自动亮度调节台灯.doc

大连民族学院
信通学院电子技能大赛报告

小组成员：关倩
王鹏辉
杨宇恒
专业： 通信工程
设计题目：自动亮度调节台灯
班级： 通信工程114班
指导教师：逄凌斌

2013年10月

目录
一、概述...................................第一页
1、研究意义.............................第一页
2、国内外研究现状.......................第一页
3、产品所满足的基本要求............第一页
二、设计方案.........................第二页
1、主要器件及其介绍................第一页
2、工作原理分析及电路图............第二页
3、电路结构及主要元器件选择........第三页
4、工作原理........................第四页
三、试验总结.........................第五页
1、焊接过程........................第五页
2、所遇问题及解决方法..............第六页
3、实践体会........................第六页

一、 概述
1、研究意义
为解决台灯在无人状态下或外界光线充足的情况下继续工作、浪费资源，我们设计了这种台灯，它可以在无人或光线充足的情况下停止工作，同时它也可以在不同光照条件下改变自身的亮度以满足人眼的健康需求。
2、国内外研究现状
现在的台灯大多都为手动式或者按键式，这种台灯很容易使人眼产生疲劳感，虽然有许多旋钮式台灯可以改变自身亮度，但是还需人手操控，同时，现今浪费电的情况十分严重，市面上的台灯不能根据光线和有无用户而控制亮灭，因而造成了很大的浪费。
3、产品所满足的基本要求
1、开灯的条件
（1） 环境亮度较暗（通过光敏电阻检测）
（2） 且有人靠近（通过人体红外感测）
2）关灯的条件
（1）光线较强，不开灯
（2）光线较暗，但3米以内无人，5分钟后自动关灯

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二、 设计方案
1、主要器件及其介绍
BISS0001：BISS0001是采用CMOS数模混合结构、具有DIP-16和SOIC-16两种封装的热释电红外传感信号处理集成电路。芯片内部集成了电压比较器、状态控制器、延时电路定时器、封锁时间定时器以及参考电压源等电路，常用于防盗报警器、自动门等各种自动开关。利用BISS0001构成的热释电红外延时照明控制器典型电路如图所示。该控制器能实现有人进入灯亮，人走灯灭控制。常用于浴室、储藏室、梳妆台镜前灯等自动控制。
2、工作原理分析及电路图

利用BISS0001构成的热释电红外延时照明控制器电路
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3、电路结构及主要元器件选择：
由图可知，该热释电红外延时照明控制器由电源电路、红外延时控制电路和控制执行电路组成。其中，电源电路由电源变压器T、整流二极管VD1～VD4、滤波电容C7、C9、旁路电容C8、三端稳压集成电路IC2组成。实际应用时，T常选用220V／9V、5VA小型优质电源变压器；VD1～VD4选用IN4001型硅整流二极管；IC2选用LM7805型三端稳压集成电路。220V交流电通过降压、整流、滤波和稳压后形成稳定的＋5V直流电压给整个控制电路供电。
红外延时控制电路由热释电红外传感器PIR、灵敏度电位器RP1、热释电红外传感信号处理集成电路BISS00O1（IC1）及延时元件R1、C2、电位器RP2、光敏电阻RG等外围元件组成。实际应用时，PIR常选用P2288、PH5324、LH1956型等热释电红外传感器，为了提高PIR传感器感受红外线的灵敏度，在传感器前应加装配套的抛物面形或半球形的菲涅耳透镜；RG选用MG45型等光敏电阻，且要求亮电阻与暗电阻相差倍数越大越好；RP1、RP2选用WSW型有机实心微调电位器。
控制执行电路由电子开关VT、固态继电器SSR和照明灯具H组成。实际应用时，VT常选用9013型硅NPN三极管，要求β≥100；SSR选用JCX－2F－DC5V型过零紧凑型固态继电器；H可根据需要选用100W以下的白炽灯泡。
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4、工作原理:
电路通电后，当无人进人热释电传感器PIR监控范围时，热释电红外传感信号处理集成电路BISS0001处于复位状态，控制信号输出端（第2脚）Vo输出低电平，电子开关VT处于截止状态，固态继电器SSR关断，照明灯具H不亮，控制器处于监控状态。
当有人进人热释电传感器PIR监控范围并移动时，PIR可将人体散发出的红外线变化转换为电信号输出，输出信号频率为0.1～10Hz。
RP2与RG组成光控电路，白天光敏电阻RG受自然光照射呈现低电阻，当BISS0001第9脚电平Vo＜02VDD时，触发禁止，BISSO00l等后级电路不工作，照明灯具H不亮。晚上或环境光线较暗时，RG阻值增大，当BISSOOOI第9脚电平玩＞0．2Vpp时，BISSOOOI处于监控状态，输出端％仍为低电平。如果此时有人在PIR监控范围内移动，PIR便输出随人体移动而变化的电信号，通过RP1送人BISS00O1芯片内部独立高输人阻抗运算放大器OP1的输入端11N+（第14脚），经OP1前置放大后，由第16脚输出，经C4耦合到第13脚2IN-端，再经芯片内部第2级运算放大器OP2进行放大，然后经芯片内部双向鉴幅器处理，输出有效触发信号启动芯片内部的延时定时器TX，最后由状态控制器从BISSO001第2
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脚输出高电平控制信号，使电子开关VT导通驱动固态继电器SSR开通，照明灯具H点亮发光。
BISS0001第2脚输出高电平控制信号时间等于电路的延时时间，它由延时元件R1与C2的时间常数决定，图所示时间为15s。由于芯片第1脚接高电平，电路处于允许重复触发状态，即在延时时间（15s）内，只要人稍微移动一下，电路就重新被触发，第2脚再输出一个脉宽为15s的高电平信号。所以只要有人在浴室内，照明灯具H将始终被点亮。只有人离开后，延时15s后，电路复位，照明灯具H自动熄灭。
三、 实验总结
1、 焊接过程
在制作过程中，要注意使用工具的安全事项，尽量做到电烙铁不在手里就在烙铁架上，注意其滚动，因为其温宿很高容易烫伤或者烫坏物品。在焊接的过程中，由于电路板很小，没有足够的场地去自由的摆放原件，故在焊接的时候要特别注意焊接方式，否则给人感觉很是拥挤，而且缺少美观。
另一个也要注意的是把各种元件分类放好，因为有很多元件很小，很容易丢失，拥有一个固定安全的地方是必要的。
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2、所遇问题及解决方法
通过本次实践，让我们更清楚更深刻的了解了电子元件由插件到完成装配，以及做成成品后的工艺流程，当然在实验中我们也遇到了很多问题，具体如下：
（1） 对元器件认识不足。
（2） 对元器件型号的计算不是很熟练。
（3） 焊接过程中遇到漏焊和虚焊。
解决方法如下：
（1） 查找资料，向老师了解元器件的知识
（2） 认真检查，同学之间相互配合，完成对器件的焊接 （3） 认真调试、有耐心的对可调器件进行调试，直至产生结果。
3、实践体会
通过本次试验，我们学到了许多元器件的知识，锻炼了相互协作的能力，熟悉了完成一个课题的基本步骤，具体如下：
（1） 提前做好准备工作
在开始动手前，我们要根据课题要求查阅资料，总结前人经验，明确自己的设计方向，按照自己的设计方向对所
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需器件的性能进行学习，认真耐心的设计电路。
（2） 耐心分析、解决问题
在具体实践的过程中，我们难免不会遇到问题，面对问题，我们应当静下心来，耐心的寻找解决方法，切记不能心浮气躁，实在无法解决也可以向他人进行求助。

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