自动调光灯设计

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1、室内灯光亮度自动调节器摘要：光照强度自动检测显示系统，该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。人们可以设定光照強度的范围。人们可以通过看此装置的显示了解现在的光照状态，做合理的光照调节。该设计可分为三部分：即光照检测部分、信号处理部分、光强显示部分。对于光照检测部分可利用光墩电阻传感器作为检测元件，它可以完成从光强到电阻值的信号转换，再把电阻值转换为电信号就可以作为系统的输入信号。对输入信号处理后，就可以用来显示了。对于显示部分可利用发光二极管来显示，不同的光强对应于不同的发光二极管点亮，就能简单的显示出不同的

2、光强了。光敏电阻；光电传感器；光照强度；发光二级管一、设计要求设计一个光照强度自动检测、显示、系统，实现对外界三种不同条件下光强的分档指示（弱、适宜、强）（一）根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型i.fiQ设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传感器的输曲2•传感器测量电路釆用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种以上不同光照条件下显示系统方案的论证和设计；3•完成自然光光照强度自动检测显示系统电路方框图、电路原理图的设让；4•完成自然光光照强度自动检测显示系统屮核心芯片的选型、系统屮各个参数的计算（备注：

3、①含各种元件参数的计算过程或依据②选定最接近计算结果的元件规格）；5•设计结束后，进行仿真调试。（二）仿真调试方案给出系统整机电路图。（三）完成课程设计报告二、方案设计（一）方案说明1•传感器选择选用光敏电阻作为采集光照信号的传感器。2•电阻测试在室外太阳光强照射下、室内适宜光照下、室内昏暗条件下三种光照条件下分别测的光敏电阻的阻值为〈=320欧、1.4—3.6k欧、＞=15.6k欧。3•方案原理图系统功能描述：考虑到系统的实用价值,确定了光照适宜时的光敏电阻值的范围为1.4—3.6k欧，当光照过强时,LED1点亮；光照适宜时,LED2点

4、亮;黑暗时,LED3点亮。该系统可以完成光强、，若的显示原理框图如下：■L信廿处理——・>电路LED显示电路图1原理框图（二）方案论证1•光照强度的信号釆集部分采用光敏电阻作为信号采集器件。光敏电阻是基于光电导效应的一种光电器件，无光照时，光嫩电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小；当受到光照时,半导体材料电导率增加，电阻减小。其阻值随光照增强而减小。光敏屯阻作为光电式传感器的一种，它具有灵敏度高、光谱响应范围宽；体积小、重量轻、机械强度高、耐冲击、耐震动、抗过载能力强和寿命长等特点。所以选择光敏电阻采集光照信号，二、方案设计（一

5、）方案说明1•传感器选择选用光敏电阻作为采集光照信号的传感器。2•电阻测试在室外太阳光强照射下、室内适宜光照下、室内昏暗条件下三种光照条件下分别测的光敏电阻的阻值为〈=320欧、1.4—3.6k欧、＞=15.6k欧。3•方案原理图系统功能描述：考虑到系统的实用价值,确定了光照适宜时的光敏电阻值的范围为1.4—3.6k欧，当光照过强时,LED1点亮；光照适宜时,LED2点亮;黑暗时,LED3点亮。该系统可以完成光强、，若的显示原理框图如下：■L信廿处理——・>电路LED显示电路图1原理框图（二）方案论证1•光照强度的信号釆集部分采用光敏电阻

6、作为信号采集器件。光敏电阻是基于光电导效应的一种光电器件，无光照时，光嫩电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小；当受到光照时,半导体材料电导率增加，电阻减小。其阻值随光照增强而减小。光敏屯阻作为光电式传感器的一种，它具有灵敏度高、光谱响应范围宽；体积小、重量轻、机械强度高、耐冲击、耐震动、抗过载能力强和寿命长等特点。所以选择光敏电阻采集光照信号，并把不同的光照强度转化为不同的电阻值。把光敏电阻串联在直流电路中即可把不同的电阻值转化为不同的电压值，电路如原理图所示。于是，就把对光照信号的处理转化为对电压信号V的处理。2•信号处理部分

7、：采用集成电压比较器LM339N作为信号处理的核心元件，电路连接如原理图所示。光强、适宜、黑暗三种光照状态转换为三个电压值V1,V2,V3作为比较器的输入电压；两个比较器设置两个参考电压Vre门，Vref2o工作过程分析如下：光照较强吋Vl>Vrefl>Vref2,两个比较器的输出电压分别为（5V,0V）；光照适宜时Vrefl>V2>Vref2,两个比较器的输出电压分别为（-5V,0）；光照黑暗时V3

8、示部分采用发光二极管显示不同的光强状态。由于比较器的驱动能力有限，所以在输出端加•个上拉电阻提高其驱动能力。电路连接如原理图所示，分析如下：当光照较强时，两个比较器的输出电压分别为（5V,0V