2021年路灯控制器电路设计.doc

文档介绍：模拟、数字电子技术课程设计说明书
题目： 路灯控制器设计
院 （系）： 电气和信息工程学院
专 业： 网络工程
目 录
1．选题背景……………………………………………………………………………………………1
1．1设计要求……………………………………………………………………………1
1．2指导思想……………………………………………………………………………1
2．方案论证…………………………………………………………………………………1
2．1方案说明……………………………………………………………………………1
2．2方案原理……………………………………………………………………………1
3．电路设计和分析………………………………………………………………………1
3．1电路原理框图……………………………………………………………………1
3．2单元电路设计和分析……………………………………………………………2
4．电路调试和分析………………………………………………………………………8
4．1调试使用仪器……………………………………………………………………8
4．2电路调试…………………………………………………………………………8
5．总结………………………………………………………………………………………8
5．1设计体会……………………………………………………………………………8
5．2改善提升……………………………………………………………………………8
附录1元器件清单…………………………………………………………………………8
附录2电路原理图………………………………………………………………………9
附录3实物图………………………………………………………………………………11
参考文件……………………………………………………………………………………12
1 选题背景
1．1设计要求
，而日照光暗到一定程度时又能自动点亮。开启和关断日照光照度依据用户要求进行调整，可选择一个白炽灯或发光二极管作光源。
，用数码管显示路灯目前一次连续开启时间。
，统计路灯开启次数。
1．2指导思想
本设计采取74LS160、74HC04、74LS08、74LS12、CD4511、555等芯片来完成路灯亮暗控制和所需要数字逻辑显示功效（在七段数码管上按规律显示特定数字）。本设计含有逻辑清楚、设计巧妙等特点，能很好符合课程设计要求。
2 方案论证
2．1方案说明
本设计关键是经过光敏电阻经过对外界光线强弱感应来控制555高低电平输出，从而控制路灯开或关（在本设计中，为方便起见，一律用开关模拟光敏电阻，下面提到光敏电阻也一样）。为了使计时和计数电路同时开启，555输出接计时电路使能端，计数电路脉冲端。脉冲产生是用555接成一个频率为1HZ多谐振荡器，用CD4511驱动共阴极七段数码管做显示电路。
2．2方案原理
当光照减弱时，光敏电阻阻值增大，5552、6端口出现低电平，当它抵达一定值时，3口出现高电平，且大于2/3VCC，路灯亮。反之，当光照增强到一定时，光敏电阻阻值减小，3口出现低电平，小于1/3VCC，路灯熄灭。为了避免外部干扰所带来错误反应（比如来往车灯给光敏电阻带来短暂激励），我们利用电容充电带来时间延迟来处理问题。经以上论证，方案可行。
3 电路设计和分析
3．1电路原理框图
光控电路
计数电路
译码电路
数码管
计时电路
3．2单元电路设计和分析
3．2．1 多谐震荡电路设计和分析
555 定时器是一个模拟和数字功效相结合中规模集成器件。通常见双极性工艺制作称为 555，用 CMOS 工艺制作称为 7555，除单定时器外，还有对应双定时器 556/7556。555 定时器电源电压范围宽，可在 ~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，所以其输出可和 TTL、CMOS 或模拟电路电平兼容。
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接多个电阻、电容，就能够实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生和变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。它内部包含两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及