开课光控开关.ppt
光控开关,光线照射较强时，小灯不亮,光线照射较暗时，小灯发亮,本节课小制作：光控小灯效果图,随便提下，电子设计所需的理论知识有：电路、模电、数电、单片机、高频电路、ARM、FPGA等等。只有清楚地掌握一定理论知识，设计起来才会更加的流畅和完美，虽然说我们电协最主要是以实际操作为主，但是遇到不懂的，私下要去补上相应的理论知识，只有这样你们才有可能自己去设计电路的。,二极管：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。在上节课可调电源的制作中我们认识了二极管的整流作用，另外，二极管也被广泛应用于隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中，在以后深入的学习中我们会慢慢遇到。,光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换。,其他半导体器件,光敏二极管 光敏二极管与光敏电阻：从电子设计的作用看，他们都是光敏传感器，这是相同之处，他们的区别在于光敏二极管，是利用材料的光特性实现二极管的开关功能。光敏电阻，是利用材料的光特性实现可变电阻的功能。在无光照射时，光敏二极管的伏安特性和普通二极管基本相似，此时的反向饱和电流叫暗电流，一般小于0.1uA。在有光照时，其反向电流将随一定的光照强度的增加而线性增加，这时的反向电流又叫光电流。一般能大于100uA,而且对于一定的光照强度下，光敏二极管相当于一个恒流源。,前面介绍的两种电子元件，都实现了光信号到电信号的转换，只要是电信号，我们就可以通过一系列电路，经过处理，实现我们想要的功能。比如说路灯的自动控制，我们就可以通过这些元器件采集光信号来判断到底是白天还是黑夜。,我们把这一类能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置的原件称为传感器。,常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟：光敏传感器视觉 声敏传感器听觉 气敏传感器嗅觉 化学传感器味觉 压敏、温敏、流体传感器触觉 敏感元件的分类：物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。化学类，基于化学反应的原理。生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。通常据其基本感知功能可分为：热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。（还有人曾将敏感元件分46类）。,DS18B20温度传感器,TC40-16T/R 超声波传感器,TCS3200D颜色传感器,RE200B 人体红外热释电传感器,HM1500LF 湿度传感器,ADXL345BCCZ 数字加速度传感器,三极管是一种控制元件，主要用来控制电流的大小。以共发射极接法为例（信号从基极(B)输入，从集电极(C)输出，发射极(E)接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流IB越小，集电极电流IC也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。,三极管,IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数（=IC/IB,表示变化量。），三极管的放大倍数一般在几十到几百倍。,三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作点，也叫建立偏置，否则会放大失真。使NPN三极管工作在放大区。使UcUb；Ube0.7v。,当光线比较强时，光敏二极管光电流大于ID=200uA，就以200uA计算，如果三极管Q1正常放大（放大倍数=200），IR1=200uA=40mA，则UR1=IR11K=40V5V,这显然不可能，因为UR1最大为5V，所以三极管工作在饱和区，此时UB约为0V，三极管Q2就不导通了，这时LED灯不亮；当光线较弱时，光敏二极管光电流ID小于10uA，就以10uA计算，UR1=10 uA1K=2V，所以UB5v-2v=3v，此时三极管Q2将导通将LED点亮。点亮时，还可以通过调节变阻器的阻值来改变LED的亮度。,（使NPN三极管正常放大，建立偏置，使NPN三极管工作在放大区，即 UcUb；Ube0.7v）,E,C,B,光敏二极管与发光二极管“正”、“负”端的辨别,一般判别光敏二极管或者发光二极管会用 长脚为“正”，短脚为“负”，去判断，但是长短脚是厂家自己定义的，有时候会不按照这种一般性，现在提出一种权威的辨别方法，就是看发光二极管两极面积，面积大的为“负”，面积小的为“正”；这是结构所决定的，改不了，所以就不会错了,关于二极管单向导通和三极管工作原理涉及到PN结，有兴趣的同学可以去模电方面的书籍提前了解,焊接注意事项：,1、作品不需要焊接得很小，布局大点也练习一下焊功，光敏二极管与LED尽量分开便于观察现象和防止相互干扰。2、正负极用红黑线引出（养成红正黑负的习惯）3、三极管的基极(B)、集电极(C)、发射极(E)不要弄错，二极管不要接反,五个步骤，一个不能少,
