.PAGEII.-..-可修遍-畢業設計論文光控照明控制電路設計系部：信息科學與工程系專業：應用電子技術姓名：學號：指導教師：提交日期：2013年4月15日...-可修遍-XX畢業論文(設計)開題報告題目名稱：光控照明控制電路設計畢業論文起止時間：2013年3月5日～2013年5月5日(共8周)一、本課題的研究現狀與意義選題背景和研究現狀隨著電子技術的開展，尤其是數字技術的開展，用數字電路技術實現燈的自動發光、節能節電、延遲燈的壽命變得越來越重要，而且貼近我們的實際生活。光控電路已成為人們日常生活中的必需品，它不需要開關，當光線強度降到一定程度時，光控開關控制路燈工作，路燈工作一段時間后，開關自動斷開，路燈停頓工作。由于本電路廣泛應用于人們的日常生活中，所以具有很大的作用和研究價值。本次研究的課題主要是陣對采用光敏電阻和照明控制繼電器為根本元件組成的照明光控制電路。這種照明光控制電路的特點是可以根據光線的亮度自動控制照明,與人工操作比擬,開關及時,具有好的節能效果。光控照明電路的制作主要是利用半導體光電器件———光敏電阻的特性制作而成的。它利用光線的強弱來控制照明開關的動作,動作點可根據實際光線的強弱調節。運行時無須人員操作,防止了人工操作開關不及時等不利因素,因而有效地節約了電能。同時比聲控日光燈更優越，不會產生噪音影響。2)研究目的和意義：通過本次課題研究我們希望在理清它的開展脈絡上進一步了解它的創造原理，將平日所學知識運用于試驗探索中。通過對光控日光燈工作根本原理的了解，結合所學電路知識,設計出合理的電路圖，然后通過試驗驗證并調試所設計的電路。全面掌握電子線路設計、制造及使用方面的知識，資料查閱方法，總結報告、論文的寫作方法，科研過程與思路，科研中發現問題和解決問題的方法與創新。本次研究對于提高我們的動手能力，增強創新意識，鍛煉思維的活潑，以及加強團隊合作精神都有很大的幫助。同時，我也能通過這次的研究設計讓自己進一步了解光控照明燈，而不是局限于課本知識。從小的突破點入手，掌握一項科技知識，從而實現課堂外的又一次提高。用光控開關代替路燈的手動開關，只有在天黑之后，路燈會自動點亮，提供照明，路燈持續工作幾個小時后會自動熄滅。在白天，路燈不會點亮，可以到達節能的目的。光控開關不僅可以用于路燈，也可以用于住宅去的樓道，辦公樓等公共場所。它具有體積小、外形美觀、制作容易、平安可靠的優點。二、主要容和預期目標1)主要容該課題的主要容是：設計一個光控路燈延時開關，該電路能由光信號控制燈的亮與滅，起到節約用電的作用。它主要由以下局部組成：電源電路、感光電路、控制電路等。能夠通過改變電阻大小來改變燈亮的時間。2〕預期目標1．在光較強時，燈泡不能亮。在晚上或光線微弱到設定值后，燈泡就會點亮。2、購置性價比優質的零配件，選擇實驗用的儀器設備精心安裝，選擇好調試測量用的儀器設備，細心調試，完成設計要求。3、整理好設計文檔資料，撰寫較高質量的畢業論文〔設計〕。三、研究思路與擬采用的研究方法1)研究思路選擇適宜的元器件各種功能模塊以到達設計的實際要求。進展實物的操作與驗證。本設計主要采用文獻查詢和實驗驗證相結合的方法。主要包括系統方案設計，原理框圖設計，硬件原理電路設計，然后通過計算機仿真和實物調試驗證設計方案是否到達目的。2)擬采用的研究手段〔途徑〕文獻查詢、實驗驗證、計算機仿真、實物的調試驗證等。四、主要參考文獻[1]康華光."數字電子技術根底"[M]，：高等教育，2005[2]康華光."模擬電子技術根底"[M]，：高等教育，2005[3]趙福按.電子電路設計與實踐[M].:科學,2001.[4]呂思忠.數字電路實驗與課程設計[M].:工程大學,2001.[5]高桔祥.電子技術根底實驗與課程設計[M].:電子工業,2002[6]愛平.電子電路實驗與虛擬技術[M].:科學技術,2002.[7]自美.電子線路設計.實驗.測試[M].:華中科技大學,2001.[8]路勇.電子電路實驗與仿真[M].:清華大學,2003.[9]大友.數字邏輯電路設計[M].:清華大學,1997.五、工作進度安排2012年11月份～12月份：選題；收集、查閱與光控照明電路設計相關的資料，對課題進展可行性分析。2013年1月份～2月份：復習數字電子技術，模擬電子技術，單片機，傳感器,自動控制等技術等相關知識．詳細閱讀相關資料。2013年3月份：提交論文開題報告對已查資料進展歸納、整理，定出論文框架，設計好電路圖，按電路圖準備好元器件，進展制作和調試。2013年4月份：根據設計和制作過程，寫出論文初稿，反復修改。2013年5月份：論文定稿，辯論。六、論文提綱(一)題目(二)目錄(三)中、外文摘要及關鍵詞(四)正文(五)參考文獻(六)附錄指導教師審閱意見：年月日教研室審核意見：年月日系〔部〕審批意見：年月日評閱教師評定成績評審基元評審要素評審涵總分值選題質量25%目的明確符合要求選題符合專業培養目標，表達學科、專業特點和教學方案的根本要求，到達畢業論文〔設計〕綜合訓練的目的。10理論意義或實際價值10選題恰當題目規模適當，難易度適中；有一定的科學性。5能力水平40%查閱文獻資料能力能獨立查閱相關文獻資料，歸納總結本論文所涉及的有關研究狀況及成果。10綜合運用知識能力10研究方案的設計能力5研究方法和手段的運用能力10外文應用能力5論文質量35%文題相符5寫作水平15寫作規10論文篇幅5實評總分成績等級評閱教師評審意見：評閱教師簽名：..目錄HYPERLINK\o"KeiluVision4"KeiluVision4圖標，出現啟動畫面；(3)點擊"projectNewuVisionProject〞新建一個工程；(4)在彈出的對話框中，選擇放在剛剛建立的文件夾下；(5)在CPU類型下找到并選中"Atmel〞下的STC1205A60S2；(6)以上工程創立完畢，接下來開場建立一個源程序文本；(7)在空白處寫入一個完整的C程序后存為.c文件；(8)將源程序文件參加到工程工程文件中；(9)設置晶振；(10)在Output欄選中CreateHEXFile；(11)編譯無錯誤后下載到單片機；開場液晶初始化While(1)=1開場液晶初始化While(1)=1Line=1Line=2LCDdata=wrmandLCDdata=wrdata完畢NYNYNY第四章調試與仿真4.1PCB板制作4.1.1布線考前須知1.地線、電源線最好要比其它的走線粗很多，因為導線粗會使得導線上的電阻變小，這樣電源的功率在導線上的消耗就會變小，減少了功率的浪費；2.當走線在轉彎處應該有一個過渡，最好是45或者135度角過渡，而不應該采用直角轉彎，因為這樣會減少信號受到干擾；3.電源電路局部最好放在板子的邊緣局部，因為電源會產生熱量，這樣可以防止電源局部對其它各局部電路造成干擾；4.數字電路與模擬電路局部要分開，這樣可以防止相互之間的干擾；5.高頻局部要與低頻局部嚴格分開，這樣可以防止低頻信號對高頻局部產生干擾；6.有高頻的地方，對這局部要單獨敷銅，其它局部可以一起敷銅，這樣可以防止其它局部對高頻局部產生影響，進而減少干擾；7.有對稱的電路，盡量布置在一起，這樣既方便了走線，也會給人以美觀的感覺；8.盡量使走線能夠平行，這樣會減少信號間的相互干擾，也會使布線變的容易，還會使效果更加美觀；9.走線的時候，盡量先別連地線，因為地線的網絡線一般情況下很多，先連起來以后可能會使其它走線變得不容易；10.盡量在布線的時候，在板子上面多加一些地的過孔，這樣會使得地的網絡能夠自動的連接在一起；11.每一塊電路局部要使得元器件放置在一起，這樣的話，走線也會很容易；12.元件的封裝大小一定要按照合理的參數進展設置。4.1.2布線思路在PCB設計中不限時完成產品設計是重要步驟，在整個PCB中，布線的設計過程限定最高，技巧最細，工作量最大，本設計中采用PCB布線中的單面布線，單面板布線在布線規那么中可以設置采用底層布線地線的寬度為50mil，電源線的寬度為40mil，信號線的寬度為30mil。在布線規那么中還必須要設置的是線與線之和元器件與元器件之間的平安間距，這里我設置的平安間距為10mil。PCB中元器件的封裝在Protel99SE原件中局部的元器件是需要自己畫的，如光敏三極管、單向晶閘管等。因為元器件購置時間的問題，我們在元器件沒到之前已經開場畫PCB了，而一些元器件的封裝我們只能預留一些位置給這些元器件，元器件一到我們就畫出了封裝，但是由于我們預留的位置不夠導致液晶的空間略小了些。導致后面單面板的制作出現了一些問題。元器件導入PCB之后首先要做的是元器件的排布，這是布線的開場也是最重要的一個環節，元器件的排布的好壞直接影響了PCB的效果和質量，所以我們采用按照原理圖的擺放排布元器件，元器件擺放的過程中遇到了一些問題，因為原理圖的畫法是左右構造，而導入到PCB之后左右構造明顯太窄上下太寬，所以我們把局部元器件稍微旋轉了一下，這樣一來就解決了元器件擺放的構造問題。另外個別元器件的擺放也是有講究的，我們按照的原那么就是元器件的擺放讓飛線的穿插數目最小的原那么。元器件排布完了之后就是布線了，布線的方法有兩種一種是自動布線，一種是手動布線，自動布線有很多缺點，比方它不是走的最簡的路線而且需要手動調整，本設計采用了手動布線，手動布線過程中遇到一些問題，比方需要跳線，所謂跳線就是打兩個過孔在頂層上步一條線，然后用線連在頂層。4.1.3制作PCB板曝光顯影曝光顯影腐蝕打孔焊接顯影過程中注意的是顯影劑的投放量，不能太多，太多了容易把曝光的局部也顯影掉，也不能太少，太少了顯影時間太長，通常是100mL水中放入20g的顯影劑為最正確。腐蝕是把顯影過的PCB板放到腐蝕液中翻開氣泵和加熱管，氣泵和加熱管的作用是加快腐蝕的速度，等到PCB板上的銅層全部腐蝕掉就行了，拿出來用清水沖洗一下。焊接過程中我們采用的原那么是從元器件的上下循序進展焊接。4.2電路的調試4.2.1電路的初步調試翻開電源，強光下，看發光二極管是否發光。假設燈亮了，那么應該用5.2中的方法來判斷故障部位，并加以改正。用手遮住光敏電阻，看燈是否亮，假設亮了，再觀察它到底能夠亮多久。4.2.2故障尋、檢常用方法：故障尋、檢常用方法有：直觀檢查法包括電阻法、電壓法、電流法。通過眼、耳、鼻、手來查找故障部位。即是看元器件有無斷線、互碰、燒焦、脫焊等現象；聽聲音有無異常；聞有無焦味；摸器件是否過熱等。用普通萬用表的歐姆檔檢查各點的阻值，粗查是否有短路、斷路或元器件錯焊等情況。用萬用表測量電路中各點對地的電阻以及元器件的阻值，以此來判斷故障部位測量晶體管的管腳電壓和集成塊各腳的電壓或波形，據此電壓值判斷故障。調試前，先將焊好的電路板對照印刷電路圖認真核對一遍，不要有錯焊、漏焊、短路、元件相碰等現象發生。通電后，人體不允許接觸電路板的任一局部，防止觸電，注意平安。如用萬用表檢測時，只用將萬用表兩表筆接觸電路板相應處即可。本電路調試時請先將光敏電阻的光擋住，這時燈應亮，假設用光照射光敏電阻，這時燈不亮，說明光敏電阻完好，這時即告本套件制作成功。假設不成功應仔細檢查有無虛假錯焊和拖錫短路現象。4.2.3電路最終現象給電路通電，白天的時候發光二極管不亮。到了夜晚〔可以用手遮住光敏三極管模擬夜晚〕就可以看到發光二極管閃亮。4.3電路的仿真4.3.1仿真元件元器件型號(參數〕數量電阻RES(500)1電阻RES(5K)1可調電阻TOP(10K)1繼電器RTE24005F1光敏電阻LDR11三極管NPN1燈泡LAMP1Led燈LED-RED1續流二極管1N40071運算放大器LM3241圖4.3.1仿真元件圖4.3.1仿真元件4.3.2仿真結果圖圖4.3.2仿真結果當白天光的亮度到達一定程度(如圖中光照參數>44.1)，光敏電阻阻值很小，相當于導線，此時LM324的"-〞輸入端為高電平，而"+〞輸入端由于電位器的分壓其電壓小于"-〞輸入端，這時LM324輸出為低電平，NPN關斷，繼電器不吸合，燈滅。當光的亮度降到一定強度以下(如圖中光照參數<44.1)，光敏電阻阻值變大，使LM324的"-〞輸入端比"+〞輸入端的電平高。此時，LM324輸出高電平，NPN導通，繼電器吸合，燈亮。完畢語此次的畢業設計使我對光控照明電路的工作原理及工作特點都有了進一步的了解，并對有關的知識有了更進一步的掌握，對它的性能和特點也有了更全面的把握，明白了關于它的很多理論和實踐知識，了解了其電路構造，工作性能及功能，可用常用的電子元器件構成與較低的本錢。在此設計過程上中也存在著一些問題與缺乏，比方負載的性能穩定問題，光敏電阻的敏感性問題，電路識別能力導致的誤操作問題等，但總體上還是比擬順利的。在這次的設計中感受最多的還是自己的實踐動手能力不太好，而且對學過的知識的運用還不太熟，學過的東西不知道該怎么應用，不可防止地遇到了不少的問題，也學會了自己去思考怎樣分析問題和解決問題，鍛煉了自己動腦、動手的積極性，同時也是對學過的知識的一種復習和加深，同時也讓自己學會了如何運用已學過的知識來解決實際問題，對自己也是一種提高和鍛煉。通過這次的畢業設計，使我懂得了很多，也學到了很多的東西，可以說收獲不少，其實學習的真正意義也就是能夠將學到的東西運用到實際的應用中，為社會作奉獻，為人們的生活效勞，而我們的任務就是把我們所學到的知識運用到實際生活中，只有這樣我們才真正地到達了學習的真正目的。我相信天道酬勤，相信在以后的時間里我會更加努力！致這次畢業論文能夠得以順利完成，是指導過我的教師，幫助過我的同學，一直支持著我的家人對我的教導、幫助和鼓勵的結果。我要在這里對他們表示深深的意！

首先，要特別感我的指導教師——XX教師。XX教師在我畢業設計的過程中，給我提供了極大的幫助和指導。從開場選題到中期修正，再到最終定稿，XX教師給我提供了許多珍貴建議。XX教師淵博的專業知識，嚴謹的治學態度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了根本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。其次，要感所有曾經給我們10電子班任課的教師，教師們教會我的不僅僅是專業知識，更多的是對待學習、對待生活的態度。

再次，感我的室友及其他同學，因為有你們的幫助，我的論文得以順利完成。感你們，大學三年給我了那么多的幫助與鼓勵，在我不開心的時候，總能讓我開心起來。不會忘記，大學三年里我們一起度過的歡樂時光，那些開心的日子，總是那么令人難以忘懷。

最后對教師，同學和家人再次致以我最衷心的感！教導過我的教師，你們的人格魅力永記我心間。身邊的同學和朋友，有你們，我的大學才算完整。寢室的好友，你們的天賦猶如上天恩賜，有了你們我的生活更加精彩！參考文獻[1]."數字電子技術根底"[M]，：高等教育，2005[2]康華光."模擬電子技術根底"[M]，：高等教育，2005[3].趙福按.電子電路設計與實踐[M].:科學,2001.[4].呂思忠.數字電路實驗與課程設計[M].:工程大學,2001.[5].高桔祥.電子技術根底實驗與課程設計[M].:電子工業,2002[6].愛平.電子電路實驗與虛擬技術[M].:科學技術,2002.[7].自美.電子線路設計.實驗.測試[M].:華中科技大學,2001.[8].路勇.電子電路實驗與仿真[M].:清華大學,2003.[9].大友.數字邏輯電路設計[M].:清華大學,1997.附錄A程序：#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineLCDdataP2#defineBusy0x80sbitRS=P1^5;sbitRW=P1^6;sbitE=P1^7;ucharcodestring[]="畢業";ucharcodetable[]="設計";voidDelay5Ms(void)//延時5ms{ unsignedintTempCyc=5552; while(TempCyc--);}voidRDbf(void)//讀忙狀態{ while(1) { RS=0; RW=1; E=0; LCMdata=0xFF;

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