畢業(yè)論文-光控照明控制電路設(shè)計(jì)

.PAGEII.-..-可修遍-畢業(yè)設(shè)計(jì)論文光控照明控制電路設(shè)計(jì)系部：信息科學(xué)與工程系專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：提交日期：2013年4月15日...-可修遍-XX畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告題目名稱：光控照明控制電路設(shè)計(jì)畢業(yè)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(xiàn)狀與意義選題背景和研究現(xiàn)狀隨著電子技術(shù)的開展，尤其是數(shù)字技術(shù)的開展，用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)燈的自動發(fā)光、節(jié)能節(jié)電、延遲燈的壽命變得越來越重要，而且貼近我們的實(shí)際生活。光控電路已成為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵罚恍枰_關(guān)，當(dāng)光線強(qiáng)度降到一定程度時，光控開關(guān)控制路燈工作，路燈工作一段時間后，開關(guān)自動斷開，路燈停頓工作。由于本電路廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中，所以具有很大的作用和研究價(jià)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(diǎn)是可以根據(jù)光線的亮度自動控制照明,與人工操作比擬,開關(guān)及時,具有好的節(jié)能效果。光控照明電路的制作主要是利用半導(dǎo)體光電器件———光敏電阻的特性制作而成的。它利用光線的強(qiáng)弱來控制照明開關(guān)的動作,動作點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際光線的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)。運(yùn)行時無須人員操作,防止了人工操作開關(guān)不及時等不利因素,因而有效地節(jié)約了電能。同時比聲控日光燈更優(yōu)越，不會產(chǎn)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(luò)上進(jìn)一步了解它的創(chuàng)造原理，將平日所學(xué)知識運(yùn)用于試驗(yàn)探索中。通過對光控日光燈工作根本原理的了解，結(jié)合所學(xué)電路知識,設(shè)計(jì)出合理的電路圖，然后通過試驗(yàn)驗(yàn)證并調(diào)試所設(shè)計(jì)的電路。全面掌握電子線路設(shè)計(jì)、制造及使用方面的知識，資料查閱方法，總結(jié)報(bào)告、論文的寫作方法，科研過程與思路，科研中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的方法與創(chuàng)新。本次研究對于提高我們的動手能力，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，鍛煉思維的活潑，以及加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神都有很大的幫助。同時，我也能通過這次的研究設(shè)計(jì)讓自己進(jìn)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(diǎn)入手，掌握一項(xiàng)科技知識，從而實(shí)現(xiàn)課堂外的又一次提高。用光控開關(guān)代替路燈的手動開關(guān)，只有在天黑之后，路燈會自動點(diǎn)亮，提供照明，路燈持續(xù)工作幾個小時后會自動熄滅。在白天，路燈不會點(diǎn)亮，可以到達(dá)節(jié)能的目的。光控開關(guān)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(yōu)點(diǎn)。二、主要容和預(yù)期目標(biāo)1)主要容該課題的主要容是：設(shè)計(jì)一個光控路燈延時開關(guān)，該電路能由光信號控制燈的亮與滅，起到節(jié)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(yù)期目標(biāo)1．在光較強(qiáng)時，燈泡不能亮。在晚上或光線微弱到設(shè)定值后，燈泡就會點(diǎn)亮。2、購置性價(jià)比優(yōu)質(zhì)的零配件，選擇實(shí)驗(yàn)用的儀器設(shè)備精心安裝，選擇好調(diào)試測量用的儀器設(shè)備，細(xì)心調(diào)試，完成設(shè)計(jì)要求。3、整理好設(shè)計(jì)文檔資料，撰寫較高質(zhì)量的畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕。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(dá)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求。進(jìn)展實(shí)物的操作與驗(yàn)證。本設(shè)計(jì)主要采用文獻(xiàn)查詢和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法。主要包括系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，原理框圖設(shè)計(jì)，硬件原理電路設(shè)計(jì)，然后通過計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)物調(diào)試驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案是否到達(dá)目的。2)擬采用的研究手段〔途徑〕文獻(xiàn)查詢、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、計(jì)算機(jī)仿真、實(shí)物的調(diào)試驗(yàn)證等。四、主要參考文獻(xiàn)[1]康華光."數(shù)字電子技術(shù)根底"[M]，：高等教育，2005[2]康華光."模擬電子技術(shù)根底"[M]，：高等教育，2005[3]趙福按.電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M].:科學(xué),2001.[4]呂思忠.數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)[M].:工程大學(xué),2001.[5]高桔祥.電子技術(shù)根底實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)[M].:電子工業(yè),2002[6]愛平.電子電路實(shí)驗(yàn)與虛擬技術(shù)[M].:科學(xué)技術(shù),2002.[7]自美.電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測試[M].:華中科技大學(xué),2001.[8]路勇.電子電路實(shí)驗(yàn)與仿真[M].:清華大學(xué),2003.[9]大友.數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)[M].:清華大學(xué),1997.五、工作進(jìn)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(shè)計(jì)相關(guān)的資料，對課題進(jìn)展可行性分析。2013年1月份～2月份：復(fù)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)，模擬電子技術(shù)，單片機(jī)，傳感器,自動控制等技術(shù)等相關(guān)知識．詳細(xì)閱讀相關(guān)資料。2013年3月份：提交論文開題報(bào)告對已查資料進(jìn)展歸納、整理，定出論文框架，設(shè)計(jì)好電路圖，按電路圖準(zhǔn)備好元器件，進(jìn)展制作和調(diào)試。2013年4月份：根據(jù)設(shè)計(jì)和制作過程，寫出論文初稿，反復(fù)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(guān)鍵詞(四)正文(五)參考文獻(xiàn)(六)附錄指導(dǎo)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(zhì)量25%目的明確符合要求選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，表達(dá)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)方案的根本要求，到達(dá)畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕綜合訓(xùn)練的目的。10理論意義或?qū)嶋H價(jià)值10選題恰當(dāng)題目規(guī)模適當(dāng)，難易度適中；有一定的科學(xué)性。5能力水平40%查閱文獻(xiàn)資料能力能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，歸納總結(jié)本論文所涉及的有關(guān)研究狀況及成果。10綜合運(yùn)用知識能力10研究方案的設(shè)計(jì)能力5研究方法和手段的運(yùn)用能力10外文應(yīng)用能力5論文質(zhì)量35%文題相符5寫作水平15寫作規(guī)10論文篇幅5實(shí)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(biāo)，出現(xiàn)啟動畫面；(3)點(diǎn)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(chuàng)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(shè)置晶振；(10)在Output欄選中CreateHEXFile；(11)編譯無錯誤后下載到單片機(jī)；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(diào)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?yàn)閷?dǎo)線粗會使得導(dǎo)線上的電阻變小，這樣電源的功率在導(dǎo)線上的消耗就會變小，減少了功率的浪費(fèi)；2.當(dāng)走線在轉(zhuǎn)彎處應(yīng)該有一個過渡，最好是45或者135度角過渡，而不應(yīng)該采用直角轉(zhuǎn)彎，因?yàn)檫@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?yàn)殡娫磿a(chǎn)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(shù)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(yán)格分開，這樣可以防止低頻信號對高頻局部產(chǎn)生干擾；6.有高頻的地方，對這局部要單獨(dú)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(chǎn)生影響，進(jìn)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?yàn)榈鼐€的網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(shù)進(jìn)展設(shè)置。4.1.2布線思路在PCB設(shè)計(jì)中不限時完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)是重要步驟，在整個PCB中，布線的設(shè)計(jì)過程限定最高，技巧最細(xì)，工作量最大，本設(shè)計(jì)中采用PCB布線中的單面布線，單面板布線在布線規(guī)那么中可以設(shè)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(guī)那么中還必須要設(shè)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(shè)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?yàn)樵骷徶脮r間的問題，我們在元器件沒到之前已經(jīng)開場畫PCB了，而一些元器件的封裝我們只能預(yù)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(yù)留的位置不夠?qū)е乱壕У目臻g略小了些。導(dǎo)致后面單面板的制作出現(xiàn)了一些問題。元器件導(dǎo)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(huán)節(jié)，元器件的排布的好壞直接影響了PCB的效果和質(zhì)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?yàn)樵韴D的畫法是左右構(gòu)造，而導(dǎo)入到PCB之后左右構(gòu)造明顯太窄上下太寬，所以我們把局部元器件稍微旋轉(zhuǎn)了一下，這樣一來就解決了元器件擺放的構(gòu)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(shù)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(diǎn)，比方它不是走的最簡的路線而且需要手動調(diào)整，本設(shè)計(jì)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(jìn)展焊接。4.2電路的調(diào)試4.2.1電路的初步調(diào)試翻開電源，強(qiáng)光下，看發(fā)光二極管是否發(fā)光。假設(shè)燈亮了，那么應(yīng)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(shè)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(xiàn)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(diǎn)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(diǎn)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(jù)此電壓值判斷故障。調(diào)試前，先將焊好的電路板對照印刷電路圖認(rèn)真核對一遍，不要有錯焊、漏焊、短路、元件相碰等現(xiàn)象發(fā)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(yīng)處即可。本電路調(diào)試時請先將光敏電阻的光擋住，這時燈應(yīng)亮，假設(shè)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(shè)不成功應(yīng)仔細(xì)檢查有無虛假錯焊和拖錫短路現(xiàn)象。4.2.3電路最終現(xiàn)象給電路通電，白天的時候發(fā)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(fā)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(shù)〕數(shù)量電阻RES(500)1電阻RES(5K)1可調(diào)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(xù)流二極管1N40071運(yùn)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(jié)果圖圖4.3.2仿真結(jié)果當(dāng)白天光的亮度到達(dá)一定程度(如圖中光照參數(shù)>44.1)，光敏電阻阻值很小，相當(dāng)于導(dǎo)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(guān)斷，繼電器不吸合，燈滅。當(dāng)光的亮度降到一定強(qiáng)度以下(如圖中光照參數(shù)<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(dǎo)通，繼電器吸合，燈亮。完畢語此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對光控照明電路的工作原理及工作特點(diǎn)都有了進(jìn)一步的了解，并對有關(guān)的知識有了更進(jìn)一步的掌握，對它的性能和特點(diǎn)也有了更全面的把握，明白了關(guān)于它的很多理論和實(shí)踐知識，了解了其電路構(gòu)造，工作性能及功能，可用常用的電子元器件構(gòu)成與較低的本錢。在此設(shè)計(jì)過程上中也存在著一些問題與缺乏，比方負(fù)載的性能穩(wěn)定問題，光敏電阻的敏感性問題，電路識別能力導(dǎo)致的誤操作問題等，但總體上還是比擬順利的。在這次的設(shè)計(jì)中感受最多的還是自己的實(shí)踐動手能力不太好，而且對學(xué)過的知識的運(yùn)用還不太熟，學(xué)過的東西不知道該怎么應(yīng)用，不可防止地遇到了不少的問題，也學(xué)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(xué)過的知識的一種復(fù)習(xí)和加深，同時也讓自己學(xué)會了如何運(yùn)用已學(xué)過的知識來解決實(shí)際問題，對自己也是一種提高和鍛煉。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我懂得了很多，也學(xué)到了很多的東西，可以說收獲不少，其實(shí)學(xué)習(xí)的真正意義也就是能夠?qū)W(xué)到的東西運(yùn)用到實(shí)際的應(yīng)用中，為社會作奉獻(xiàn)，為人們的生活效勞，而我們的任務(wù)就是把我們所學(xué)到的知識運(yùn)用到實(shí)際生活中，只有這樣我們才真正地到達(dá)了學(xué)習(xí)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(yè)論文能夠得以順利完成，是指導(dǎo)過我的教師，幫助過我的同學(xué)，一直支持著我的家人對我的教導(dǎo)、幫助和鼓勵的結(jié)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(dǎo)教師——XX教師。XX教師在我畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，給我提供了極大的幫助和指導(dǎo)。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(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、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(jīng)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(yè)知識，更多的是對待學(xué)習(xí)、對待生活的態(tài)度。

再次，感我的室友及其他同學(xué)，因?yàn)橛心銈兊膸椭?，我的論文得以順利完成。感你們，大學(xué)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(xué)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(xué)和家人再次致以我最衷心的感！教導(dǎo)過我的教師，你們的人格魅力永記我心間。身邊的同學(xué)和朋友，有你們，我的大學(xué)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(xiàn)[1]."數(shù)字電子技術(shù)根底"[M]，：高等教育，2005[2]康華光."模擬電子技術(shù)根底"[M]，：高等教育，2005[3].趙福按.電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M].:科學(xué),2001.[4].呂思忠.數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)[M].:工程大學(xué),2001.[5].高桔祥.電子技術(shù)根底實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)[M].:電子工業(yè),2002[6].愛平.電子電路實(shí)驗(yàn)與虛擬技術(shù)[M].:科學(xué)技術(shù),2002.[7].自美.電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測試[M].:華中科技大學(xué),2001.[8].路勇.電子電路實(shí)驗(yàn)與仿真[M].:清華大學(xué),2003.[9].大友.數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)[M].:清華大學(xué),1997.附錄A程序：#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineLCDdataP2#defineBusy0x80sbitRS=P1^5;sbitRW=P1^6;sbitE=P1^7;ucharcodestring[]="畢業(yè)";ucharcodetable[]="設(shè)計(jì)";voidDelay5Ms(void)//延時5ms{ unsignedintTempCyc=5552; while(TempCyc--);}voidRDbf(void)//讀忙狀態(tài){ while(1) { RS=0; RW=1; E=0; LCMdata=0xFF;

E=1;If((LCDdate