基于NE555構(gòu)成的光照控制電路——電子工藝實訓院系：機電工程學院專業(yè)班級：電子信息工程（2）學號：姓名：基于NE555構(gòu)成的光照控制電路電路設(shè)計1、實現(xiàn)功能簡介：通過NE555定時器和由滑動變阻器等效的光敏電阻等構(gòu)成簡單電路實現(xiàn)對燈的智能化控制：（1）白天時，路燈自動關(guān)閉（路燈可用發(fā)光二極管代替。但必須用繼電器控制路燈）；（2）晚上時，路燈自動打開；（3）可以調(diào)節(jié)亮度觸發(fā)點。使其白天熄滅，晚上自動點亮。

2.方案論證

利用光照強度為傳感器，目前最為常用且性價比較高的就是光敏電阻，利用其光線較強時，電阻值較低，而光線較暗時則電阻較大的特點。總體設(shè)計分為兩個模塊：主控模塊，被控模塊。主控模塊和被控模塊之間通過繼電器進行連接。

3、電路原理圖4、電路線路圖（為DXP所畫）5、電路工作原理：

該光控自動路燈的電路是變壓器降壓，經(jīng)過橋式整流電路和AT7812三端穩(wěn)壓器后的電壓作為NE555的工作電壓，其中電路中NE555接成雙穩(wěn)態(tài)電路。R1（在dxp中）等效為光敏電阻，和電位器組成簡單的分壓器。NE555的2腳和6腳接白天光敏電阻阻值大約為1~1.8KΩ，3腳輸出端為低電位，電位器不工作，路燈不亮。當夜幕降臨時，光敏電阻因為接收光照減少而呈現(xiàn)高阻態(tài)。當2、6腳電位在三分之一電源電壓以下時雙穩(wěn)態(tài)電位器被置位，3腳輸出高電位，繼電器導通從而使路燈導通發(fā)光。通過調(diào)節(jié)電阻R2可以改變光敏電阻靈敏度，當R2減小時，則路燈亮剛亮時R1臨界電阻也減小，即在外界光強較強時路燈就亮，靈敏度提高。同理當電阻R2增大時，靈敏度降低。C1為濾波電容，用以提高5腳電位的穩(wěn)定性。電阻R可以保護集成LED受電流作用而損壞。電路的仿真：打開Multisim仿真軟件打開Multisim仿真軟件在元件庫里查找電路圖中所需要的元器件，添加至當前頁面按照所設(shè)計的原理圖進行畫圖。畫完之后，認真檢查。確定沒有錯誤后，運行，查看是否符合設(shè)計要求。并對電阻進行參數(shù)的調(diào)節(jié)，以達到預(yù)期設(shè)計的要求。2、測試當電阻R2為3.5~4.6kΩ時，R1為高阻值時3腳輸出端為高電平，輸出端由高電位跳變?yōu)榈碗娢粫rR1阻值為1.6kΩ，R1為低阻時3腳輸出端輸出低電平，并且輸出端由低電平跳變?yōu)楦唠娖綍rR1阻值為8.56kΩ。

則：

VT+=（3.5/（3.5+1.6））*12=8.25VVT-=（3.5/（3.5+8.56）*12=3.48VVT+-VT-=4.77VVCC=12vVT+=2/3VCC=8VT-=1/3VCC=4

下圖是用Multisim軟件所畫的設(shè)計圖：注：仿真圖上所示電路中光敏電阻用電位器代替3、仿真調(diào)試及各數(shù)據(jù)記錄：R1(K)8.508.508.508.508.508.07.56.505.00R2(K)2.53.03.543.5LED亮亮亮亮滅亮亮滅滅通過表格可以看出以3.5%~5%為界限，改變繼電器電流達到導通狀態(tài)。通過調(diào)試最后優(yōu)化的電路圖如下，將電阻R1的阻值變小可將亮度觸發(fā)點降低，使燈泡在R1大于62.3%時明,小于62.3%時滅，提高系統(tǒng)的靈敏度。光敏電阻

光敏電阻器又叫光感電阻，是利用半導體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。光敏電阻的阻值隨入射光的強弱變化而變化，無光照時的阻值叫暗阻，通常很大；在光線照射時的阻值很小，叫亮阻。光敏電阻的主要參數(shù)有亮電阻，暗電阻，光電特性，

光譜特性，頻率特性，溫度特性。通過測量，得到本次試驗中的光敏電阻亮阻值約為3.7K，暗阻值約為8.3~11.68K。

繼電器

繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。

繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在繼電器兩端加上一定的電壓（本電路繼電器在9~11.89v時起作用），就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。

電位器

電位器是一種可調(diào)的電子元件。它是由一個電阻體和一個轉(zhuǎn)動或滑動系統(tǒng)組成。當電阻體的兩個固定觸電之間外加一個電壓時，通過轉(zhuǎn)動或滑動系統(tǒng)改變觸點在電阻體上的位置，在動觸點與固定觸點之間便可得到一個與動觸點位置成一定關(guān)系的電壓。

它大多是用作分壓器。三、誤差分析：電路所用滑動變阻器最小變化值為5%最大電阻值，即0.25kΩ。因此兩個滑動變阻器是誤差主要來源，其次，仿真本身也存在較大誤差，各種元器件阻值非理想值，測量結(jié)果的影響也會帶來誤差。元件表：電容1個47ufNE555芯片1個滑動變阻器1個10KLED1個電容1個0.01uf12V繼電器1片三端穩(wěn)壓器1個AT7812電阻1個400歐光敏電阻1個整流橋1個變壓器1個滑動變阻器1個15K（后修改）注：本設(shè)計所用仿真軟為Multisim五、電路實物1、實元件用原件表：電容1個47ufNE555芯片1個滑動變阻器1個10KLED1個電容1個0.01uf12V繼電器1片三端穩(wěn)壓器1個AT7805電阻1個400歐光敏電阻1個整流橋1個變壓器1個排針若干光敏電阻杜邦線若2、經(jīng)過后期的調(diào)試和修改，電路如下：（圖略改，查完后原件被需要同學拿走使用，圖電位器不是原實驗時電位器）3、調(diào)試及各數(shù)據(jù)記錄：R1(K)8.568.568.568.568.568.127.316.344.37R2(K)2.53.03.5356.33.5LED亮亮亮亮滅亮亮滅滅通過表格可以看出R2以25%~63.5%為界限時，改變繼電器電流達到導通狀態(tài)，LED發(fā)光.在R2=3.53(k）時，LED發(fā)光最穩(wěn)定，此時通過光照改變光敏電阻的阻值，控制LED明滅。同時接入電路的穩(wěn)壓電路可以穩(wěn)定的輸入電壓（經(jīng)測量大概12.16V）。六、電路不足分析1、穩(wěn)壓電路的電容取值較小，電容數(shù)量不是很夠，不能夠徹底的做到整容、濾波的作用。解決辦法：在三端穩(wěn)壓器AT805后接一個大概50uF的電容。2、電路的電位器阻值改變亮度觸發(fā)點的高低，再改變光敏電阻阻值來改變LED的明滅。但是我在調(diào)試、測量時，不小心將電位器的擰松了，有一點接觸不良，后期用錫絲焊上，使得給老師看時的亮度觸發(fā)點較高，所以需要較強的光照才可以使得LED明滅。解決辦法：注意度與一些器件的使用極限。3、在焊接工藝這一塊，自己的焊接技巧不是很好，使得熔化的錫絲沾到板上很多地方，而且在修改器件時，自己拆除太過用力，使得有一些線斷了，整個板面不是很整潔。解決辦法：多練習焊接技巧，拆器件時盡量使用吸錫器。七、實驗心得在實驗中，我剛拿到課題設(shè)計的題目時，只知道實驗的要求是設(shè)計一個光控路燈，規(guī)定使用的元器件有光敏電阻、NE555和繼電器。老師要求在2天內(nèi)通過查閱資料設(shè)計出電路來，首先我通過網(wǎng)絡(luò)搜集了一些相關(guān)的資料，在網(wǎng)上有關(guān)于這方面的設(shè)計方案，簡單的學習了解之后，發(fā)現(xiàn)設(shè)計要求不完全一樣，網(wǎng)上的方案比我們的要求復雜，我們使用的是220V電壓必須添加穩(wěn)壓電路。我從網(wǎng)上的學習還找到了一些建議的參考書目，通過網(wǎng)絡(luò)搜索和從圖書館借閱的書籍上收集各種有關(guān)的資料。但是設(shè)計電路光有整體思路的想法還不夠，要熟悉使用的元器件的功能和應(yīng)用，我們在模擬電路中學過NE555電路的知識，但是隔了一段時間再加上學習的時候多半是分析電路做題求值，另外，對于繼電器的功能和應(yīng)用也不太懂，之前沒有接觸過繼電器，所以在設(shè)計電路之前必須把使用的元器件熟悉了解才可以熟練應(yīng)用。通過網(wǎng)絡(luò)學習了繼電器和光敏電阻的相關(guān)應(yīng)用，為設(shè)計電路打下了基礎(chǔ)。真正開始設(shè)計電路是從分析人家的電路入手，我從借來的書籍里找到了一個不錯的設(shè)計方案，但是分析理論總是和實際情況有所不同，我把書上的電路圖用仿真軟件進行了仿真，但是沒有出來結(jié)果，根本不能實現(xiàn)設(shè)計要求，就只能靠自己了。通過仿真軟件把自己的想法加到電路里去，不斷地嘗試、討論、分析，終于實現(xiàn)了設(shè)計目的。這下可以輕松一些了。但是，當分發(fā)設(shè)計元器件時又遇到了問題，我設(shè)計的電路，功能是可以實現(xiàn)，但是一些電阻值還沒有確定，還需要不斷的進行優(yōu)化，提高電路變化的靈敏度。在對設(shè)計好的電路圖進行參數(shù)調(diào)試的時候，通過電路中電壓電流的值進一步分析電路、優(yōu)化電路，在后期焊接電路時，結(jié)合實際光照強度影響光敏電阻的阻值范圍，仍然不斷地進行嘗試和修改，最終定稿。通過本次課題設(shè)計我收獲了很多，我對自動光控路燈系統(tǒng)有了一定的了解，對以前在模電中學到的NE555也有了進一步的掌握和應(yīng)用。我也對Multisim仿真軟件的使用更加熟練，真是受益匪淺。在這次課題設(shè)計中，大家表現(xiàn)出了良好的團隊合作，和不放棄的精神，互相幫助，如期的完成了任務(wù)。感謝這兩周里老師的指導，幫助我學習了很多課本以外的知識，拓展了知識面，培養(yǎng)了獨立思考的能力和動手實踐能力。基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應(yīng)用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應(yīng)用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設(shè)計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機控制系統(tǒng)基于單片機控制的電磁振動式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計基于單片機技術(shù)的WDR-01型聚氨酯導熱系數(shù)測試儀的研制HYPERLINK"/detail.htm?38823