電子綜合開發實踐報告設計課題：路燈控制器的設計與制作專業班級： 學生學號： 學生姓名： 秦疆彬 設計時間： 2014年1月月 信息科學與技術學院2014年1月路燈控制器的設計與制作一、 設計任務與要求（1） 設計制作一個路燈自動照明的控制電路，當日照光亮到一定的程度時路燈自動熄滅，而日照光亮暗到一定程度時路燈自動點亮。（2） 設計計時電路，用數碼管顯示路燈當前一次的連續開啟時間。（3） 設計計數顯示電路，統計路燈的開啟次數。二、 方案設計與論證了解常用路燈控制的各種方法，及各自的優缺點，通過相互的比較，確定設計方案，并對所用傳感器進行選型，同時加以電路的設計與分析，完成設計任務。下面對路燈控制器的原理，路燈控制器中用到的主要元件以及在電路中的作用分析。該路燈控制器是由光敏電阻、555定時器、計數器、譯碼器、數碼管顯示器和受控燈組成。光敏電阻器又叫光感電阻，是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器，當光照減弱時，光敏電阻阻值增大，555定時器的2、6端口出現低電平，當它到達一定值時，3口出現高電平，且大于2/3（VCC,路燈亮。反之，當光照增強到一定時，光敏電阻阻值減小， 3口出現低電平，小于1/3（VCC，路燈熄滅。為了避免外部干擾所帶來的錯誤反應（例如來往的車燈給光敏電阻帶來的短暫激勵），我們利用電容充電帶來的時間延遲來解決問題。經以上論證，方案可行。圖2.1流程框圖圖2.1流程框圖*數碼管顯示三、單元電路設計與參數計算1、光敏電阻與555定時器構成的控制電路1、光敏電阻與555定時器構成的控制電路圖3.1光控電路該部分電路相當于總電路的開關，通過光照強弱的變化改變光敏電阻的阻值，從而改變Vi的電壓值。在該電路中Vi即為由555構成的施密特觸發器的輸入電壓，Vi的改變會引起施密特觸發器的翻轉，從而改變輸出電平，達到開關的效果。當光敏電阻周圍的環境光照強度比較強時，電阻阻值為幾百歐左右，Viv1-Vcc；當光敏電阻周圍的環境光照強度比較弱時，電阻阻值為 1兆歐左右，Vi>32Vcc。當光敏電阻周圍環境由光變暗時，Vi增大過程中達到值1Vcc時，引發施3 3密特觸發器翻轉，輸出由低電平跳變為高電平。施密特觸發器輸出跳變為高電平同時引起LED燈的開啟，多諧振蕩器產生時鐘信號和計數電路的觸發器觸發。而2當光敏電阻周圍環境由暗變光時，Vi減小過程中達到值-Vcc時，引起觸發器翻3轉，輸出由高電平跳變為低電平。觸發器輸出跳變為低電平使LED燈熄滅，多諧振蕩器不工作，且計數電路觸發器不觸發。因此，由光敏電阻和555定時器組成的控制電路起到總電路開關的作用。2、多諧震湯電路43■di-R€1"On75100k?<TEX">R243■di-R€1"On75100k?<TEX">R220k—T匸乂￡I匸AI耳:C2.10uF<TEXT>圖3.2多諧震蕩電路如圖所示，3=10nFC2=10uFR1=100?,R2=20KQ,按上電路圖與555定時器相連構成可產生頻率為1Hz的多諧振蕩器。多諧振蕩器為計數器提供時鐘脈沖。時鐘周期T=0.7*(R1+2R2)*C仁1s。3、計時電路圖3.3計時電路——丁O<3O0.50^.U9:B74LS3^0圖3.3計時電路——丁O<3O0.50^.U9:B74LS3^0該部分用到了計數器共三個，需要三片74LS390芯片，組成60進制計數器,用于顯示分鐘和秒。集成電路74LS390芯片為雙10進制計數器，通過四位輸出

端輸出10進制BCD碼4、譯碼顯示電路in寸U6：^1611圖3.4譯碼顯示電路(JQLULlin寸U6：^1611圖3.4譯碼顯示電路(JQLULlO<3CCJOfo0S當電路正常工作時，數碼管上會按照設計要求顯示路燈持續工作的時間與工作的次數。計數器用來產生十進制計數，其輸出信號加在譯碼器輸入端，經譯碼后可在輸出端產生所需的控制信號。本電路中譯碼驅動器采用 CD45115、計數電路

U8:A7JLS390圖3.5計數電路U8:A7JLS390圖3.5計數電路該部分電路實現記錄路燈開關次數功能，需要一片 74LS390芯片和一片CD4511譯碼器和一個共陰極數碼管。當光敏電阻周圍環境從亮變暗時，由 555定時器構成的施密特觸發器由低電平翻轉為高電平，經過非門后， 74LS390接收到的信號為由高電平反轉為低電平。這個脈沖下降沿觸發74LS390計數。而當光敏電阻周圍環境從暗變亮，輸入信號為上升沿不會引起計數，從而達到電路計時一次，計數一次的效果。四、總原理圖及元器件清單1、總原理圖

圖4.1仿真電路2、元器件清單名稱數量名稱數量5552電阻100K1光敏電阻1電阻20K1電容1nF1電容10uF1電阻10K174LS390474002共陰極數碼管445114受控小燈174042電容10nF1五、 性能測試與分析通過改變光明電阻上光線的強弱，可以實現受控小燈的亮滅。第一個和第二個數碼管可以比較靈敏的累計亮燈的時間。第三個數碼管可以準確的計算受控小燈的開關次數。六、 結論與心得通過該次課程設計，感觸很深，設計出原理圖，極大的提高了我們的軟件操作能力。在原理圖的設計過程中，我們通過查找資料，結合課堂所學知識以及對仿真軟件的學習與使用，對仿真有了更深的了解以及產生了更濃的興趣。通過對路燈控制器的設計，我深刻認識到了“理論聯系實際”的這句話的重要性與真實性。而且通過對此課程的設計，我不但知道了以前不知道的理論知識，而且也鞏固了以前知道的知識。最重要的是在實踐中理解了書本上的知識，明白了學以致用的真諦。也明白老師為什么要求我們做好這個課程設計的原因。他是為了教會我們如何運用所學的知識去解決實際的問題，提高我們的動手能力。參考