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小區樓道燈設計本科畢業論文(編輯修改稿)

2026-07-25 18:16 本頁面

　

【文章內容簡介】態，此時R1電位器中間抽頭輸出為低電平。而當有光照時，光敏電阻阻值下降，阻值相當小，此時電位器R1的中間抽頭輸出為高電位。LM393和電位器R8組成一電壓比較器，當同相輸入端電位高于反相輸入端時，LM393輸出一高電平，反之，當反相輸入端電位高于同相輸入端時，LM393輸出一低電平，輸出信號經過具有施密特功能的反相器74LS14，送到單片機，由單片機進行檢測，判斷是否有光照。過零啟動保護電路的設計普通的白熾燈正常發光時的燈絲與不發光時燈絲電阻值相差甚遠，從而使得其在啟動瞬間的沖擊電流非常大，例如一只60W的燈泡，在正常發光時，電阻約為800歐，工作在標準市電220V時。然而在不放光時，燈絲的電阻阻值約為6歐，當啟動時，電流會很大。這種大電流的沖擊，很容易損壞可控硅。如圖4為白熾燈啟動時的電流波形圖。圖5 白熾燈啟動電流波形圖市電電壓是交流220V，交流電始終是從零值到峰值的變化，只要使白熾燈在零值或零值附近啟動，就可以避免大電流的沖擊。如圖5為過零啟動保護電路。D2為整流橋，SCR為可控硅，過零啟動主要是由電阻Rx1～Rx5，二極管D3和二極管O6組成。Rx2～Rx3是采樣電阻，當整流橋2號端子的電壓處于低電壓時，Rx2和Rx3之間的電壓也很低，Q6處于截止工作狀態，protect端輸出高電平。當整流橋的2號端口為高電壓時，Rx2和Rx3之間的電壓亦很高，使Q6工作在導通狀態，protect端輸出低電平。把protect的低電平信號送到單片機的I/O上進行檢測，由單片機作出判斷，再決定SCR端得電壓值，當protect為高，此時的電壓為低，可以驅動SCR導通，點亮白熾燈，當protect為低，此時的電壓為高，使SCR關閉，暫時不點亮白熾燈，等到過零點電位時才運作。因此，無論什么時候有聲音信號來，只有在低電位時，才驅動SCR可控硅打開，聲控信號才起作用，實現零壓啟動。圖5 過零啟動保護電路白熾燈點亮以后，可控硅SCR導通，二極管D3的陽極電位就會下降，此時二極管D3就起到了過零電壓啟動取消的作用。當有高電壓來時，Rx1與Rx2之間的電位就會高于D3的陽極電位，二極管導通，從而使Q6的基極輸入電位下降，有效地避免了燈泡的閃爍現象。定時電路的設計聲控開關在打開后，需要定時一定的時間，一般為幾十秒，設計時可以借助時鐘芯片，這里選用一款美國DALLAS公司生產的高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘芯片DS1302.DS1302與CPU通過三線接口同步通信，其接口電路如圖6所求。圖6 定時電路驅動輸出電路的設計前面提到，當單片機檢測到聲光信號后，要控制圖6中的SCR可控硅導通，才能點亮燈泡，因此要設計一個驅動輸出電路。圖7 驅動輸出電路如圖7所示，用一個反向器與一個NPN型的三極管，一般的8050或9013都可以，再加一個上位電阻，此處用一個10K的電位器，方便可調。單片機的一個I/O端口控制74LS14，使三極管關斷截止或導通閉合。當單片機檢測到有聲光信號時需要驅動可控硅導通，則單片機給一個高電平信號，經反向器反為低電平，三極管截止，SCR輸出端為高，打開可控硅，點亮燈泡。反之，單片機給一個低電平，使三極管導通，SCR端輸出為低，可控硅截止，燈泡不亮。電源設計燈泡的工作電壓為220V，但控制器的工作電壓為5V，所以必須設計一個電源電路，取得5V的低電壓。如圖7所示，ZI為9V穩壓管，C7～C10為濾波電容，DD5為保護二極管，7805為三端穩壓管。220V經過整流后，經過Z1穩壓輸出9V，再經C9和C7濾波輸出直流電壓，從7805的1腳輸出+5V。圖8 電源設計看門狗電路的設計簡介看門狗電路及其作用在由單片機構成的微型計算機系統中,由于單片機的工作常常會受到來自外界電磁場的干擾,造成程序的跑飛,而陷入死循環,程序的正常運行被打斷,由單片機控制的系統無法繼續工作,會造成整個系統的陷入停滯狀態,發生不可預料的后果,所以出于對單片機運行狀態進行實時監測的考慮,便產生了一種專門用于監測單片機程序運行狀態的芯片俗稱“看門狗”（Watchdog）。聲控開關控制器長時間工作，電路中即有220V的強電，又有+5V的低工作電壓，現場的抗干擾在所難免，為避免單片機的程序跑飛，這里加入了看門狗電路，起到抗干擾的作用。X5045將EEPROM、看門狗定時器、電壓監控三種功能組合在單個芯片之內，大大簡化了硬件設計，提高了系統的可靠性，減少了對印制電路板的空間要求，降低了成本和系統功耗，是一種理想的單片機外圍芯片。X5045引腳如圖9所示。圖9 X5045引腳圖其引腳功能如下：CS：芯片選擇輸入：當CS是高電平時，芯片未選中，并將SO置為高阻態。器件處于標準的功耗模式，除非一個向非易失單元寫的周期開始。在CS是高電平時，將CS拉低將使器件處于選擇狀態，器件將工作于工作功耗狀態。在上電后任何操作之前，CS必須要有一個高變低的過程；SO：串行輸出：SO是一個推/拉串行數據輸出引腳，在讀數據時，數據在SCK脈沖的下降沿由這個引腳

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