毕业论文(设计)光控照明电路的设计1

万博科技职业学院毕业设计（论文）报告系别电子信息工程系专业应用电子技术年级11级学制三年学号1101011044姓名郑家海二〇一四年五月题目光控照明电路的设计主要内容主要由太阳能电路、光控电路、555振荡电路、照明电路、单片机控制的液晶显示电路组成。采用STC12C5A60S2作为主控制器来控制液晶的点亮与显示,555构成的多谐振荡器来控制led的闪亮,太阳能电池板对蓄电池充电来给整个电路供电，光控电路利用光敏三极管3DU5C对光敏感的特性和开关管的开关特性来实现，即白天或光线较亮的时候，控制灯及液晶不亮，而在晚上或光线较暗时控制灯及液晶点亮。导师评语成绩导师毕业设计论文光控照明电路的设计I[摘要]本设计所讲述的是一种太阳能警示电路的设计与制作。主要由太阳能电路、光控电路、555振荡电路、照明电路、单片机控制的液晶显示电路组成。采用STC12C5A60S2作为主控制器来控制液晶的点亮与显示,555构成的多谐振荡器来控制led的闪亮,太阳能电池板对蓄电池充电来给整个电路供电，光控电路利用光敏三极管3DU5C对光敏感的特性和开关管的开关特性来实现，即白天或光线较亮的时候，控制灯及液晶不亮，而在晚上或光线较暗时控制灯及液晶点亮。本设计完成了硬件电路和软件的设计,实现了闪烁警示功能。该系统扩充方便,实用安全,取得了良好的社会效益。使用太阳能作为能源,光敏电阻作为感光元件,闪烁时间和频率易于调节,有效地起到了警示作用。[关键词]单片机、LCD、太阳能、555振荡器、光敏三极管摘要毕业设计论文目录摘要..................................................................I绪论..................................................................1第一章电路设计.......................................................31.1电路设计要求....................................................31.2电路框图........................................................31.3电路原理图及解析................................................41.4电路分析及计算..................................................51.4.1光控电路...................................................51.4.2555振荡电路...............................................61.4.3照明电路..................................................61.4.4显示电路...................................................7第二章电路相关知识...................................................82.1太阳能电池......................................................82.1.1太阳能发电系统组成.........................................82.1.2太阳能电池工作原理.........................................82.1.3太阳能电池的作用...........................................92.2光敏三极管......................................................92.3单片机简介......................................................92.3.1单片机工作条件............................................102.3.2单片机引脚................................................102.412864液晶的介绍...............................................102.4.112864液晶概述............................................102.4.212864液晶基本特性........................................112.4.312864液晶的引脚..........................................11第三章软件设计说明..................................................123.1KeiluVision4简介.............................................123.2KeiluVision4使用方法.........................................123.3程序流程图.....................................................12第四章PCB板的制作..................................................134.1布线要求及思路.................................................134.1.1布线注意事项..............................................134.1.2布线思路..................................................134.1.3PCB板的制作..............................................12第五章电路的调试....................................................135.1电路的初步调试.................................................135.2电路最终现象...................................................135.3测试数据.......................................................13结论.................................................................14致谢................................................................13参考文献.............................................................13附录.................................................................20毕业设计论文光控照明电路的设计1绪论随着城市化进程的加快,城市建设与施工越来越多,为防止过往车辆、行人发生事故,通常在施工现场都要设置醒目的施工标志,特别是在夜晚和下雨、下雪、浓雾等天气危险性更大,通常要开启警示灯以确保安全。为了提高警示效果、节省电能和方便使用,本设计使得警示灯工作在闪烁状态，并且加上了LCD12864液晶来显示字符。在电路的设计中，如何提高电路在光线临界状态的稳定性，是设计的难点所在。由于光敏器件的电阻值变化是连续的，因此在靠近临界点时，容易造成不稳定，所以我们采用了性能较稳定的光敏三极管。利用了其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点来实现警示灯的闪亮。我们在设计电路的时候采用了太阳能作为电源，太阳能不象煤和石油一样用交通工具进行运输，而是应用光学原理，通过光的反射和折射进行直接传输，或者将太阳能转换成其它形式的能量进行间接传输。太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式，本设计采用太阳能电池板18V电压给太阳能蓄电池充电，输出12V电压来给整个电路供电。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，再加上过充电保护、过放电保护就可以稳定的供电了。我们通过查阅大量的书籍和资料，才在老师和同学的帮助下，设计出了这种太阳能警示电路。虽然困难重重，例如，电路部分功能实验中没有反应，PCB制作错误，元器件使用不当等。但最后我们还是成功了。我们设计的电路特性优越，用途广泛，功能健全，使用方便。毕业设计论文光控照明电路的设计3第一章电路设计1.1电路设计要求1.控制功率≤100W；2.进行整体方案的比较与论证；3.提供完整的电路设计框图和原理图；4.有电路原理概述与分析；5.对相关设计参数进行计算与分析；6.设计一个光控照明电路，此电路对周围光线的强弱做出反应（以人眼感官为准）时，能自动打开照明装置，并根据周围光线强弱自动分级调节周围亮度；1.2电路框图太阳能电池光控电路555振荡器单片机液晶显示控制电路稳压电路图1.2电路框图电路设计毕业设计论文41.3电路原理图及解析解析：太阳能电池板给其蓄电池充电输出12V直流电压，12V直流电通过场效应管7809输出9V直流电。下面分为白天与夜晚两种情况来讲解电路：白天：白天光敏三极管因光照呈低阻状态，VT1截止，VT2导通，晶闸管BT169D因G端为低电平而截止，电压无法通过555振荡器、单片机及液晶，导致发光二极管不亮，液晶无显示。夜晚：夜晚光敏三极管呈高阻，VT1导通，VT2截止，晶闸管BT169D导通，电压通过晶闸管BT169D的阴极为555振荡器供电，这时发光二极管即可点亮。再经过场效应管7805给单片机及液晶供电。在单片机中加载程序，即可点亮液晶。图1.3电路原理图R1300kR25.1KR33.3k\KR4300R5100KR6100kR7300R810KR943VT19011VT29014VSBT169DVTS3DU5CC110U/50VC20.01UD11N4148VCC12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940IC2STC12C5A60S21234567891011121314151617181920LCD12864C510ufC320pFC420pFYT112M12345678IC1555RP1470KRP210KLEDVin1GND2Vout3U17809Vin1GND2Vout3U27805毕业设计论文光控照明电路的设计51.4电路分析及计算1.4.1光控电路光控电路由光敏三极管3DU5C，三极管9011、9014，单向晶闸管BT169D及几个电阻组成。图1.4.1光控电路为了达到设计的要求，我们选用了阻值范围为5K-50M的光敏三极管。白天：RVTS=5KUVT1b=9*(5/(300+5))≈0VVT1不导通IVT2=U/R2=9/5.1≈2mAIQVT2导通Uce=0.2VIR4=Uce/R4=0.2/300=0.67AIvs触=2mAVS不导通夜晚：RVTS=50MIVT1b=9/300=0.03mAIQVT1导通UVT2b≈0VVT2不导通IVSG=U/(R3+R4)=9/(3.