鈕開還是關LED燈不亮黑夜：黑夜的時候開關sw2處于r7位置很小，555定時器輸出高電平，人靠近是左邊開關打開LED燈亮。電路調試：可能出現的問題及處理方式：由于光敏電阻容易受光的影響，調試時注意周圍的光源。由于線路比較亂，可能有漏接，對照電路圖慢慢檢查。由于焊點接觸不良造成的電路不通，用萬用表檢查。收獲： 電路的焊接往往是比較繁瑣的，因此我們常常會因此產生一些失誤，其實很多失誤是在操作中可以避免的，細心往往是必須具備的素質。一時的疏忽會造成后期調試中的更大的麻煩，所以在焊接的時候要加倍小心。還有仿真模擬出來的東西有時候并不是絕對正確的，實踐中會經常發現問題，這時候不要急著去否

10、定自己的東西，慢慢的測試，找出問題所在然后加以解決才是我們應該做的，有什么不懂的地方及時的問會的同學或者指導老師往往是很有效的，敢于發現問題才有機會解決問題，這樣才能有所成長。實際電路：實際電路如上所示，原先設計該電路中感應人是否靠近的傳感器用紅外模塊實現，由于紅外模塊在實際制作中比較難做，因此用簡易聲控傳感器代替，不過實際效果相對比較差，感應效果比較一般。該電路實用電氣元件不是很多，電路也相對比較簡單，但是焊接還是比較繁瑣的，很容易就出問題，細心就顯得非常重要了，這次課程設計我們還是學到很多東西的嗎，對以后也是很有幫助的。元件清單：元器件名稱型號數目紅外感應器（實際操作中用開關代替）LHI9

11、071三端穩壓器L78091光敏電阻1555定時器NE555P1LED燈三極管9013（NPN）2個9012（PNP）整流橋RS1021電容0.1uF2電阻10k4300k1發光二極管1實訓心得與體會： 就是這兩周的課程設計，我們廢了很大的功夫查了許多的資料，不過過程雖然很辛苦但我們學到了很多知識，我們的視野得到了很好的拓展。不僅加強了關于模電，數電的知識，同時也發現了自身很多問題，我們的相關知識還是很有限，對專業課的一些細節還不夠深入理解，基礎知識不夠扎實。在實際設計操作的過程中遇到了很多問題，上網查了許多參考解決了很多難題，雖然有些模塊自己無法做出來但是我們用開關替代了，最后也可以仿真出相應的結果。實際作品的制作也是耗費我們相當大心血的，但是能看到自己做的東西能實現它該有的功能的時候我們也是非常開心的。盡管才短短的兩個星期時間，但是我學到很多東西，對我以后的學習，生活都有非常大的幫助！這門課程設計讓我懂得了僅僅學習知識，掌握知識是遠遠不夠的，還要懂得如何把所學到的東西進行運用而且要運用好.我們將通過后期學習和拓展