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1、课题功能与指标分析:本次课题设计主要是为了实现光照强度的自动检测与分档显示和报警。
首先,必须设定分档环境,可用三种环境状态分四档。
环境状态
光敏电阻电阻值
太阳光直射
R1230Ω
室内日光灯
R2205kΩ
室内黑暗处
R32676kΩ
其次,将光敏电阻电阻值与上述三种状态下阻值进行比较,实现分档显示、报警、控制。
档次
控制状态
显示状态
弱光
电灯亮
一管亮
适宜
不亮
两管亮
强光
不亮
三管都亮,蜂鸣器响
其中有LED始终是灯亮,表示系统开始进入检测状态。
设计电路,应完成以上功能。
2、电路的结构、组成方块图:从电路原理图看其实很简单,右边三个比较器部分电路完全相同。结构分析如下:
2
f1)供电电源VCC36V和VCC12V,给分压电路、比较器、发光管、蜂鸣器供电,日光灯。2)分压电路。包括光敏电阻分压和基准电阻分压。3)比较电路。比较器的两个比较端一个从光敏电阻一端引出,接入比较器负比较端,另一个从三个基准电阻分压端引出,接入比较器正比较端。若光敏电阻比较端阻值大于基准电阻,则分压也大于基准电阻,比较器输出为负,反之亦然。4)显示报警电路。比较器输出端通过限流电阻Rc接发光二极管,同时为防止比较器无法驱动发光管,输出端通过上拉电阻Rb接电源,以提供足够功率。最小基准电阻发光管并联蜂鸣器。5)控制电路,门电路连接暗光显示端,通过非门输出电压继电器闭合,打开日光灯。3、各部分单元电路间关系为了分析各部分单元电路之间的关系,我以信号流程做主轴,分析如下:1)信号采集,光敏电阻处于被测环境感光,会有一感光阻值,计为RX(原理图中用一个滑动变阻器代替)。这样就把被测光信号转化为电信号。2)信号测量,为了知道光敏电阻的阻值在所分的哪档之间,需要进行测量比较。分压电路和比较电路就是完成此功能。光敏电阻和基准电阻分别分压接入比较器两端(实际上是被测信号与基准信号比较)。由于另一分压电阻相同,电阻大的分压就多。比较结果反映在比较器的输出端。采用了三个比较电路比较,就可以确定光敏电阻在四档的哪一档。3)信号表达,通过比较器出来的是电压信号,为了使人能直接感知,接上发光二级管。高电压即点亮发光二级管。4)信号控制,通过比较器出来的是电压信号在暗光下系统自动打开日光灯。4、单元电路方案设计考虑:设计时须对整个系统进行全面综合考虑。以完成课题功能要求为前提,尽量使电路简单清晰。按照前面分析,首先应将系统分为三个模块,其中测量r
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