畢業(yè)論文---校園路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文 （設(shè) 計(jì)）</p><p>　　題目：校園路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　學(xué)生學(xué)號(hào)：</b></p><p><b>　　作者姓名：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p

2、><b>　　完成日期：</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　校園智能路燈是為在滿足需求的情況下節(jié)約能源而設(shè)計(jì)的，其中最重要的問題是設(shè)計(jì)有合理的控制系統(tǒng)，要有足夠敏捷的應(yīng)變能力。全國(guó)各地高校為電力方面支付了高額的費(fèi)用，原因有很多，主要是由于設(shè)計(jì)或管理不夠合理浪費(fèi)了很多的電力資源，還有就是現(xiàn)有的照明設(shè)備沒

3、有做到很好的規(guī)劃。在理論研究和實(shí)地考察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)校園智能路燈進(jìn)行了實(shí)時(shí)在線巡回監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研制。在不影響路燈正常工作的情況下對(duì)其進(jìn)行節(jié)能研究有著重要的意義，從各個(gè)可以節(jié)能的角度，且在設(shè)備成本不能過高的前提下設(shè)計(jì)出符合實(shí)際的智能控制系統(tǒng)。探討在線測(cè)量，思考和計(jì)算設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)當(dāng)中要運(yùn)用到的理念與數(shù)據(jù)，基本做到了“按需控制”的目的，節(jié)約電力資源和保護(hù)路燈。減少了“全夜燈”、“后夜燈”、電燈在后半夜的高電壓狀態(tài)下工作的情況，這樣

4、不僅節(jié)約了電能資源，而且還保護(hù)了電燈，延長(zhǎng)了其使用壽命。</p><p>　　正目前,學(xué)校路燈有些是全夜燈也有些是后夜燈,基本上是人工控制,勞動(dòng)強(qiáng)度大,繁瑣,由于工作人員開啟或關(guān)閉路燈不及時(shí),造成不方便路人與浪費(fèi)用電的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,于是,設(shè)計(jì)并研制性能價(jià)格比較高的校園智能路燈控制系統(tǒng)很有必要。由于校園路燈分布范圍很寬、很廣，校園各條道上路燈的監(jiān)控和管理并不是那么的容易，基于傳感器能及時(shí)響應(yīng)和軟件的基礎(chǔ)上，根據(jù)外界

5、的條件感應(yīng)器會(huì)有相應(yīng)的動(dòng)作，由每個(gè)路燈中的傳感器將準(zhǔn)確數(shù)據(jù)通過有線數(shù)傳輸模塊發(fā)送給控制模塊，控制模塊再根據(jù)要求作出相應(yīng)的響應(yīng)動(dòng)作，及時(shí)可靠的開關(guān)方便經(jīng)過的人或者汽車也節(jié)約能源。管理人員在控制室就可以很輕松就做好管理校園路燈的工作，實(shí)現(xiàn)校園路燈自動(dòng)化、智能化。</p><p>　　關(guān)鍵詞：路燈； 智能控制； 合理設(shè)計(jì)； 節(jié)能 </p><p><b>　　ABSTRACT</

6、b></p><p>　　Campus intelligent street lamp is for the demand of circumstances to save energy and design, one of the most important questions is designed to have a reasonable control system, want to have e

7、nough dexterity capability. Colleges and universities all over the country for the electric power aspect pay a higher costs, many reasons, is mainly due to design or management unreasonable waste a lot of power resources

8、, there's the existing lighting equipment do not very good plan. In theory research and </p><p>　　Is now the school is whole lamps some night light is some are after night light, basically be artificial

9、control, labor intensive, trival, because the staff open or close street lamp is not seasonable, inconvenience passers-by and waste electricity phenomenon occurs frequently, and hence, design and development performance

10、price higher campus intelligent street lamp control system is necessary. As the campus lamps distribution a wide range is very wide, campus road lamps of various monitoring an</p><p>　　KEY WORDS：the street l

11、amp; Intelligent control;Reasonable design;energy-saving</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　第一章

12、引言1</b></p><p>　　1.1校園路燈控制的發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2課題的提出及研究的意義1</p><p>　　1.3本文的設(shè)計(jì)思路及預(yù)期結(jié)果2</p><p>　　1.3.1本文的設(shè)計(jì)思路2</p><p>　　1.3.2 預(yù)期結(jié)果2</p><

13、p>　　第二章 校園路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)3</p><p>　　2.1 燈光智能控制技術(shù)3</p><p>　　2.1.1智能化的相關(guān)概念3</p><p>　　2.1.2自動(dòng)控制路燈的分類及特點(diǎn)3</p><p>　　2.1.3智能照明系統(tǒng)中元件設(shè)備的相關(guān)概念5</p><p>　　2.1.

14、4光敏元件的分類及特點(diǎn)7</p><p>　　2.1.5聲敏元件的分類及特點(diǎn)8</p><p>　　2.2中間器件及模塊的選擇8</p><p><b>　　2.2.1整流8</b></p><p><b>　　2.2.2濾波8</b></p><p><b&

15、gt;　　2.2.3穩(wěn)壓9</b></p><p>　　2.2.4延時(shí)電路9</p><p>　　第三章 校園路燈智能控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.1設(shè)計(jì)思路11</p><p>　　3.1.1論文設(shè)計(jì)過程：11</p><p>　　3.2設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)12</p>

16、<p>　　3.2.1電源電路12</p><p>　　3.2.2光控控制電路12</p><p>　　3.2.3聲控控制電路結(jié)構(gòu)圖13</p><p>　　3.2.4延時(shí)控制電路13</p><p>　　3.3設(shè)計(jì)中需解決的問題及分析14</p><p>　　3.4電路組裝14</p>

17、;<p>　　第四章 系統(tǒng)的調(diào)試及結(jié)果分析15</p><p>　　4.1電路的調(diào)試15</p><p>　　4.1.1調(diào)試方法15</p><p>　　4.1.2調(diào)試步驟15</p><p>　　4.1.3故障查詢16</p><p>　　4.2系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果16</p>&l

18、t;p>　　4.3系統(tǒng)完成16</p><p><b>　　總 結(jié)17</b></p><p><b>　　致 謝18</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)19</b></p><p><b>　　第一章 引言</b></p

19、><p>　　隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，智能控制自然而然的走進(jìn)我們的日常生活，這也成為控制領(lǐng)域的普遍追求之一。自動(dòng)控制系統(tǒng)涉及到我們的生活，工作，科研……等各個(gè)領(lǐng)域，它已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)。校園路燈控制自然地地于自動(dòng)化的要求也越來越高。</p><p>　　為了更好的適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的理念：綠色環(huán)保，低碳生活。我們從幾個(gè)方面思考了節(jié)能的設(shè)計(jì)方法。我們探討的節(jié)能途徑有兩個(gè)：一個(gè)是采用節(jié)能光源;二是

20、采用合理的控制線路。本文在使用節(jié)能光源的情況下采用合理的控制線路來實(shí)現(xiàn)路燈節(jié)能。在供電系統(tǒng)中，為避免送電過程中的線路損耗和用電高峰時(shí)造成末端電壓過低，供電部門均采用較高電壓進(jìn)行傳輸。</p><p>　　根據(jù)調(diào)查，有很多學(xué)校晚上23：00過后校園里就幾乎沒有行人來往了，然而較園路燈卻是“通宵達(dá)旦”。為了避免出現(xiàn)這種不合理的用電現(xiàn)象，我們提出了這么一個(gè)設(shè)想作為論文的研究課題，這具有很積極的意義。設(shè)計(jì)電路能夠通過照明

21、燈開關(guān)對(duì)光線強(qiáng)弱的感應(yīng)和通過照明燈開關(guān)對(duì)聲強(qiáng)的感應(yīng)設(shè)置兩級(jí)開關(guān)，控制照明燈的亮滅。能夠?qū)崿F(xiàn)有光線時(shí)滅，無(wú)光線時(shí)有聲亮，并且照明燈點(diǎn)亮一段后自動(dòng)關(guān)斷。</p><p>　　1.1校園路燈控制的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　如今我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人民生活水平日益提高，能源和資源變得日益緊張，電力短缺已成為制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的突出矛盾。目前我國(guó)照明消耗的電能約占電力生產(chǎn)總量的10%～20%，而公共

22、照明則在照明耗電中占30%，并且近幾年教育及社會(huì)發(fā)展迅速全國(guó)路燈的數(shù)量仍在迅猛地增長(zhǎng)。照明燈節(jié)能的口號(hào)便由此而提出。</p><p>　　1.2課題的提出及研究的意義</p><p>　　隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，校園路燈及城市照明建設(shè)越來越注重于它的形象，道路照明和景觀照明的要求和數(shù)量不斷增加，今后照明管理部門除了管理校園道路照明外，還將參與校園景觀燈的美化，很明顯這將代表一個(gè)學(xué)校的形象。因

23、此校方及師生對(duì)校園的建設(shè)、道路照明和景觀照明提出了更高的要求。希望實(shí)現(xiàn)校園照明現(xiàn)代化、美化校園、節(jié)約能源……等目的，使校園路燈控制系統(tǒng)真正達(dá)到智能化走在科技前沿。</p><p>　　正目前,學(xué)校路燈有些是全夜燈也有些是后夜燈，基本上是人工控制，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，繁瑣，由于工作人員開啟或關(guān)閉路燈不及時(shí)，造成不方便路人與浪費(fèi)用電的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，于是，設(shè)計(jì)并研制性能價(jià)格比較高的校園智能路燈控制系統(tǒng)很有必要。再有，路燈之類

24、的設(shè)施實(shí)施節(jié)能改進(jìn)，不僅可以降低能耗成本,而且有助于緩解政府能源供應(yīng)和建設(shè)壓力，對(duì)減少?gòu)U氣污染保護(hù)環(huán)境也有巨大的現(xiàn)實(shí)意義，我們要努力落實(shí)以人為本，全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀，減輕環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的重要舉措。這在一定程度上提高了人們的生活水平。</p><p>　　校園路燈穩(wěn)定可靠的工作是關(guān)系到校園全體師生的大事，事關(guān)人身安全與財(cái)產(chǎn)安全，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)出這么一個(gè)控制系統(tǒng)具有很重要的社會(huì)意義。<

25、;/p><p>　　1.3本文的設(shè)計(jì)思路及預(yù)期結(jié)果</p><p>　　1.3.1本文的設(shè)計(jì)思路</p><p>　　下圖為設(shè)計(jì)的電路原理框圖：</p><p>　　設(shè)計(jì)的這一控制系統(tǒng)有話筒MIC，它負(fù)責(zé)接收聲音信號(hào)然后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，又因?yàn)樵O(shè)計(jì)的后面加了電子開關(guān)，因而要加個(gè)放大器放大該信號(hào)。后面有個(gè)倍壓整流電路，它是把聲音信號(hào)變成直流控制電壓。接

26、下來加入的是本電路當(dāng)中重要的元件——光敏電阻，它通過對(duì)光線變化的大小自動(dòng)改變阻值進(jìn)而改變電路電壓信號(hào)的強(qiáng)弱，光線強(qiáng)時(shí)，光敏電阻RL的阻值變??；光線弱時(shí)，光敏電阻RL的阻值變大。當(dāng)電壓信號(hào)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)電子開關(guān)閉合，當(dāng)電壓信號(hào)小于該值時(shí)電子開關(guān)關(guān)斷。延時(shí)電路的核心部分是555集成電路，延時(shí)中將它設(shè)置成40秒左右。后面再加一個(gè)交流開關(guān)對(duì)電路進(jìn)行接下來的控制作用。</p><p>　　1.3.2 預(yù)期結(jié)果</p&g

27、t;<p>　　預(yù)期通過感應(yīng)外界環(huán)境的光照強(qiáng)弱變化和聲音大小來控制路燈的開關(guān)與強(qiáng)弱的調(diào)節(jié)，這兩種控制同時(shí)作用，路燈的光亮分為兩個(gè)調(diào)檔。首先由光敏元件感應(yīng)外界的光亮，當(dāng)亮度沒能達(dá)到某一個(gè)值時(shí)開啟電燈開關(guān)。然后是進(jìn)一步控制，當(dāng)光亮低于某一定值或者聲敏元件感應(yīng)到的聲音達(dá)到某一強(qiáng)度時(shí)，工作進(jìn)入二檔模式；當(dāng)光亮和聲音兩條件同時(shí)滿足感應(yīng)器的調(diào)檔時(shí)也可以進(jìn)入二檔。</p><p>　　所設(shè)計(jì)出的控制電路系統(tǒng)要做到

28、電路能夠?qū)崿F(xiàn)有光線時(shí)滅，無(wú)光線時(shí)有聲亮，并且照明燈點(diǎn)亮一段后自動(dòng)關(guān)斷。并且在點(diǎn)亮期間又有新的聲源出現(xiàn)時(shí)，路燈又重新開啟。</p><p>　　第二章 校園路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)</p><p>　　2.1 燈光智能控制技術(shù)</p><p>　　燈光智能控制技術(shù)：燈光智能控制系統(tǒng)，用于特定環(huán)境（或裝配）光亮、聲音信號(hào)的采集，并通過聲音放大元件將信號(hào)放大，然后再

29、經(jīng)倍壓整流光敏電路、延時(shí)電路等的綜合處理，系統(tǒng)快速的根據(jù)原本設(shè)置好的數(shù)據(jù)自動(dòng)做出相關(guān)動(dòng)作。</p><p><b>　　應(yīng)用場(chǎng)景：</b></p><p><b>　　·校園路燈自動(dòng)控制</b></p><p>　　·廣場(chǎng)布景燈光智能控制</p><p>　　·車間或日

30、常設(shè)備燈光控制</p><p>　　2.1.1智能化的相關(guān)概念</p><p><b>　　智能控制的概念：</b></p><p>　　智能控制是研究對(duì)外界信號(hào)在允許范圍內(nèi)的變動(dòng)從而使被控過程采用人工智能的方法有效地克服系統(tǒng)的不確定性使系統(tǒng)從無(wú)序到預(yù)計(jì)的有序狀態(tài)轉(zhuǎn)移的方法及其規(guī)律。它是在無(wú)人干涉的情況下由一系統(tǒng)自主地實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過程。<

31、/p><p>　　控制理論的發(fā)展歷史：</p><p>　　控制理論發(fā)展至今有一百多年的歷史，它在經(jīng)歷了“經(jīng)典控制理論”和“現(xiàn)代控制理論”的發(fā)展階段，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了更加高級(jí)的階段——“大系統(tǒng)理論”和“智能控制理論”。20世紀(jì)80年代以來，信息技術(shù)、計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展及其他相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和相互滲透，也推動(dòng)了控制科學(xué)與工程研究的不斷深入，控制系統(tǒng)向智能控制系統(tǒng)的發(fā)展已成為了當(dāng)今社會(huì)科學(xué)前沿的趨勢(shì)。

32、</p><p>　　2.1.2自動(dòng)控制路燈的分類及特點(diǎn)</p><p>　　1、自動(dòng)控制路燈的分類</p><p>　　自動(dòng)控制路燈分為聲光控制式和定時(shí)控制式兩種，兩個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念沒有共同之處。聲光控制是通過聲敏電阻與光敏電阻的感應(yīng)且相互作用而讓電路通電達(dá)到開燈并控制燈亮程度的效果；定時(shí)控制是根據(jù)時(shí)間系統(tǒng)早已設(shè)置好的通電與否的要求而做的電路設(shè)計(jì)。</p&g

33、t;<p>　　2、自動(dòng)控制路燈的特性</p><p>　　國(guó)內(nèi)與國(guó)外的智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平不一，原器件的差異也較大，設(shè)計(jì)理念跟要求也不同。不光如此，就國(guó)內(nèi)各大廠商間也還是存在較大的差異的，因而用戶怎樣選擇好合適的且性能價(jià)格比最優(yōu)的理想產(chǎn)品要考慮的因素很多，做出這么一個(gè)決定并非易事，需要對(duì)這方面的知識(shí)要有一個(gè)深入的認(rèn)知。</p><p>　　（1）系統(tǒng)反應(yīng)靈敏性</

34、p><p>　　智能路燈系統(tǒng)中光敏、聲敏器件的精度應(yīng)達(dá)到±3%~±5%，如果達(dá)不到這個(gè)水平靈敏性會(huì)很差難以滿足日常工作所需，甚至?xí)苋菀椎匕l(fā)生交通事故等意外事件。因而，出于安全方面因素必須對(duì)此嚴(yán)格要求！在實(shí)際使用中，由于灰塵、油污及汽車尾氣等的影響，每當(dāng)使用一段時(shí)間后，會(huì)產(chǎn)生老化、精度下降，聲敏、光敏器件的精度水平要結(jié)合長(zhǎng)期穩(wěn)定性去判斷。通常情況下，長(zhǎng)期穩(wěn)定性和使用壽命是影響關(guān)鍵器件的重大問題，系

35、數(shù)年漂移量控制在1%左右的產(chǎn)品并不多，一般的大約都在±2%，甚至更高。</p><p><b>　　（2）互換性</b></p><p>　　現(xiàn)今，光電、聲電普遍存在著互換性較差的現(xiàn)象，同一型號(hào)的器件不能互換，嚴(yán)重影響了使用效果，給維修、調(diào)試增加了困難，很多廠商跟專業(yè)人士都努力往這方面做了些深入的專研。通過改變?cè)骷凹夹g(shù)等途徑，最終信號(hào)與電力之間取得了較好

36、的效果。</p><p>　?。?）電路長(zhǎng)期穩(wěn)定性</p><p>　　動(dòng)態(tài)電路在運(yùn)行中受到各種擾動(dòng)而不引起工作狀態(tài)質(zhì)的變化，或擾動(dòng)消失后能返回（或接近于）原來的工作狀態(tài)的性質(zhì)。穩(wěn)定是電路工作的必要條件。因此，判定電路的穩(wěn)定性很重要。特別是電路長(zhǎng)期的使用后，線路及設(shè)備面臨老化的危機(jī)，所以要定期對(duì)這電路跟器件進(jìn)行檢測(cè)處理。</p><p>　?。?）智能路燈傳感器的供

37、電</p><p>　　聲光控智能路燈設(shè)計(jì)線路中，話筒、聲音放大、光控等大部分調(diào)節(jié)器件都是工作在小電流線路中。因而要有合理可靠的變壓器，否則會(huì)致使性能變化，甚至變壓器一出故障會(huì)燒壞線路中的元器件。還有，為電路供電不能用直流電壓或有直流成分的交流電壓，必須是用交流電供電。</p><p>　　3、對(duì)智能路燈性能作初步判斷的幾種方法</p><p>　　在校園路燈安裝工

38、作一段時(shí)間后，可以通過一些簡(jiǎn)便的方法進(jìn)行設(shè)施的性能判斷與檢查。</p><p><b>　?。?）一致性判定</b></p><p>　　同一類型，同一廠家的電路元件產(chǎn)品最好一次購(gòu)買兩支以上，越多越說明問題，放在一起通電比較檢測(cè)輸出值，在相對(duì)穩(wěn)定的條件下，觀察測(cè)試的一致性。若進(jìn)一步檢測(cè)，可在24h內(nèi)間隔一段時(shí)間記錄，一天內(nèi)可能會(huì)有高、中、低3種略有偏差的結(jié)果，可以較全

39、面地觀察產(chǎn)品的一致性和靈敏性，還有穩(wěn)定性。</p><p>　?。?）用冷風(fēng)吹風(fēng)機(jī)對(duì)會(huì)裸露在外的設(shè)備進(jìn)進(jìn)吹風(fēng)，或用太陽(yáng)燈對(duì)其進(jìn)行照射，同時(shí)觀察其工作的特性、靈敏度、重復(fù)性、穩(wěn)定性等性能，因?yàn)樵诃h(huán)境中難免會(huì)有風(fēng)吹日曬等。</p><p>　?。?）對(duì)產(chǎn)品在高溫狀態(tài)和低溫狀態(tài)（根據(jù)說明書標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行測(cè)試，并恢復(fù)到正常狀態(tài)下檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)前的記錄作比較，考查產(chǎn)品的溫度適應(yīng)性，并觀察產(chǎn)品的一致性情況。&

40、lt;/p><p>　　產(chǎn)品的性能最終要依據(jù)質(zhì)檢部門正規(guī)完備的檢測(cè)手段。利用多次給定信號(hào)的強(qiáng)弱不同來斷定其識(shí)別能力，也可使用名牌產(chǎn)品作比對(duì)檢測(cè)，產(chǎn)品還應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)期使用過程中的長(zhǎng)期標(biāo)定才能較全面地判斷聲光控傳感器的質(zhì)量。</p><p>　　總之，人們使用濕度傳感器的時(shí)間越長(zhǎng)，認(rèn)識(shí)就會(huì)越深入和全面。同時(shí)，也對(duì)產(chǎn)品提出新的要求，這給產(chǎn)品帶來了新的機(jī)遇，推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)不斷向新的高度發(fā)展。我們相信，智能照

41、明這一類產(chǎn)品會(huì)在應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。</p><p>　　2.1.3智能照明系統(tǒng)中元件設(shè)備的相關(guān)概念</p><p>　　1.聲音放大電路：當(dāng)MIC獲取到聲音信號(hào)后，其會(huì)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，考慮到后面步驟需此信號(hào)控制電子開關(guān)，所以必須加放大器放大該信號(hào)。為了獲得較高的靈敏度，VT1 的β值選用大于100。話筒MIC也選用靈敏度高的。R3不宜過小，否則電路容易產(chǎn)生間歇振蕩。部分電路如下所

42、示：</p><p>　　2.整流電路：C2、VD1和VD2、C3構(gòu)成倍壓整流電路。把聲音信號(hào)變成直流控制電壓。此部分電路如圖：</p><p>　　3.光敏電路：它是智能路燈系統(tǒng)的核心元件。光敏電阻器以硫化隔制成，所以簡(jiǎn)稱為CDS，通常使用熱壓結(jié)晶體之光電傳導(dǎo)零件，其特性有：</p><p>　?。?）光傳導(dǎo)零件之特性: CDS之相對(duì)靈敏度與照射光線之靈敏度有關(guān)，

43、波長(zhǎng)從5500至6500A(1A=1．10-8cm)之間有最大的靈敏度。 </p><p>　?。?）照度特性：在同樣之電壓下，照度愈強(qiáng)，光電流愈大，亦即是電阻愈小，適當(dāng)?shù)奶砑与s質(zhì)，便能使照度在小1~1000 lux范圍內(nèi)保持與光電時(shí)間的直線關(guān)系。 </p><p>　　（3）時(shí)間響應(yīng)特性: 光照射到度件，光電流達(dá)到正常值之63%的時(shí)間，稱為"上升時(shí)間"，反之一，將光遮

44、斷，而光電流減少為原來的63%之時(shí)間，則叫做" 衰弱時(shí)間"。一般其值為10毫秒至數(shù)秒，若置于黑暗的時(shí)間較短而有照度愈強(qiáng)，向應(yīng)時(shí)間就有愈短之傾向，此外，負(fù)載電阻增大，則上升時(shí)間就變短而衰弱時(shí)間就變長(zhǎng)。 </p><p>　?。?）溫度特性：CDS之禁帶寬度高達(dá)2.4eV(eV為電子伏特)，故可以在-20℃～70℃ 之范圍內(nèi)工作，當(dāng)溫度上升，光靈敏度減少，在低照度時(shí)特別顯著。</p>

45、<p>　　光敏電阻是通過對(duì)光線變化程度自動(dòng)改變阻值從而改變電壓信號(hào)的大小。</p><p>　　4.電子開關(guān)：當(dāng)電壓信號(hào)達(dá)到一定值時(shí)，電子開關(guān)打開。當(dāng)電壓信號(hào)小于此值時(shí)，電子開關(guān)關(guān)閉。其起到的主要作用是控制延時(shí)電路中的電容充放電。此部分電路如圖：</p><p>　　5.延時(shí)電路與交流開關(guān)：由于需要的燈泡持續(xù)點(diǎn)亮?xí)r間并不是很長(zhǎng)，大概3，40秒左右，所以考慮用一個(gè)電容控制開關(guān)的

46、狀態(tài)即可。當(dāng)夜晚無(wú)光時(shí)，電子開關(guān)打開時(shí)，C4連通，即開始充電。當(dāng)電子開關(guān)關(guān)閉后，C4開始放電。</p><p>　　圖中C5為抗干擾電容，用于消除燈泡發(fā)光抖動(dòng)現(xiàn)象。</p><p>　　R8、C5和單向可控制MCR、VD5~VD8 組成延時(shí)與交流開關(guān)。C4通過R8 把直流觸發(fā)電壓加到MCR控制端，MCR導(dǎo)通，燈泡點(diǎn)亮。</p><p>　　可控硅作為開關(guān)元件的優(yōu)點(diǎn)，

47、屬無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)元件，因此使用壽命長(zhǎng)。</p><p>　　燈泡發(fā)光時(shí)間長(zhǎng)短由C4、R8 的參數(shù)決定。</p><p>　　6.電源電路：電路如下圖，220V交流電通過燈絲，經(jīng)過VD5-VD8整流后，和R9,R10，VD4降壓。C6為濾波電容，VW為穩(wěn)壓值12~15V的穩(wěn)壓二極管，保證C6上電壓不超過15V直流電壓。此部分電路作用為提供穩(wěn)定的工作電壓。如圖：</p><p&

48、gt;　　2.1.4光敏元件的分類及特點(diǎn)</p><p>　　光亮是一個(gè)基本的物理量，自然界中的大多過程都與光亮密切相關(guān)?；诎雽?dǎo)體光電效應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換傳感器，又稱光電敏感器。采用光、電技術(shù)能實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸、遠(yuǎn)距離、快速和精確測(cè)量，因此半導(dǎo)體光敏元件還常用來間接測(cè)量能轉(zhuǎn)換成光量的其他物理或化學(xué)量。</p><p>　　半導(dǎo)體光敏元件按光電效應(yīng)的不同而分為光導(dǎo)型和光生伏打型（見光電式傳感器）。光導(dǎo)

49、型即光敏電阻，是一種半導(dǎo)體均質(zhì)結(jié)構(gòu)。光生伏打型包括光電二極管、光電三極管、光電池、光電場(chǎng)效應(yīng)管和光控可控硅等，它們屬于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)型器件。半導(dǎo)體光敏元件的主要參數(shù)和特性有靈敏度、探測(cè)率、光照率、光照特性、伏安特性、光譜特性、時(shí)間和頻率響應(yīng)特性以及溫度特性等，它們主要由材料、結(jié)構(gòu)和工藝決定。半導(dǎo)體光敏元件廣泛應(yīng)用于精密測(cè)量、光通信、計(jì)算技術(shù)、攝像、夜視、遙感、制導(dǎo)、機(jī)器人、質(zhì)量檢查、安全報(bào)警以及其他測(cè)量和控制裝置中。例如：光敏電阻、光敏二極

50、管、光敏三極管。</p><p>　　光敏器件是指能將光信號(hào)或光能轉(zhuǎn)變成電信號(hào)或電能的器件，它包括光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管，光敏組件和色敏器件、光敏可控硅器件、光耦合器等。主要用于可見光或紅外線的形式控制報(bào)警器、測(cè)試儀、自動(dòng)開關(guān)、繼電器等多種裝置或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在自動(dòng)化技術(shù)中起著極其重要作用。</p><p>　　2.1.5聲敏元件的分類及特點(diǎn)</p><p>

51、　　聲控延時(shí)開關(guān)是一種內(nèi)無(wú)接觸點(diǎn)，在特定環(huán)境光線下采用聲響效果激發(fā)拾音器進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換來控制用電器的開啟，并經(jīng)過延時(shí)后能自動(dòng)斷開電源的節(jié)能電子開關(guān)。</p><p><b>　　特點(diǎn)及功能：　　</b></p><p>　　1、發(fā)聲啟控：在開關(guān)附近用手其他網(wǎng)站（或吹口哨、喊叫等）而發(fā)出一定聲響，就能立即開啟燈光及用電器，得心應(yīng)手?！　?lt;/p><p&

52、gt;　　2、自動(dòng)測(cè)光：采用光敏控制，該開關(guān)在白天或光線強(qiáng)時(shí)不會(huì)因聲響而開啟用電器。　　</p><p>　　3、延時(shí)自關(guān)：開關(guān)一旦受控開啟便會(huì)延時(shí)數(shù)十秒后將自動(dòng)關(guān)斷，減少不必要的電能浪費(fèi)，實(shí)用方便?！　?lt;/p><p>　　4、節(jié)約能源并可以延長(zhǎng)用電器的使用壽命。　　</p><p>　　5、用途廣泛：本產(chǎn)品可用于各類樓道、走廊、衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)、地下室車庫(kù)等場(chǎng)所的自

53、動(dòng)延時(shí)照明。</p><p>　　2.2中間器件及模塊的選擇</p><p><b>　　2.2.1整流　　</b></p><p>　　對(duì)于4個(gè)二極管而言，從做至右，從上至下，我們將其分為VD1，VD2，VD3，VD4。當(dāng)交流信號(hào)的正半周的時(shí)候，二極管VD1，VD4導(dǎo)電，VD2，VD3截止；當(dāng)信號(hào)變化為負(fù)半周的時(shí)候，VD2，VD3導(dǎo)電，VD1

54、，VD4截止。正、負(fù)半周均有電流流過后面的負(fù)載電阻，而且無(wú)論在正半周還是負(fù)半周，流過后面的負(fù)載電阻的電流方向是一致的，因而使輸出電壓的直流成分得到提高，脈沖成分被降低。</p><p>　　橋式整流電路無(wú)需采用具有中心抽頭的變壓器，仍能達(dá)到全波整流的目的。而且，整流二極管承受的反向電壓也不高，但是電路中需要四個(gè)整流二極管。在橋式整流電路中，負(fù)載上得到的直流電壓實(shí)際上為輸入電壓有效值的90%這個(gè)結(jié)果是在理想情況下得

55、到的，如果考慮到整流電路內(nèi)部二極管正向內(nèi)阻和變壓器等效內(nèi)阻上的壓降，輸出直流電壓的實(shí)際數(shù)值還要低一些。</p><p><b>　　2.2.2濾波</b></p><p>　　無(wú)論哪種整流電路，它們的輸出電壓都含有較大的脈動(dòng)成分。除了在一些特殊的場(chǎng)合可以直接用作放大器的電源外，通常都要采取一定的措施，一方面盡量降低輸出電壓中的脈動(dòng)部分，另一部分又要盡量保留其中的直流成

56、分，使輸出電壓接近于理想的直流電壓。這樣的措施就是濾波。</p><p>　　并聯(lián)電容以后，在信號(hào)的正半周，當(dāng)二極管VD1，VD4導(dǎo)電時(shí)，二極管導(dǎo)電時(shí)，鋤了有一個(gè)電流流向負(fù)載外，同時(shí)還有一個(gè)電流向電容充電，電容電壓的極性為上正下負(fù)，如果忽略二極管的內(nèi)阻，則在二極管導(dǎo)通時(shí)，輸出電壓等于輸入電壓。當(dāng)信號(hào)達(dá)到最大值以后開始下降，此時(shí)電容上的電壓也將由于放電而逐漸下降。當(dāng)信號(hào)小于電容電壓時(shí)，二極管VD1，VD4被反向偏置

57、，因而不導(dǎo)電，于是電容電壓以一定的時(shí)間常數(shù)按指數(shù)規(guī)律下降，直到下一個(gè)半周，當(dāng)信號(hào)的絕對(duì)值大于電容電壓的時(shí)候，二極管VD2，VD3導(dǎo)通。 </p><p>　　對(duì)于電容濾波可以得到下面幾個(gè)結(jié)論： </p><p>　　1．加了電容濾波以后，輸出電壓的直流成分提高了。 </p><p>　　2．加了電容濾波以后，輸出電壓中的脈動(dòng)成分降低了。這是由于電容的儲(chǔ)能作用造成的。

58、當(dāng)二極管導(dǎo)電時(shí)，電容被充電，將能量?jī)?chǔ)存起來，然后在逐漸放電，把能量傳送給負(fù)載，因而輸出波形比較平滑。 </p><p>　　3．電容放電的時(shí)間常數(shù)τ=RC愈大，放電過程愈慢，則輸出電壓愈高，同時(shí)脈動(dòng)成分也愈少，即濾波效果愈好。 </p><p>　　4．接入電容之后，整流二極管的導(dǎo)電時(shí)間縮短了。二極管導(dǎo)電角〈180°，而且電容放電時(shí)間常數(shù)愈大，則導(dǎo)電角愈小。由于加了電容濾波以后，

59、平均輸出電流比原來提高了，而導(dǎo)電角卻減小了。因此，整流管在短暫的導(dǎo)電時(shí)間內(nèi)流過一個(gè)很大的沖擊電流，對(duì)管子的壽命不利，所以必須選擇較大容量的整流二極管。</p><p><b>　　2.2.3穩(wěn)壓</b></p><p>　　穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電

60、路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。 </p><p>　　故障特點(diǎn)：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。</p><p><b>　　2.2.4延時(shí)電路</b></p><p>　　延時(shí)電路是作用于將電信號(hào)延遲一段時(shí)間，

61、然后將被控對(duì)象自動(dòng)與電源斷開的電路，從而達(dá)到自動(dòng)斷電的目的，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目標(biāo)。有晶閘管及RC振蕩延時(shí)和555集成電路延時(shí)兩種都可以實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)過程中我們選其中一種就行。</p><p>　?。?）可控硅是可控硅整流器的簡(jiǎn)稱?？煽毓栌袉蜗颉㈦p向、可關(guān)斷和光控幾種類型，它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于可控整流、調(diào)壓、逆變以及無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)等各種自動(dòng)控制和大功率的電能轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合。</p

62、><p>　　單向可控硅是一種可控整流電子元件，能在外部控制信號(hào)作用下由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通，但一旦導(dǎo)通，外部信號(hào)就無(wú)法使其關(guān)斷，只能靠去除負(fù)載或降低其兩端電壓使其關(guān)斷。單向可控硅是由三個(gè)PN結(jié)組成的四層三端半導(dǎo)體器件，與具有一個(gè)PN結(jié)的二極管相比，單向可控硅正向?qū)ㄊ芸刂茦O電流控制；與具有兩個(gè)PN結(jié)的三極管相比，差別在于可控硅對(duì)控制電流沒有放大作用。</p><p>　?。?）555集成電路也可以有

63、延時(shí)的用作，555集成電路是一種非常有用且很具靈活性的集成電路。555集成電路的引腳有八個(gè)，分別為：接地端、電源端、觸發(fā)電平端、輸出端、清零端、控制電平端、閥值輸入端和放電端。555集成電路是通過改變TＨＲ和ＴＲＩＧ端的電壓值來影響輸出端和放電端的狀態(tài)；同時(shí)它還具有儲(chǔ)存信號(hào)的功能，因此，５５５集成電路的應(yīng)用十分廣泛。</p><p>　　延時(shí)控制電路包括兩部分：第一部分是由三極管構(gòu)成的觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生電路；第二部分是

64、由５５５定時(shí)器構(gòu)成的可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)電路。</p><p>　　第三章 校園路燈智能控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)需求及總體的思路，設(shè)計(jì)出如下總體框圖：</p><p>　　如上圖所示的結(jié)構(gòu)框圖，分析精度要求、延時(shí)時(shí)間、靈敏性能等再進(jìn)行后面步驟更為

65、細(xì)致的設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.1.1論文設(shè)計(jì)過程：</p><p>　　本文設(shè)計(jì)過程可以分為三個(gè)階段，即：分析階段，設(shè)計(jì)階段和實(shí)現(xiàn)階段。分析階段——它是論文的著手的第一步，作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提階段，分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總括，初步了解系統(tǒng)硬件部分的主要性能，并初步的確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)階段——在已經(jīng)分析好的基礎(chǔ)上開始進(jìn)行系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)等相關(guān)問題的計(jì)算，這一步

66、要求對(duì)系統(tǒng)要能給出一個(gè)基本的框架結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)階段——到了這一步的話智能照明系統(tǒng)就已基本完成了設(shè)計(jì)，并確定了系統(tǒng)的全部安裝連接工作，這時(shí)只要檢查所設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)的可行性及穩(wěn)定性。具體的流程可概括如下：</p><p>　?。?）了解系統(tǒng)的總體概況，初步確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　（2）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出符合的數(shù)據(jù)從而做好硬件方面的設(shè)計(jì)。</p>&l

67、t;p>　?。?）系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)：對(duì)已設(shè)置連接好的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試制作，確定系統(tǒng)的可行性。</p><p>　　具體的設(shè)計(jì)流程如下圖：</p><p><b>　　3.2設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)當(dāng)中，各模塊的設(shè)計(jì)及它們之間的相互交接等問題，是本設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵之所在。下面將逐一分析各大模塊中的原理與細(xì)節(jié)：</p>&l

68、t;p><b>　　3.2.1電源電路</b></p><p>　　電源電路是給電子設(shè)備提供必要的電源能力的電路，就輸入和輸出而言，在集成電路中的主要采用的是交流220V，50Hz的市電轉(zhuǎn)換為直流電。該部分電路由降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四部分組成。</p><p>　　直接接在民用的電線中來供電，通過變壓器電路、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路將電網(wǎng)中的220V交流電

69、轉(zhuǎn)換成12V的直流電。電路中變壓器的常規(guī)鐵心變壓器，整流電路采用二極管橋式整流電路，C7、C8、C9和C10完成濾波功能，穩(wěn)壓電路采用三端穩(wěn)壓集成電路來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　3.2.2光控控制電路</p><p>　　光線強(qiáng)時(shí)，光敏電阻RL的阻值變小，R9、RL導(dǎo)通，555定時(shí)器的復(fù)位端4至于低電平；光線弱時(shí)，光敏電阻RL的阻值變大，R10導(dǎo)通，555定時(shí)器的復(fù)位端4至于高電平。光控

70、控制電路對(duì)電路起總控制作用。</p><p>　　3.2.3聲控控制電路結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　MIC接收到足夠的強(qiáng)度的聲音信號(hào)時(shí)，電路產(chǎn)生諧振并輸出一個(gè)微弱脈沖，從而將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。MIC輸出信號(hào)是一個(gè)非常微弱的信號(hào)，為了后續(xù)電路能夠?qū)β晱?qiáng)信號(hào)進(jìn)行處理，必須加入信號(hào)放大電路。圖中所示信號(hào)放大電路是由電阻、三極管構(gòu)成的，這樣能夠使電路的的放大倍數(shù)比單管當(dāng)打電路的倍數(shù)增加好幾倍，

71、從而得到適合的信號(hào)。R2和R3為放大電路的集電極偏置電阻，C1和C2為放大電路的濾波電容。R1和R4為放大電路的反饋電阻，它們的功能是保證放大電路有一個(gè)穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)和穩(wěn)定的輸出電壓，C3的作用是減小電路中加入反饋電阻對(duì)放大倍數(shù)的影響。電路中的延時(shí)控制電路一般采用電平信號(hào)觸發(fā)，因此有必要對(duì)放大的交流信號(hào)進(jìn)行整流。上圖中采用了由C4、D1和D2構(gòu)成的倍壓整流電路，倍壓整流電路不但能夠完成整流的任務(wù)，同時(shí)還可以將輸出電壓增大一倍，這樣當(dāng)M

72、IC接受到了足夠大的勝?gòu)?qiáng)后，聲強(qiáng)信號(hào)處理電路通過放大和整流就輸出了一個(gè)高電平信號(hào)V。</p><p>　　3.2.4延時(shí)控制電路</p><p>　　延時(shí)控制電路的核心部分是555集成電路，555集成電路是一種非常有用且很具靈活性的集成電路。555集成電路的引腳有八個(gè)，分別為：接地端、電源端、觸發(fā)電平端、輸出端、清零端、控制電平端、閥值輸入端和放電端。555集成電路是通過改變TＨＲ和ＴＲＩ

73、Ｇ端的電壓值來影響輸出端和放電端的狀態(tài)；同時(shí)它還具有儲(chǔ)存信號(hào)的功能，因此，５５５集成電路的應(yīng)用十分廣泛。</p><p>　　延時(shí)控制電路包括兩部分：第一部分是由三極管構(gòu)成的觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生電路；第二部分是由５５５定時(shí)器構(gòu)成的可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)電路。</p><p>　　首先，聲強(qiáng)信號(hào)處理電路的輸出信號(hào)接Ｖ１接三極管Ｔ１的基極。因?yàn)椋停桑媒邮盏搅俗銐虼蟮穆晱?qiáng)后，Ｖ１為高電平，則三極管Ｔ１飽和，

74、使三極管Ｔ１的集電極和發(fā)射極之間的Ｖce約為0.3V，Vce接入555集成電路的TRIG端作為觸發(fā)電平。</p><p>　　555集成電路構(gòu)成的可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)電路處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，Vthr<(2/3)Vcc，Vtrig>(1/3)Vcc,Q=0,放電管導(dǎo)通。當(dāng)Vtrig=Vcc=0.3v時(shí)，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，此時(shí)Q=1，放電管截止。同時(shí)直流電源通過可變電阻R2對(duì)電容C1充電，使得Vthr的值漸漸上升，

75、當(dāng)Vthr的值大于（2/3）Vcc 時(shí)，電路重新進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，Q=0，放電管導(dǎo)通。電路暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間，即C1的充電時(shí)間取決于可變電阻R2和電容C1的數(shù)值，其計(jì)算公式為（設(shè)可變電阻R2=1M）：t=Tw=(1.1R2*C1=1.1*1000000*50)/1000000=55S</p><p>　　當(dāng)MIC持續(xù)接收到足夠大的聲強(qiáng)時(shí)，那么V1一直為高電平，T1始終飽和導(dǎo)通，Vce持續(xù)為0.3V，這樣使T2始終導(dǎo)通，電容

76、C1就可以T2進(jìn)行放電，電路將無(wú)法對(duì)電容C1進(jìn)行充電。這樣電路就一直處于暫穩(wěn)態(tài)，直到聲強(qiáng)信號(hào)消失，電路才能重新進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，從而可以滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3.3設(shè)計(jì)中需解決的問題及分析</p><p>　　聲光控節(jié)電開關(guān),在白天或光線較亮?xí)r,節(jié)電開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài),燈不亮；夜間或光線較暗時(shí)，節(jié)電開關(guān)呈預(yù)備工作狀態(tài)，當(dāng)有人經(jīng)過該開關(guān)附近時(shí)，腳步聲、說話聲、拍手聲等都能開啟節(jié)電開關(guān)。同時(shí)

77、，根據(jù)環(huán)境發(fā)聲的響亮程度可以在兩個(gè)檔位中進(jìn)行切換。燈亮后，經(jīng)過40秒左右延時(shí)節(jié)電開關(guān)會(huì)對(duì)其進(jìn)行切斷，燈滅。該開關(guān)適用于樓道、走廊、洗涮間、廁所等公共場(chǎng)合，能節(jié)電并延長(zhǎng)燈泡使用壽命。給人們的生活帶來了很多的方便，受到了廣泛的應(yīng)用。接在電路220V的路燈直接整流，在輸入端串聯(lián)25W燈泡，輸出端接可控硅（負(fù)載）供電電路穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路是給話筒放大，音頻放大等提供8.2V直流電，話筒放大，可以把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并放大，然后，經(jīng)過音頻放大器

78、使信號(hào)達(dá)到足夠大；檢波音頻信號(hào)的正半周，即：把音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)。經(jīng)過延時(shí)電路以后送到控制電路，由控制電路去控制可控硅，若可控硅斷開，則整流電路負(fù)載斷開，若導(dǎo)通，則整流電路負(fù)載導(dǎo)通。光敏控制電路把光照變成電信號(hào)，從而去控制音頻信號(hào)往后邊輸送情況?？梢?，本電路燈泡要受可控硅的控制，可控硅受話筒取得的音頻信號(hào)和光敏電阻的控制，從而可以實(shí)現(xiàn)聲控和光控；燈亮的時(shí)間由延時(shí)電路的時(shí)間長(zhǎng)度決</p><p>　　最后，光敏

79、元件和話筒裝置所在的高度也會(huì)使燈的時(shí)間受到影響，安裝時(shí)這方面的因素要考慮進(jìn)去。</p><p><b>　　3.4電路組裝</b></p><p>　　擺放好選擇了的元件，放大板子上對(duì)其進(jìn)行焊接。焊接時(shí)注意先焊接無(wú)極性的阻容元件，電阻采用臥裝，電容采用直立裝，緊貼電路板，焊接有極性的元件如話筒、整流二極管、三極管、單向可控硅等元件時(shí)千萬(wàn)不要裝反，注意極性的正確，否則電

80、路不能正常工作甚至燒毀元器件。</p><p>　　安裝電路的時(shí)候，可以把全部電路可安裝在一個(gè)大小適當(dāng)?shù)臋C(jī)殼內(nèi)，在光敏電阻的周邊應(yīng)設(shè)置透明窗口，要保證它能迅速的響應(yīng)到外界環(huán)境的光亮變化程度。系統(tǒng)的整個(gè)線路要連接好，其絕緣性要達(dá)標(biāo)，要確保用電工作時(shí)的安全，因?yàn)槭窃诠矆?chǎng)合，用電安全是對(duì)人身安全的保障，這一點(diǎn)至關(guān)重要！</p><p>　　第四章 系統(tǒng)的調(diào)試及結(jié)果分析</p>

81、<p>　　本章主要對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的電路進(jìn)行檢驗(yàn)工作，分為調(diào)試、測(cè)試、完成三個(gè)部分。</p><p><b>　　4.1電路的調(diào)試</b></p><p>　　電路安裝好以后，接下來要做的就是調(diào)試，目的是看它能否滿足需求還有確保其工作的穩(wěn)定性。</p><p><b>　　4.1.1調(diào)試方法</b></p&g

82、t;<p>　　調(diào)試過程最好是在天黑以后進(jìn)行，或在一個(gè)暗室進(jìn)行調(diào)試工作也可以，進(jìn)行調(diào)試時(shí)可以借助一個(gè)具有調(diào)光功能的臺(tái)燈。調(diào)節(jié)臺(tái)燈微亮，然后通過拍打巴掌發(fā)出的聲響不同來觀察燈亮程度；完全熄滅臺(tái)燈，重復(fù)上面步驟根據(jù)發(fā)聲的響亮程度不同來查看燈亮。</p><p><b>　　4.1.2調(diào)試步驟</b></p><p>　　將電路進(jìn)行安裝，對(duì)其調(diào)試檢測(cè)是這一設(shè)計(jì)

83、必須要實(shí)踐的步驟，不可馬虎大意，要以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度去對(duì)待，這是工科生做事最根本的素質(zhì)。</p><p>　　1．按裝配圖正確安裝元件。</p><p>　　2．檢查元件安裝正確無(wú)誤后，接通電源。</p><p>　　3．將萬(wàn)用表?yè)苤林绷麟妷簱?，表棒測(cè)在C兩端（注意表棒的極性），調(diào)節(jié)RP的阻值，使電壓在3—6V之間變動(dòng)。</p><p>　　4

84、．接上負(fù)載調(diào)試。輸出3V的時(shí)候接上30Ω負(fù)載電阻。負(fù)載電阻接入前和接入后，輸出電壓的變化小于0.5V就算合格了。</p><p>　　對(duì)電路檢測(cè)無(wú)誤后，接下來對(duì)它進(jìn)行調(diào)試。逐一完成下面的步驟，細(xì)心觀察并多次重復(fù)動(dòng)作，對(duì)比各結(jié)果看是否符合課題的要求。</p><p>　　在暗室內(nèi)或是在無(wú)光的空間內(nèi)，對(duì)其進(jìn)行調(diào)試工作。接通所制作路燈的電源，通過給系統(tǒng)加上不同聲響的激勵(lì)信號(hào)源（如系統(tǒng)的啪手聲、打

85、擊聲）來判斷燈是否發(fā)光、燈亮程度及燈的開啟熄滅。首先將臺(tái)燈調(diào)至很亮的狀態(tài)，將該電路放在臺(tái)燈下面，使光敏電阻受光照射，然后通過拍打手掌來發(fā)聲，觀察電燈是否能通電發(fā)光。然后格調(diào)光臺(tái)燈的亮度調(diào)暗，再拍打手掌出聲，測(cè)試光敏元件是否能夠達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。根據(jù)聲響的不同及環(huán)境的光亮程度不同要能夠控制電燈的調(diào)檔，當(dāng)中分有兩個(gè)檔位。有在實(shí)際使用時(shí)，可以根據(jù)使用環(huán)境靈活設(shè)置開、關(guān)動(dòng)作的靈敏度，例如可將“開”動(dòng)作的靈敏度設(shè)置高一些，而將“關(guān)”的靈敏度設(shè)置低一

86、些。這樣，當(dāng)天色稍微變暗時(shí)且有聲音時(shí)，即可將照明燈打開開始照明工作，而當(dāng)天色較亮即便發(fā)光很大的聲響電燈也無(wú)法亮起來，這么一個(gè)設(shè)計(jì)工作穩(wěn)定性很重要，測(cè)試成功了完全可以適應(yīng)通常的照明需要。</p><p><b>　　4.1.3故障查詢</b></p><p>　　如果所制作的產(chǎn)品在使用時(shí)出現(xiàn)了問題，可以通過下面給出的方法來尋、檢故障之所在：</p><

87、;p>　　直觀檢查法包括電阻法、電壓法、電流法。 </p><p>　　通過眼、耳、鼻、手、口五官來查找故障部位。即是看元器件之間是否存在斷線、互碰、燒焦、脫焊等現(xiàn)象，查看是否有短路現(xiàn)象；用耳朵聽聲音有無(wú)異常；聞?dòng)袩o(wú)焦味；摸器件是否過熱等。用普通萬(wàn)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(cuò)焊等情況。用萬(wàn)用表測(cè)量電路中各點(diǎn)對(duì)地的電阻以及元器件的阻值，以此來判斷故障部位測(cè)量晶體管的管腳電壓和集成

88、塊各腳的電壓或波形，據(jù)此電壓值判斷故障。測(cè)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(duì)照印刷電路圖認(rèn)真核對(duì)一遍，不要有錯(cuò)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部分，防止觸電，注意安全。如用萬(wàn)用表檢測(cè)時(shí)，只用將萬(wàn)用表兩表筆接觸電路板相應(yīng)處即可。</p><p><b>　　4.2系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果</b></p>

89、;<p>　　首先由光敏元件感應(yīng)臺(tái)燈給出的光亮，當(dāng)亮度沒能達(dá)到某一個(gè)值時(shí)開啟電燈開關(guān)。然后是進(jìn)一步控制，當(dāng)光亮低于某一定值或者聲敏元件感應(yīng)到的聲音達(dá)到某一強(qiáng)度時(shí)，工作進(jìn)入二檔模式；當(dāng)光亮和聲音兩條件同時(shí)滿足感應(yīng)器的調(diào)檔時(shí)也可以進(jìn)入二檔。</p><p>　　經(jīng)測(cè)試后，所設(shè)計(jì)出的控制電路系統(tǒng)要做到電路能夠?qū)崿F(xiàn)有光線時(shí)滅，無(wú)光線時(shí)有聲亮，并且照明燈點(diǎn)亮一段后自動(dòng)關(guān)斷。并且在點(diǎn)亮期間又有新的聲源出現(xiàn)時(shí)，路

90、燈又重新開啟。因而可以得出結(jié)論，所設(shè)計(jì)出的智能路燈控制系統(tǒng)可以達(dá)到需求。</p><p><b>　　4.3系統(tǒng)完成</b></p><p>　　檢查系統(tǒng)的硬軟件，沒有發(fā)現(xiàn)不可行的問題，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本上可以確定，在確定了系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行完成調(diào)試。在指導(dǎo)老師的幫助和提醒下完善系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，無(wú)論

91、是硬件連接還是軟件選擇，都實(shí)現(xiàn)了高效，安全，可靠等特性，同時(shí)又有很高的可行性和可靠性。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　綜上所述，本次課題將模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等綜合應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。這次的設(shè)計(jì)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。既方便了用戶及消費(fèi)者，又緩解了國(guó)家電力資源短缺的問題，頗具發(fā)展?jié)摿?，是一個(gè)值得提倡的智能

92、節(jié)能系統(tǒng)。</p><p>　　雖然研究論文的過程艱難短暫，但從中學(xué)的東西很多，已經(jīng)學(xué)過的東西在這樣得到了實(shí)踐，同時(shí)溫故而知新，相信這樣已經(jīng)加深了對(duì)課本知識(shí)的印象，以至于可以在以后的學(xué)習(xí)和工作中得以利用。與此同時(shí)這也激發(fā)了我今后努力學(xué)習(xí)的興趣，我想這將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響。另外在課程設(shè)計(jì)的過程中，當(dāng)我們碰到不明白的問題時(shí)，指導(dǎo)老師總是耐心的講解，給我們的設(shè)計(jì)以極大的幫助，使我們獲益匪淺。因此非常感謝老師的

93、教導(dǎo)。通過這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力，這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作做出了最好的榜樣。我覺得作為一名電氣自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，自己動(dòng)手去實(shí)踐結(jié)合運(yùn)用學(xué)過的課堂知識(shí)非常重要，能促進(jìn)對(duì)理論知識(shí)的理解，無(wú)論從哪方面來講這次課程設(shè)計(jì)都是很有意義的，更重要的是如何把自己平時(shí)所學(xué)的東西應(yīng)用到實(shí)際中。雖然自己對(duì)于要用到的有些課程懂的并不多，很多基礎(chǔ)的東西都還沒有很好的掌握，覺得很難，也沒有很有

94、效的辦法通過自身去理解，但是靠著這一個(gè)階段的學(xué)習(xí)，在老師、同學(xué)的幫助和講解下，漸漸對(duì)這些有了些興趣，自己開始主動(dòng)學(xué)習(xí)并逐步從基礎(chǔ)慢慢開始弄懂它。</p><p>　　由于時(shí)間倉(cāng)促和本人水平有限，在設(shè)計(jì)過程中，難免在設(shè)計(jì)上存在一定的缺陷，請(qǐng)各位老師多多指正。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在這即將結(jié)束的三年大學(xué)

95、生活之際，我由衷的感謝教育過我的老師們。從他（她）們身上我學(xué)到了許許多多寶貴的知識(shí)和做人的道理。他（她）們?cè)谖覍W(xué)業(yè)上對(duì)我的悉心指導(dǎo)，認(rèn)真負(fù)責(zé)地育人態(tài)度，讓我佩服之至。三年大學(xué)生活下來，我收獲很豐富，值得好好珍藏。</p><p>　　感謝我的指導(dǎo)老師，他在我的課題研究和論文寫作當(dāng)中，教會(huì)了我很多理論上和實(shí)踐上的東西，感謝他的熱心指導(dǎo)。感謝我的授課老師，不管寒暑都準(zhǔn)時(shí)到教室勤懇地給我們上課，給我們灌輸新的知識(shí)，對(duì)他

96、們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)和生活中給予的幫助和教悔表示誠(chéng)摯的謝意。同時(shí)還要感謝系部各位老師多年來對(duì)我的培養(yǎng)和支持，是他們?yōu)槲姨峁┝肆己玫膶W(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)會(huì)。感謝各位專家和評(píng)委耐心審閱我的論文，他們提出了許多寶貴的意見和建議。感謝所有曾經(jīng)給我理解、關(guān)心與幫助的朋友們。</p><p>　　感謝與我共同學(xué)習(xí)、生活的同學(xué)，在我論文完成過程中沒有他們的幫助我不可能那么順利，是他們的訂正才讓我的論文更加完善，感謝他們幫我找到解決問題的方法。

97、</p><p>　　感謝曾經(jīng)給我?guī)椭耐瑢W(xué)和老師。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 莫正康.電力電子應(yīng)用技術(shù). 上海：機(jī)械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　[2] 趙良炳.現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，1995</p><p>

98、　　[3] 杜功煥，朱哲民，龔秀芬.聲學(xué)基礎(chǔ).南京：南京大學(xué)出版社，1998</p><p>　　[4] 樊昌元，丁義元. 高精度測(cè)距雷達(dá)研究.電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2000.10</p><p>　　[5] 鍛九州.放大電路實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè).沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2002.5</p><p>　　[6] 王豐，薛紅宣.采用軟件抗干擾設(shè)計(jì)提高微機(jī)系統(tǒng)的可靠性.

99、電子產(chǎn)品世界2004.</p><p>　　[7] 張巖，胡秀芳.傳感器應(yīng)用技術(shù) [M].福州科學(xué)技術(shù)出版社，2006</p><p>　　[8] 李道華，李玲，朱艷. 傳感器電路分析與設(shè)計(jì)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,1999:69-73.</p><p>　　[9] 沙占友.集成化智能傳感器原理與應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2004</p>

100、<p>　　[10] 沈偉慈.高頻電路.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2000</p><p>　　[11] 蘇文平.新型電子電路應(yīng)用實(shí)例精選.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999</p><p>　　[12] 史平君等.電源元器件實(shí)用資料匯編.陜西省電源學(xué)會(huì)西安市電源學(xué)會(huì)，1997</p><p>　　[13] 謝劍英，賈青.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)