专业课程设计自动窗帘的设计.doc

简易窗帘自动闭合电路摘要窗帘自动开闭电路设计涉及信号获取及转换为电信号，运用电信号实现控制，以及各种控制状态自动转换。通过张光敏电阻转换为电信号，继而运用555构成单稳态触发器依照不同状况输出高低电平，运用高低电平控制三极管导通与否实现继电器开关开断，在限位开关控制下实现电机正反转和停转。核心词：光敏电阻 555触发器 继电器 电机目录第一章 简易自动窗帘功能规定第二章 自动开闭窗帘基本构成和工作原理第一节 系统构成框图第二节 重要单元电路设计1、光强检测电路和光强信号解决电路2、电动机控制电路3、电机开关电路4、电源电路第三节 电路原理图第三章原器件清单第四章 设计体会第五章 重要参照资料第一章 简易自动开闭窗帘功能规定功能：设计一种简易窗帘自动开闭电路，使之可以检测到光线强弱，同步依照光线强弱，自动将窗帘打开和关闭。规定：1 规定电路可以通过感应装置，检测到光线强弱。2 规定电路依照光线强弱，自动将窗帘打开和关闭。3 规定电路可以在床帘接触到边沿时，自动切断电源。第二章 自动开闭窗帘基本构成和工作原理第一节 系统构成框图简易窗帘自动闭合电路总体框图如下，由光强检测电路，光强信号解决电路，电动机控制电路，电源电路四某些构成。电动机控制电路光强信号解决电路光强检测电路电源电路光强检测电路功能是运用光敏电阻特性，入射光强时，电阻减小，入射光若是电阻增大，光敏电阻阻值大小同步影响与其并联之路电压，进而将光信号转换成电信号。光信号解决电路功能是将光强检测电路信号通过555构成单稳态触发器得到一种电平信号，为控制电路做准备。电动机控制电路接受到上个电路信号，控制三极管导通与否，有三极管导通与否控制电动机正反转，当电动机驱动窗帘到达窗户边沿时，通过接触开关闭合与断开实现电动机运动与停止。电源电路是为上述所有电路提供直流电源。第二节 重要单元电路设计 （1） 光强检测电路和光强信号解决电路如图所示，光强监测电路事实上就是一种光敏电阻，当光敏电阻接受到强光时，电阻减小，接受到弱光时电阻增大，在光敏电阻阻值变化同步影响与其并联之路电压，进而将光信号转换成电信号。图中所示光强解决电路重要是由555定期器及分压电阻和电容构成，光敏电阻阻值变化影响到所串联两个电阻电压，可使输入555信号发生变化，555此时在此构成是单稳态触发器，现将单稳态触发器工作原理作如下解释：设输入信号为一列脉冲串，第一种负脉冲触发端后，输出变为高电平，电容开始充电，如果 ，由于未达到，将始终保持为高电平，截止。这段时间内，输入负脉冲不起作用。当达到时，输出不久变为低电平，下一种负脉冲来到，输出又上跳为高电平，电容又开始充电，如此周而复始。输出脉冲延迟时间为：输出脉冲周期为分频系数重要由延迟时间决定，由于时间常数可以获得很大，故可获得很大分频系数（2） 电动机控制电路如图所示，本电路重要由一种pnp管，两个npn管，二极管，电阻与继电器构成。Vi是555定期器输出端，vcc是电源电路，提供大概6.8v。下面解释其工作原理：此电路实现重要功能是通过vi电平不同对于三个三极管状态影响，继而使得继电器线圈得电或者失电继而影响开关闭合和断开。白天时，vi是低电平，约为0v则BG1B1为0v。约为6v，经继电器线圈接地约为0v，则处在截止状态，此时约为6v，呈现饱和状态，在此状况下将处在放大状态，即发射结正偏集电极反偏，由此将被钳制在0.7v，此时截止，导通，继电器1失电继电器2得电，D1在此作用是保证可靠截止。当晚上时vi为高电平，由于555特性，vi约为6v。因BG1B1经二极管恒压降后约为5.3v。这时BG1发射结正偏集电极反偏，BG1导通。BG2B2约为6v，E2约为6v，此时BG2处在截止状态，由此BG3也处在截止状态。此时BG1导通，BG2和BG3截止，继电器1得电，继电器2失电。继电器线圈在通电时储存能量，当继电器突然断电时，线圈两端会产生一种很大电压，若是没有二极管构成回路，线圈会有烧坏也许，当加上一种二极管实现全构成一种回路，使线圈实现放电。普通称这样二极管为续流二极管由此，控制电路可以实现天亮时接通继电器二断开继电器一，天黑时接通继电器一断开继电器二。为继电器开关电路控制电机做准备。（3） 电机开关电路此电路运用限位开关和继电器开关开段来完毕电机正反转。限位开关又叫行程开关可以安装在静止物体上或是运动物体上。当有物体接近时，开关连轴驱动开关节点引起节点闭合与断开。开关状态变化着电机正反转。当白天时，继电器1不工作继电器2工作，这样J2-1，J2-2吸合J1-1J1-2断开，电机两端电压处在正方向，电机开始正传，此时限位开关bc处在闭合状态当窗帘到达边沿时，bc断开电源被切断，则电机停转。夜晚时，继电器1工作继电器2不工作，这样J1-1J1-2吸合J2-1，J2-2断开，电机两端电压处在反方向，电机开始反传，此时限位开关ab处在闭合状态当窗帘到达边沿时，a b断开电源被切断，则电机停转。（4） 电源电路第三节 电路原理图简易窗帘自动开闭电路总电路如图。该电路由光强检测电路，光强信号解决电路，电由光强检测电路，光强信号解决电路，电动机控制电路，电源电路四某些构成。动机控制电路，电源电路四某些构成。第三章 元器件清单简易窗帘自动开闭电路中所使用电子器件如下表BG1,BG2(3DG12)重要参数为PCM=700mW，ICM=300mA，VCE（sat）0.6V，hfe30，fT150MHz，放大器功率增益AP6dB。BG4(3DG12B)， 采用通用型 （Uni）封装方式。生产厂家:中华人民共和国大陆半导体公司制作材料:Si-NPN性质:通用型 （Uni）封装形式:通用型 （Uni）极限工作电压:45V最大电流容许值:0.3A最大工作频率:200MHZ引脚数:4可代换型号:最大耗散功率:0.7WPNP型硅平面高频小功率三极管 3CG14 电参数极限参数直流参数交流参数外形PCMmWICMmABVCBOVBVCEOVBVEBOVICBOAICEOAIEBOAVBESVVCESVhFEfTMHzCobPF测试条件IC=100AIE=100AVCB=-10VVCE=-10VIC=10mAIB=1mAVCE=-10VIC=5mAVCE=-10VIC=5mAf=30MHzVCB=-10Vf=25MHz型号3CG14A3CG14B3CG14C3CG14D3CG14E3CG14F3CG14G100301525152515254040.10.510.510010020020025025020010010B-4第四章 设计体会这是我初次课程设计，刚据说要做东西时我是茫然。不懂得如何入手，但听了教师引导，有了大体思路，而后着手做课程设计时更是郁闷，但当东西弄出来时，觉得很有成就感，设计与搜索过程焦急与不快都觉得值得。这次课程设计我氛围四个模块，针对每个模块我均有收集几种不同方案。通过比较我可以看到不同知识可以实现到同样功能。由此体现了设计灵活性，知识运用成熟度决定了你设计多样性。在比较过程中，我加深了对知识理解度，看到课本上散乱知识点是如何集合到一块来为生活服务。同步在搜索过程，提高了我信息检索能力，网上东西诸多，找到最适合自己是困难，在此过程中我这个方面能力有所提高。再者，这次课程设计为咱们提供了一次练兵机会，学过软件，没学过都在这次设计中出来了，平时积累在此时就体现出来了，在互相交流过程中，咱们互相讨论互相协助，共同进步。下面简介下我在本次设计中思路，一方面是电源电路，模电课本上有诸各种方案，单相桥整流电路，倍压整流电路以及资料上其她整流电路，最后我选取了一种最惯用电路，稳定性好价格适中。信号采集是采用分压法 ，也是最适合方尺。而后采用555构成了单稳态触发器，产生不同信号用以控制背面继电器工作状态，控制电机正反转，我遇到了问题，有一种方案较好，就是有个缺陷，我采用一种二极管限流后效果仍是不抱负。最后我听从了教师建议，换此外一种控制方尺，最后我选取了继电器这个器件，这种控制方尺没有其她几种同窗控制办法好，但我喜欢自己这种办法，由于我学会了如何运用了继电器。电机停止我最初想法是用定期器，但没有找到适当办法，如果时间容许，我会设计出来，但是这样代价高，由于用一种接触开关就行了简短而实惠。这就是我在本次课程设计思路和遇到困难，最后我把一种完整方案做成时还是收获匪浅。参照文献1 何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社。2、姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，10月。3、王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月。4、李银华，电子线路设计指引，北京航空航天大学出版社，6月。5、康华光，电子技术基本，高教出版社。