可控智能型小台灯设计毕业论文
1 目 录 第一部分 设计任务与调研 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 第二部分 设计说明 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 第三部分 设计成果 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 第四部分 结束语 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 第五部分 致谢 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 第六部分 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
2 第一部分 设计任务与调研 1.任务 背景 LED 光源作为第四代新型节能光源，从诞生之时就被用来做各类灯具的发光光源。作为光源的白炽灯其发光效率只有百分之五，而 LED 光源的发光效率几乎接近百分之九十。LED 照明以其高节能长寿命、利环保的特点成为大家广为关注的焦点。台灯是家家户户都在使用的普通灯具，这几年高高度的 LED 光源因其制造技术突飞猛进，而其生产成本又节节下降，如今台灯得以使用 LED 光源作为高亮度、高效率而又省电、无碳排放的照明光源。由于 LED 具有高效、节能、安全及寿命长等优点，符合现在所提倡的节能减排、绿色低碳型经济；而在目前高科技时代，智能化又是一个必然的趋势，所以研究设计智能化的节能 LED 台灯是有实际意义的。
2.项目内容和要求 项目名称：
可控智能型小台灯设计 项目要求: 制作一个自动调光台灯。以人体红外辐射传感控制电路实现人体距离台灯的自动检测，实现自动感应开关灯（1m 范围），达到智能控制。用光敏电阻根据外界的光照实现自动调光。
3 第二部分 设计说明 1.设计思路 1.1 设计介绍 电路如图 1-1 所示。交流电压经桥堆整流后，一路经 R1 由稳压管 VD 钳位后得 9V 的脉动直流电压供控制电路使用；另一路加到电灯 H 和可控硅 VS 两端。改变 VS 的导通角即可改变电灯 H 的亮度；H 中通过的是脉动直流电流。控制电路使用脉动直流电源可保证输出的触发脉冲与可控硅 VS 的阳极电压同步。
图 1-1 中光敏电阻的 RG 用作探头。VT1（9012）、R2、R3 等组成误差放大器，VT1 实质上起到一个可变电阻的作用。VT2（BT33）、C1 等组成张弛振荡器，作为 VS 的触发电路。当探头处的照度发生变化时，如改变探头和灯泡的距离使探头处照度降低，则 RG 的阻值增大，VT1 的基极电位降低，其集电极电流增加，从而使 C2 的充电时间缩短，使触发脉冲相位前移、VS 导通角增大，灯的亮度增加；反之，当探头处照度增加时，会使灯的亮度减弱。可见若探头处的照度基本保持不变，就可实现自动调光的目的。同上分析，在探头位置不变的情况下，当电源电压发生波动时，也能使灯的亮度保持不变，起到稳光作用。C1、L 组成噪音滤波电路，可抑制对其他电子设备的射频干扰。
图 图 1 1--1 可控智能型小台灯原理图
4 图 图 1 1--2 可控智能型小台灯电源图 1 1--3 可控智能型小台灯电路图 1.2 元件选择与安装调试：
整流桥堆用 1A/400V 的；VS 用 1A/400V 的单向可控硅；VT2 用分压比η<0.7的单结晶体管，如 BT33B，其基极简电阻 Rbb 应尽量大一些，以控制电路的总电流。光敏电阻 RG 电好选用亮阻在 5～10KΩ之间的，如 MG4354、MG4534 等。
5 整个装置除 RG 外可装在台灯的底座内。RG 用两根导线引出装在带透明窗内的塑料盒内作探头用。
调试工作应在自然光线较暗的情况下进行。调试时将探头放在离灯泡 40～50cm 处，调节 R4，亮度应明显发生变化。在探头附近放一个照度计，可凭自己的直观确定。如果 R4 调到最大时灯泡任然没有变暗，则说明 RG 的亮阻太大，应挑换或增大 R4 的阻值。经上述调试后，在一定范围内改变探头与灯泡的距离，灯泡的亮度应发生变化，而探头处的照度基本保持不变。
2.主要器件选型 2.1 光敏电阻 光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻如图所示。为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。构成光敏电阻的材料有金属的硫化物、硒化物、碲化物等半导体。
半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。当光敏电阻受到光照时，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，成为自由电子，同时产生空穴，电子—空穴对的出现使电阻率变小。光照愈强，光生电子—空穴对就越多，阻值就愈低。当光敏电阻两端加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。入射光消失，电子-空穴对逐渐复合，电阻也逐渐恢复原值，电流也逐渐减小。
图2 2--1 光敏电阻 2.2 涤纶电容器 涤纶电容器是用两片金属箔做电极，夹在极薄绝缘介质中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，介质是涤纶。涤纶薄膜电容，介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。
6 突出优点：薄膜电容的精度、损耗角、绝缘电阻、温度特性、可靠性及适应环境等指标都优于电解电容，瓷片电容两种电容。
突出缺点：容量价格比及容量体积比都大于以上两种电容 用途：在各种直流或中低频脉动电路中使用。适宜作为旁路电容使用。
图2 2--2 涤纶 电容器 2.3 可调电阻 可调电阻首先是一种电阻，它在电子电路中可以起电阻的作用，它与一般电阻的不同之处是它的阻值可以在一定范围内连续变化，在一些要求电阻值变动而又不常变动的场合，可使用可调电阻。
可调电阻由于结构和使用的原因，故障发生率明显高于普通电阻。可调电阻器通常用于小信号电路中，在电子管放大器等少数场合也使用大信号可调电阻。
2.4 原件清单 编号 名称 型号 数量 R1 电阻 30K 1/8W 1 R2 电阻 2K 1/8W 1 R3 电阻 100K 1/8W 1 R4 可调电阻 47K 1 RG 光敏电阻 MG45 1
7 C 涤纶电容器 0.1uF 2 VD1—VD4 整流二极管 1A/400V 4 N 氖泡 200V 1 VS 单向可控硅 1A/400V 1 VT1 三极管 9012 1 VT2 场效应管 BT33 1 VD 稳压二极管 2CW7 1 L 电感 100mH 1 VT 晶闸管 MCR100-8 1 第三部分 设计成果 图 图 3 3--1 小台灯电路板
8 图 图 3-2 小台灯未工作时状态 图 图 3 3--3 小台灯工作时状态 第四部分 结束语 毕业设计是培养学生综合运用所学知识、发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。通过这段时间的毕业设计，使我对所学的专业知识有了进一步的了解，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过多番思考，一遍又一遍的检查终于找出问题所在，同时也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。正验证实践出真知，只有通过亲自动手制作才能使我们掌握的知识不再是纸
9 上谈兵。
回顾此次设计，至今感慨颇多，从理论到实践，在这段时间里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多东西，同时不仅可以巩固我们以前所学的知识，而且可以学到很多书本上没有学到过的知识，通过这次设计使我懂得了理论与实践结合的重要性，光有理论是远远不够的，只有把理论与实践相结合，才能得出结论。
第五部分 致谢 在两个月的设计过程中，与同学分工设计，和同学相互探讨，相互学习，相互监督，让我学会了合作，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。毕业设计是专业知识综合应用的实践训练，这也是迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程，“千里之行始于足下”这次毕业设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义，脚踏实地才是通向成功的唯一捷径。通过这次毕业设计，运用本专业所学专业的理论和生产实际知识所结合进行毕业设计的实际训练，培养和提高了我的独立工作能力，同时毕业设计指导老师的建议也巩固与扩充了我对电气工程专业的理解，使我掌握了学习的方法和步骤，熟悉了规范和标准，同时各科相关的专业都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。
在这次设计过程中，体现出了团结协作的总要性，让我体会到了学以致用、学有所成的喜悦心情，从中更是了发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在此感谢我们的指导老师老师，老师严谨细致、一丝不苟的作风，循循善诱的教导和不拘一格的思路给予了我无尽的启迪，帮助我能够很顺利的完成了这次毕业设计。同时感谢帮助我的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。
10 第六部分 参考文献 [1] 电子技术模拟部分.康华光、陈大钦.高等教育出版社,2003 [2] 模拟电子技术教材.苏士美、李伟.人民邮电出版社,2006 [3] 常用电子元器件.林钢.机械工业出版社,2004 [4] 传感器与应用电路设计.赵继文，北京科学出版社，2002 [5] 智能台灯.赵国强.科学启蒙,2007 [6] 电工与电子技术基础.毕淑娥.哈尔滨工业大学出版社，2008 [7] 电路分析[M].胡翔骏.北京：高等教育出版社，2001
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