光照强度测试显示电路

设计报告

学院：信息工程学院

班级：自动化0801

成员：刘秀花 李波 李美娟 曹丽丽

光照强度测试显示电路设计报告

一、课题组的组成人员简介及分工

二、设计的基本思路和系统特点

光敏电阻的阻值随光照强度的不同而改变，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，光敏电阻所在支路的电流减小；反之，当光照强度减弱时，光敏电阻额阻值增大，所在支路的电流增大。

电压比较器一般有两个输入端，一个输出端，通过对输入端的两个电压进行比较，根据两个输入电压的大小关系经电压比较器运行后输出相对应的电压值。

发光二极管是能将电信号转化为光信号的电路元件，当二极管正接时，二极管会发光；若二极管反接，则不会发光。

在电压比较器的输入端利用光敏电阻调节输入电压的大小（不同光照强度时得到的输入电压会不同），与参考电压比较，通过电压比较器时在输出端就会得到不同的电压，而后用发光二极管进行测试，根据发光二极管是否发光判断光照强度的强弱。

三、电路工作原理和工作过程说明

工作原理 ：（1）光敏电阻的阻值随光照强度的不同而改变；（2）电压比较器对输入电压比较后输出不同电压；（3）发光二极管通过将电信号转化为光信号来测试光照强度的强弱。

工作过程：（1）当光照强度相对较强时，第一个电压比较器输入电压U1（固定值）比参考电压U要大，经电压比较器运行后输出高电平，前面一个二极管（红灯）就会发光；接入第二个电压比较器的输入电压U与参考电压U2（U1>U2）比较，输出是低电平，第二个二极管（绿灯）则不会发光。即：U1>U2>U时，红灯亮；

（2）当光照强度为中等时，第一个电压比较器输入电压U1 比U大，第二个电压比较器输入电压U比U2大，这样，两个电压比较器输出的都是高电平，红、绿灯都会发光。即：U1>U>U2时，红、绿灯都亮；

（3）当光照强度相对较弱时，第一个电压比较器的输入电压U1比U小，经电压比较器后输出低电平，这时红色二极管就不会发光；再接到第二个电压比较器后，比U2大，输出的是高电平，绿色二极管则会发光。 即：U>U1>U2时，绿灯亮。

四、各主要单元电路设计和元件参数

光敏电阻

发光二级管

电压比较器

计算过程如下：

R1=R2=5/0.02=25Ω，

U1=2.5+5*0.5*0.5=3.75ν，

U2=5*0.5*0.5=1.25ν。

光照强度强时：0<U<1V；

光照强度弱时：1V<U<2.5V；

光照强度中等时：2.5V<U<5V.

五、测试仪器及测试调试方法

用Electronics Workbench Demo 软件进行测试

（1）当光照强时，即U1>U2>U,红灯亮

（2）当光照中等时，即U1>U>U2，两灯都亮

（3）当光照弱时：即U1>U2>U，绿灯亮

六、应用价值分析

根据发光二极管是否发光可以用于需要调节光照强度的地方，如温室大棚里光照影响作物的生长；若将光敏电阻换为热敏电阻或其他类型电阻还可以用于其他更多领域。

整机电路图

元器件清单及电路整机成本估算明细表

光照强度测试显示电路