室內(nèi)環(huán)境亮度監(jiān)測(cè)

1、1室內(nèi)環(huán)境亮度監(jiān)控裝置設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)的主要目的是利用光敏電阻特性檢測(cè)室內(nèi)光強(qiáng)并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果自動(dòng)開合雙層窗簾，使生活更加簡(jiǎn)潔，自動(dòng)化。本系統(tǒng)主要由穩(wěn)壓直流電源、光敏電阻、電壓比較器、觸摸延時(shí)開關(guān)、電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路等部分組成。利用光敏電阻受光照表現(xiàn)出的電阻變化特性，產(chǎn)生高低電平，送到電壓比較器產(chǎn)生信號(hào)脈沖，利用兩個(gè)電壓比較器控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)帶動(dòng)內(nèi)層窗簾的開合。另外由手動(dòng)觸摸開關(guān)打開外層窗簾。關(guān)鍵詞雙層窗簾；穩(wěn)壓直流電源；光敏電阻；電壓比

2、較器；觸摸延時(shí)開關(guān)；電機(jī)正反轉(zhuǎn)1設(shè)計(jì)要求該系統(tǒng)能夠?qū)κ覂?nèi)環(huán)境亮度進(jìn)行檢測(cè)指示和控制。2設(shè)計(jì)分析及方案論證2.1設(shè)計(jì)分析首先，電路要求有裝置能夠?qū)κ覂?nèi)環(huán)境亮度進(jìn)行檢測(cè)。這就要求電路中必須有一個(gè)感光電路，在電路中我們選用光敏電阻作為感光電路。它對(duì)光的變化非常敏感，在光的照射下，阻值會(huì)明顯變小。利用這一特性可進(jìn)一步設(shè)計(jì)下面的檢測(cè)電路。其次，電路要求能夠控制室內(nèi)環(huán)境的亮度。這是本次設(shè)計(jì)的主要部分，即控制電路。由光敏電阻的特性可知，光照會(huì)引起它的

3、阻值的變化，而阻值的變化又會(huì)引起電路中電壓或電流的變化。因此控制電路器件可選用壓控或流控的器件，在電路中我們選用了電壓比較器和晶體管來(lái)構(gòu)成主控電路。首先比較器輸入電位的高低可控制輸出電平的高低，比較器的輸出連接著電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路。最后，就是制動(dòng)電路。根據(jù)要求窗簾接觸到邊沿時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)窗簾拉開或關(guān)閉到位時(shí)，將會(huì)接觸到開關(guān)，使得開關(guān)閉合，那么將電動(dòng)機(jī)短路，電機(jī)將停止工作。這就達(dá)到了控制窗簾到位后電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的要求。2.2設(shè)計(jì)方案論

4、證（1）方案選擇方案一：遙控窗簾3D13N2501243T1TS_PQ4_24C1470uFC2470uFC3220uFC4220uFC5100nFC6100nFC7100nFC8100nFU1U278127912圖3.3.1直流穩(wěn)壓電源（2）光敏電阻模塊下面為光敏電阻感光模塊電路圖，因?yàn)镸ultisim10中沒(méi)有光敏電阻元件，所以我們選用兩個(gè)電阻模擬光強(qiáng)和光弱時(shí)光敏電阻的阻值大小。光強(qiáng)時(shí)光敏電阻的阻值接近3KΩ光弱時(shí)接近40KΩ。如圖

5、3.3.2所示：VCC5VR23kΩR340kΩJ1R140kΩ圖3.3.2光敏電阻模塊（3）電壓比較器模塊LM339集成塊內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，該電壓比較器的特點(diǎn)是：1）失調(diào)電壓小，典型值為2mV；2）電源電壓范圍寬，單電源為236V，雙電源電壓為1V18V；3）對(duì)比較信號(hào)源的內(nèi)阻限制較寬；4）共模范圍很大，為0~（Ucc1.5V）Vo；5）差動(dòng)輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；6）輸出端電位可靈活方便地選用。LM339