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1、路灯控制器的设计（实验报告）徐州师范大学物电学院本科生课程设计课程 名称：电子线路课程实训题目：路灯控制器的设计专业班级：电子信息工程（08物41）学生姓名：禹勇学生学号：08224035日期：指导教师：物电学院教务部印制一. 设计方案论证：1 光电转换：用光敏电阻将白天与黑夜产生的光信号转换成电信号； 2时钟产生与控制：用555产生秒脉冲（记录灯亮时间时用），用NPN 型三极管控制555时钟的开始与结束；3计数与复位:用十进计数器74LS192完成对灯亮次数与灯亮时间的 计数，且有复位功能；码管驱动与显示：用四线一七段译码器74LS48驱动七段共阴； 码管并显示灯亮的时间和灯亮次数； 5继电
2、器与灯亮灭控制：用NPN型三极管控制继电器并控制灯的亮 灭；6 各模块的链接。经过论证此方案理论上是可行的。二. 模块设计与分析：R120k光敏电阻光电转换模块光敏电阻的亮阻大约在500欧姆，暗阻大约在250千欧左右，当 白天有光照时光敏电阻上获得的电压小于0.2V为低电平，当黑夜无光照时光敏电阻上获得的电压大于4.6V为高电平8050R410kU7R310kC1 C20.1uR CJ QVDCCVTR G扌 TH83761NE55547uf555时时钟产生与控制模块NE555是一个能产生精确定时脉冲的高稳态控制器，在多谐振 荡器工作方式时，其输出的脉冲占空比由两个外接电阻和一个外接电 容确定
3、。上图中R1,R2,C2组成周期约为1HZ的脉冲并由3脚输出。 利用三极管的开关特性（给上图 NPN型三极管基极高电平其发射极 与集电极导通）控制NE555的VCC并控制脉冲的开始与结束，三极 管基极高电平由光敏电阻与固定电阻串联分压获得。R110k15110954石14D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3UPTCUDNTCDPLMR741923267U174LS192计数器与复位模块74LS192是可预置的十进制同步加/减计数器。74LS192的4脚 （减计数）5脚（加计数）为脉冲输入端（上升沿有效）不用的一脚 接高电平；12脚为进位输出端,13为错位输出端，分别接到下一级的 5脚与4脚；D0-
4、D3为并行数据输入端，Q0-Q3为输出端（分别接到 74LS48的7脚，1脚，2脚，6脚）。正常工作时14脚接低电平，11 脚接高电平。74LS192的11脚只要给低电平74LS192就复位，所以 用上拉电阻让11脚置高，按下复位键74LS192将复位。U2AQABQBCQCDQDBI/RBOQERBIQFLTQGO15141 14874数码管驱动与显示模块74LS48是四线一七段译码器，可用来驱动七段共阴数码管，74LS487 脚（ A ）,1 脚（ B），2 脚（C）, 6 脚（D ）为编码输入端,分别接74LS192的Q0-Q3 ; QA-QG为译码输出端并分别接数码管的a-g; 74L
5、S48正常工作时3脚，4脚，5脚要同时接高电平。ri/ Q18050R1匚510D1LEDRL1继电器继电器控制与灯亮灭模块电磁继电器一般由电磁铁，衔铁，弹簧片，触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。只要在 线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产 生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉 力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作 用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸 合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。 当三极管基极给高点
6、平时三极管发射极与集电极导通使继电器 通电工作，使灯点亮；反之。原理图:U2151 1U1R120kn/Q2805014D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3UPTCUDNTCDPLMR5741924|111021 6276412Fg1.t13 J37AQABQBCQCDQDBI/RBOQERBIQFLTQG74LS48R2辿510109R510k54151R71114U7D2R83Q7脉冲指示DCCV74046THNE555D N GC CQ18050R310kC10.1u口1511095411140.1 U8:B20kR410kTRU5U3D1受控灯C247ufD0Q0D1Q1D2Q2D3Q3U
7、PTCUDNTCDPLMR74192U6216276371245AQABQBCQCDQDBI/RBOQERBIQFLTQG374LS481312U4D0C0D1Q1D2Q2D3Q3UPTCUDNTCDPLMR74192121321627637ABQAQBCQCDQDBI/RBOQERBIQFLTQG74LS48131291411141312910915111015141110510原理图分析：电阻R1,R7与光敏电阻均组成了白天与黑夜的光信号 检测电路。白天时，R1与光敏电阻之间连线结点处为低电平，经过 两个非门后三极管Q2基极为低电平，Q2截止，继电器不工作，受 控灯源不亮；同理，R7与光敏
8、电阻之间的连线结点处也为低电平， 三极管Q1基极为低电平，Q1截止，555时钟电路不工作；黑夜时， R1与光敏电阻之间连线结点处为高电平，经过两个非门后三极管 Q2 基极为高电平，Q2导通，继电器工作，受控灯源点亮；同理， R7 与光敏电阻之间的连线结点处也为高电平， 三极管Q1基极为高电平， Q1导通，555时钟电路开始工作。U1,U2，数码管组成记灯亮次数电 路，U2的5脚接收U9.A与U9.B之间高低电平的变化并进行编码， U2将编码数据送给译码器 U1并用数码管显示次数；U3,U4,U5,U6， 数码管组成记灯亮时间电路，最大时间为 99秒，U6的5脚接收555 的3脚产生的秒脉冲并进
9、行编码，U6将编码的数据送给译码器 U4 并用数码管显示时间，每到 9秒时U6的12脚就产生一个进位脉冲 并送给U5的5脚，U5也将进行编码，将数据送于译码器U3并用数 码管显示出来，从而实现0-99的计时。综上所述：此电路可实现白天灯熄灭，夜晚灯点亮，同时可以记录灯 亮的时间和灯亮的次数。四. 调试工艺：五. 自我评价课程设计实物的总体性能与指标：此课程设计实物的总体性能与指标达到了预期的效果，即可实 现白天灯熄灭，夜晚灯点亮，同时可以记录灯亮的时间和灯亮的次数 且工作稳定可靠。六. 进一步完善措施：将此课程设计做成PCB印制电路板，加上合适美观的包装，增 加控制灯的数量应用到实际中。七.
10、商品化应用前景分析：由于我国城市化进程的加速和交通建设的现代化，必然导致路 灯需求量的增加；由于时代在进步，社会在发展，必然导致人们对智 能产品的渴望。此课程设计路灯控制器的设计完全达到了现代人 们的需求和要求。因此，此路灯控制器商品化应用前景是可预见的。八. 获与体会：通过此课程设计路灯控制器的设计让我收获颇多。它让我 看到了自己对这个社会是有价值的，对社会的发展是可以做出贡献 的；它提高了我对电子产品的理论设计能力， 也提高了我的实际动手 能力；它让我明白平时知识的积累是有用的， 是可以创造价值的；他 让我找到了信心，找到了目标。当然，它也让我明白自己和其他人还 是存在差距的，让我明白仅靠现在的知识还是不够的还得努力学习， 也让我明白理论和实际是有很大差距的要把理论和实际相结合才能 得到自己预期的成果。
