第一篇：教室日光燈控制系統設計

傳感器應用課題

題 目

教室日光燈控制系統設計

專 業 電氣控制與自動化

班 級 電氣工程與自動化2010級2班

姓名/學號

2012年 11月 24日

教室日光燈控制系統

教室日光燈控制系統設計

摘 要：常言道“眼睛是心靈的窗戶”,而燈則是指引心靈的方向標。在生活中，我們無時無刻不在地使用著燈,當我們在校園的時候我們需要來到教室里學習,然而當大家離開教室時有許多教室的燈依然亮著,這樣就會造成大量資源浪費,因此我們設計一種既不浪費國家電力又很方便實用的照明燈系統是很有實用價值意義的一件事。

關鍵詞：傳感器；PLC;延時電路

教室日光燈控制系統

1課題研究的目

（1）鍛煉學生自學能力和靈活運用所學知識的能力,寫作能力和口頭表達能力（2）鍛煉學生團隊協作精神

2課題設計的原理

當教室里有人時，日光燈就亮，當無人的時候，經過幾分鐘，燈熄滅。在白天光線很亮的情況下，即使教室中有人，日光燈也不亮。

3設計思路

(1).該設計需要兩種傳感器，熱感應傳感器與光線傳感器。(2).“當無人的時候，經過幾分鐘，燈熄滅。”由此可知在電路中熱感應傳感器應該串聯一個時間繼電器。

(3).“在白天光線很亮的情況下，即使教室中有人，日光燈也不亮。”由此可知光線傳感器應該實現電路的關斷功能。

(4).要使該電路正常工作，那么光線傳感器不應放置在教室內部，因為該電路控制的日光燈本身便會影響光感應傳感器，使電路失效。

(5).電路有多種控制方法，我們選擇PLC作為電路的控制部分，因為PLC.編程簡單而且可以用PLC內部的定時器來代替時間繼電器，節省成本、簡化電路。

4資料查找（1）熱釋電傳感器

熱釋電傳感器又稱人體紅外傳感器，被廣泛應用于防盜報警、來客告知及非接觸開關等紅外領域。

壓電陶瓷類電介質在電極化后能保持極化狀態，稱為自發極化。自發極化隨溫度升高而減小，在居里點溫度降為零。因此，當這種材料受到紅外輻射而溫度升高時，表面電荷將減少，相當于釋放了一部分電荷，故稱為熱釋電。將釋放的電荷經放大器可轉換為電壓輸出。這就是熱釋電傳感器的工作原理。

當輻射繼續作用于熱釋電元件，使其表面電荷達到平衡時，便不再釋放電荷。因此，熱釋電傳感器不能探測恒定的紅外輻射。（2）光線傳感器

教室日光燈控制系統

2002年的 諾基亞7650(7650還帶有揚聲器感應)開始，便有了光線傳感器，它的好處就是可以根據手機所處環境的光線來調節手機屏幕的亮度和鍵盤燈。比

如在光線充足的地方，屏幕很亮，鍵盤燈就會關閉；相反，在暗處，鍵盤燈就會亮，屏幕較暗(與屏幕亮度的設置也有關系)，這樣既保護了眼睛又節省了能量，一舉兩得。而且光線傳感器在進入睡眠模式的時候，會發出藍色周期性閃動的光，甚是好看。

光線傳感器位于前攝像頭旁邊的一個小點，如果在光線充足的情況下（室外或者是燈光充足的室內），大概在2-3秒之后，鍵盤燈會自動熄滅，即使你再操作機子，鍵盤燈也不會亮, 除非到了光線比較暗的地方，又一個鍵盤燈才會自動的亮起來； 如果在光線充足的情況下，你試著用手將光線感應器遮上，2-3秒之后，鍵盤燈會自動亮起來，這個就是光線感應器的作用，是起到一個節電的功能，畢竟這個機子很費電。

怎樣檢測光線感應器是否有問題, 下面來看看你的光線傳感器是不是正常工作的：

在待機狀態下，將手機的副攝像頭左邊的光線傳感器置于臺燈或強光下，按“掛斷”鍵，手機鍵盤燈應熄滅，LCD背景燈應常亮。

在待機狀態下，將手機的副攝像頭左邊的光線傳感器用手指遮住，按“掛斷”鍵，手機鍵盤燈應開啟，LCD背景燈應稍暗。

如果你的鍵盤燈不能像上述一樣變化，而是在任何情況下都是常亮的話，那你的機器就是有問題的了。

（3）時間繼電器原理

在交流電路中常采用空氣阻尼型時間繼電器,它是利用空氣通過小孔節流的原理來獲得延時動作的。它由電磁系統、延時機構和觸點三部分組成。

時間繼電器可分為通電延時型和斷電延時型兩種類型。

空氣阻尼型時間繼電器的延時范圍大(有0.4～60s和0.4～180s兩種)，它結構簡單,但準確度較低。

當線圈通電（電壓規格有ac380v、ac220v或dc220v、dc24v等）時，銜鐵及托板被鐵心吸引而瞬時下移，使瞬時動作觸點接通或斷開。但是活塞桿和杠桿不能同時跟著銜鐵一起下落，因為活塞桿的上端連著氣室中的橡皮膜，當活塞桿在釋放彈簧的作用下開始向下運動時，橡皮膜隨之向下凹, 上面空氣室的空氣變得稀薄而使活塞桿受到阻尼作用而緩慢下降。經過一定時間，活塞桿下降到一定位置，便通過杠桿推動延時觸點動作，使動斷觸點斷開，動合觸點閉合。從線圈

教室日光燈控制系統

通電到延時觸點完成動作，這段時間就是繼電器的延時時間。延時時間的長短可以用螺釘調節空氣室進氣孔的大小來改變。吸引線圈斷電后，繼電器依靠恢復彈簧的作用而復原。空氣經出氣孔被迅速排出。[2]（4）接觸器

接觸器（Contactor）狹義上是指能頻繁關合、承載和開斷正常電流及規定的過載電流的開斷和關合裝置。它應用于電力、配電與用電。接觸器廣義上是指工業電中利用線圈流過電流產生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。接觸器由電磁系統（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭系統（常開觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。（5）PLC 可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，），它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。

PLC的優點

1.使用方便，編程簡單

采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識，因此系統開發周期短，現場調試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。

2.功能強，性能價格比高

一臺小型PLC內有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現非常復雜的控制功能。它與相同功能的繼電器系統相比，具有很高的性能價格比。PLC可以通過通信聯網，實現分散控制，集中管理。3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強

PLC產品已經標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統配置，組成不同功能、不同規模的系統。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強的帶負載能力，可以直接驅動一般的電磁閥和小型交流接觸器。

硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應工藝條件的變化。

4.可靠性高，抗干擾能力強

傳統的繼電器控制系統使用了大量的中間繼電器、時間繼電器，由于觸點接觸不良，容易出現故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件元件，接線可減少到繼電器控制系統的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。

教室日光燈控制系統

PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達到數萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業生產現場，PLC已被廣大用戶公認為最可靠的工業控制設備之一。5.系統的設計、安裝、調試工作量少

PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。

PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設計法來設計。這種編程方法很有規律，很容易掌握。對于復雜的控制系統，設計梯形圖的時間比設計相同功能的繼電器系統電路圖的時間要少得多。

PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調試，輸入信號用小開關來模擬，通過PLC上的發光二極管可觀察輸出信號的狀態。完成了系統的安裝和接線后，在現場的統調過程中發現的問題一般通過修改程序就可以解決，系統的調試時間比繼電器系統少得多。6.維修工作量小，維修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執行機構發生故障時，可以根據PLC上的發光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故

5所需元件

熱釋電傳感器(SEBBA SB0072)光線傳感器(SENBA D57系列)時間繼電器（SXJ48-V）接觸器(ZAJ9)PLC(西門子S7-200 CPU224)6項目電路設計

整個電路分兩部分：控制電路與工作電路

（1）控制電路：以PLC為控制中心，熱釋電傳感器、光線傳感器作為PLC的兩個輸入端，PLC的輸出端接控制日光燈開關的線圈。（2）工作電路：包括接觸器與日光燈（3）系統原理框圖

教室日光燈控制系統

（4）PLC程序設計 PLC梯形圖如下：

如圖所示，熱釋電傳感器與光線傳感器分別接PLC的X0、X1兩輸入端，線圈Y0接接觸器。① 當光線傳感器得到感應時，即白天光線充足時，X1的常閉觸點斷開，線圈不得電，電路無法工作。當光線傳感器X1無信號或弱信號輸出時，即夜晚光線不足時，電路才能正常工作。② 當有人進入教室，熱釋電傳感器得到感應，此時X0的常開觸點閉合、常閉觸點斷開，線圈Y0得電并自鎖，此時日光燈亮。當所有人離開教室，熱釋電傳感器停止感應，電路啟動斷電延時程序，經180秒（3分③ 鐘）后，線圈斷電，日光燈滅。

傳感器位置圖示

教室日光燈控制系統

光線傳感器位置a：此位置位于上方墻角，受到日光燈光照的干擾較小，適用于抗干擾力強，精度高，價格較昂貴的光線傳感器。

光線傳感器位置b：此位置位于窗臺，基本上完全不受室內日光燈光線的干擾，但是傳感器本身卻易受到雨水等因素的影響，適用于抗干擾能力弱，精度較低，價格便宜的光線傳感器。

7總結

本次課程設計選題是由我們小組3人討論決定的，完成設計我們小組用時2個星期。在課題可行性的方面上我們覺得這個課題很適合我們現階段的能力，在我們確定課題后，隨即我們就分工任務。各自負責自己的部分，然后在一起討論確定最佳的設計。

在編寫課題設計時，我們一致認為最先確定設計的主要模塊。開始認為在這個主要模塊設計時不會花費很多的時間，之后才知道原來簡單的事情自己動手也是這么的復雜。在很多細節的地方我們沒有注意到。隨后我們參考了很多的文獻，也在網上收集了資料。不斷修改，不斷完善了我的課程設計。

在元器件的選擇上，雖然沒有要求做出實物，但是我們依然考慮到設計的經濟適用，我們在網上收集了設計需要的元件。

這次課題設計培養了我們運用知識，分析問題，發現問題的能力。鍛煉我們團隊協作精神,通過這次課題設計我們也得到了深刻的感受。

參考文獻：

教室日光燈控制系統

[1] 郁有文 常建 程繼紅.傳感器原理及工程應用 第三版;西安電子科技大學出版社,2008 [2] 宋伯生.PLC編程理論 第二版;機械工業出版社 ,2009 [3] 李建興.可編程序控制器應用技術；機械工業出版社，2004

第二篇：日光燈實驗報告

1.4 單相電路參數測量及功率因數的提高 1.4.1 實驗目的

1． 掌握單相功率表的使用。2． 了解日光燈電路的組成、工作原理和線路的連接。3． 研究日光燈電路中電壓、電流相量之間的關系。4． 理解改善電路功率因數的意義并掌握其應用方法。1.4.2實驗原理

1．日光燈電路的組成日光燈電路是一個rl串聯電路，由燈管、鎮流器、起輝器組成，如圖1.4.1所示。由于有感抗元件，功率因數較低，提高電路功率因數實驗可以用日光燈電路來驗證。

圖1.4.1日光燈的組成電路

燈管：內壁涂上一層熒光粉，燈管兩端各有一個燈絲（由鎢絲組成），用以發射電子，管內抽真空后充有一定的氬氣與少量水銀，當管內產生輝光放電時，發出可見光。

鎮流器：是繞在硅鋼片鐵心上的電感線圈。它有兩個作用，一是在起動過程中，起輝器突然斷開時，其兩端感應出一個足以擊穿管中氣體的高電壓，使燈管中氣體電離而放電。二是正常工作時，它相當于電感器，與日光燈管相串聯產生一定的電壓降，用以限制、穩定燈管的電流，故稱為鎮流器。實驗時，可以認為鎮流器是由一個等效電阻rl和一個電感l串聯組成。

起輝器：是一個充有氖氣的玻璃泡，內有一對觸片，一個是固定的靜觸片，一個是用雙金屬片制成的u形動觸片。動觸片由兩種熱膨脹系數不同的金屬制成，受熱后，雙金屬片伸張與靜觸片接觸，冷卻時又分開。所以起輝器的作用是使電路接通和自動斷開，起一個自動開關作用。

2．日光燈點亮過程

電源剛接通時，燈管內尚未產生輝光放電，起輝器的觸片處在斷開位置，此

時電源電壓通過鎮流器和燈管兩端的燈絲全部加在起輝器的二個觸片上，起輝器的兩觸片之間的氣隙被擊穿，發生輝光放電，使動觸片受熱伸張而與靜觸片構成通路，于是電流流過鎮流器和燈管兩端的燈絲，使燈絲通電預熱而發射熱電子。與此同時，由于起輝器中動、靜觸片接觸后放電熄滅，雙金屬片因冷卻復原而與靜觸片分離。在斷開瞬間鎮流器感應出很高的自感電動勢，它和電源電壓串聯加到燈管的兩端，使燈管內水銀蒸氣電離產生弧光放電，并發射紫外線到燈管內壁，激發熒光粉發光，日光燈就點亮了。燈管點亮后，電路中的電流在鎮流器上產生較大的電壓降（有一半以上電壓），燈管兩端（也就是起輝器兩端）的電壓銳減，這個電壓不足以引起起輝器氖管的輝光放電，因此它的兩個觸片保持斷開狀態。即日光燈點亮正常工作后，起輝器不起作用。3．日光燈的功率因數

日光燈點亮后的等效電路如圖1.4.2 所示。燈管相當于電阻負載ra，鎮流器用內阻rl和電感l 等效代之。由于鎮流器本身電感較大，故整個電路功率因數很低，整個電路所消耗的功率p包括日光燈管消耗功率pa和鎮流器消耗的功率pl。只要測出電路的功率p、電流i、總電壓u以及燈管電壓ur，就能算出燈管消耗的功率pa=i3ur，鎮流器消耗的功率pl =p?pa，cos?? p ui ra 圖1.4.2日光燈工作時的等效電路 2．功率因數的提高

日光燈電路的功率因數較低，一般在0.5 以下，為了提高電路的功率因數，可以采用與電感性負載并聯電容器的方法。此時總電流i 是日光燈電流 il 和電容器電流 ic的相量和：i?il?ic，日光燈電路并聯電容器后的相量圖如圖1.4.3 所示。由于電容支路的電流ic 超前于電壓u 90°角。抵消了一部分日光燈支路電流中的無功分量，使電路的總電流i減小，從而提高了電路的功率因數。電壓與電流的相位差角由原來的 ??減小為?，故cos?＞cos??。

當電容量增加到一定值時，電容電流ic等于日光燈電流中的無功分量，?= 0。cos?=1，此時總電流下降到最小值，整個電路呈電阻性。若繼續增加電容量，? ? ? 總電流i反而增大，整個電路變為容性負載，功率因數反而下降。?ic?ic?icl 圖1.4.3 日光燈并聯電容器后的相量圖 5．單相功率表及其用法 具體內容見1.3.2節中的(3)。1.4.3實驗預習要求

1． 預習日光燈工作原理，并聯電容器對提高感性負載功率因數的原理、意

義及其計算公式。

2． 如圖1.4.1所示電路中，日光燈管（ra）與鎮流器（rl、l）串聯后，接

于220v、50hz的交流電源上，點亮后，測得其電流i=0.35a，功率p=40w，燈管兩端電壓ua=100v。要求寫出下列各待求量的計算式。①求cosφ1=？、φ1=？、ra =？、rl =？、l=？、燈管消耗的功率pa和鎮流器消耗的功率pl。②并聯c=3μf 后，求ic=？、i=？、cosφ=？。

③按比例畫出并聯電容器后的相量圖。（如圖1.4.3，計算出電壓與總電流的相位差角φ）3．熟悉交流電壓表、電流表和單相自耦調壓器的主要技術特性，并掌握其正確的使用方法。

1.4.4 實驗設備與器件

1． 交流電壓表 2． 交流電流表 3． 功率表 4． 自耦調壓器 5． 鎮流器 6． 電容器 7． 起輝器 8． 日光燈管 9． 電流表插座 1.4.5 實驗內容與步驟

日光燈實驗線路如圖1.4.4所示。1．提高感性負載功率因數實驗

如圖1.4.4所示的實驗線路中，按2.2μf、4.7μf、6.9μf、依次并上電容器c1、c2、c3。當電容變化時，分別記錄功率表及電壓表讀數，測得三條支路電流i、il、ic的值。測量數據記入表1.4.2。

表1.4.2日光燈功率因數提高實驗參數測量

注：表中i為i的計算值，i?il?ic，其中il和ic為上表中測量值。圖1.4.4日光燈交流電路 ? ? ? 1.4.6 實驗思考題

1．給出實驗內容（1）中計算ra、rl、l的計算過程及公式，將結果填入表1.4.1中。2．計算出本實驗中燈管消耗的功率pa和鎮流器消耗的功率pl。3．畫出實驗內容（2）當電容為0、2.2μf、4.7μf、6.9μf時類似圖1.4.3的電壓電流相量圖，要求計算出各總電流i與總電壓u的相位差角，給出公式及計算過程。4．若要使本實驗中日光燈電路完全補償（也就是功率因數提高到1），需要并聯多大容值的電容？請給出計算式并計算出最后結果。5．是否并聯電容越大，功率因數越高？為什么？ 6．當電容量改變時，功率表有功功率的讀數、日光燈的電流、功率因數是否改變？為什么？ ? ? 1.4.7 實驗注意事項 1．本實驗用交流市電220v，用單相自耦調壓器來實現電壓調節，當供電電源電壓為220v時，調壓器的輸出可在0~250v之間連續調節，務必注意人身和設備的安全。注意電源的火線和地線，在實際安裝日光燈時，開關應接在火線上。2．在使用自耦調壓器過程中，接通電源前，都必須將電壓調至零電壓處（即逆時針旋轉到頭，然后再合上電源，逐漸增大電壓至需要值。3．不能將220 v 的交流電源不經過鎮流器而直接接在燈管兩端，否則將損壞燈管。4．功率表、電壓表、電流表要正確接入電路，電流表應串入電路中測量電流。5．電路接線正確，日光燈不能起輝時，應檢查起輝器及其接觸是否良好。6．每次改接線路，一定要在斷開電源的情況下進行，以免發生意外。1.4.8 實驗報告要求

1．結合實驗思考題，完成表1.4.1和表1.4.2的數據計算。2．根據實驗數據說明日光燈電路并聯電容器后總電流變化與電容量的關系，電容量過大對電路性質有什么影響。

3．以電容c的值為自變量繪制cos?曲線。4．小結本實驗得到的結論和心得體會。*5.根據實驗數據，分別繪出電壓、電流相量圖，驗證相量形式的基爾霍夫定律。篇二：電路基礎實驗報告 日光燈功率因素改善實驗

實驗題目: 日光燈電路改善功率因數實驗

一、實驗目的

1、了解日光燈電路的工作原理及提高功率因數的方法；

2、通過測量日光燈電路所消耗的功率，學會電工電子電力拖動實驗裝置；

3、學會日光燈的接線方法。

二、實驗原理

用p、s、i、v分別表示電路的有功功率、視在功率、總電流和電源電壓。

按定義電路的功率因數cos?? pp?。由此可見，在電源電壓且電路的有功功siu 率一定時，電路的功率因數越高，它占用電源（或供電設備）的容量s就越少。

日光燈電路中，鎮流器是一個感性元件（相當于電感與電阻的串聯），因此它是一個感性電路，且功率因數很低，約0.5—0.6。

提高日光燈電路（其它感性電路也是一樣）功率因數的方法是在電路的輸入端并聯一定容量的電容器。如圖7-1所示：

圖7-1 圖7-2 圖7-1 并聯電容提高功率因數電路 圖7-2 并聯電容后的相量圖

圖7-1中l為鎮流器的電感，r為日光燈和鎮流器的等效電阻，c為并聯的 ?，電容支路電流i?（等?，燈管支路電流i電容器，設并聯電容后電路總電流irlc 于未并電容前電路中的總電流），則三者關系可用相量圖如圖7-2所示。由圖7-2 ?的相位差為?，功率因數為?，i?與總電壓u知，并聯電容c前總電流為ilrlrl?，i?與總電壓u?的相位差為?，功率因數為cos?l；并聯電容c后的總電流為i cos?；顯然cos?＞cos?l，功率被提高了。并聯電容c前后的有功功率 ?減小，p?irlucos?l?iucos?，即有功功率不變。并聯電容c后的總電流i 視在功率s?iu則減小了，從而減輕了電源的負擔，提高了電源的利用率。

三、實驗設備

電工電子電力拖動實驗裝置一臺，型號：th-dt、導線若干

四、實驗內容

1、功率因數測試 按照圖7-3的電路

實驗電路如圖7-3所示，將三表測得的數據記錄于表7-1中。

圖7-3 日光燈實驗電路 w為功率表,c用可調電容箱。

五、實驗數據與分析

實驗分析： s=ui（保留三位有效數據）220*0.410=90.2 w cosф=0.420 220*0.365=80.3 w cosф=0.480 220*0.395=86.9 w cosф=0.500 220*0.280=61.6 w

cosф=0.610

220*0.230=50.6 w

cosф=0.730 220*0.265=58.3 w

cosф=0.720

220*0.200=44.0 w

cosф=0.860 220*0.210=46.2 w

cosф=0.900

220*0.230=50.6 w

cosф=0.770 220*0.270=59.4 w cosф=0.730 220*0.770=169w cosф=0.310 根據s=ui，由表7-1可知，在一定范圍內，有功功率p一定時，功率因素cosф越大，視在功率s越少

表7-2

六、結論

在日光燈電路中，在一定范圍內，電容值越大，視在功率越

少，有電源電壓且電路的有功功率一定時，隨電路的功率因素提高，它占用電源的容量s就降低，負載電流明顯降低。篇三：日光燈電路實驗 4.3 日光燈電路的聯接及功率因數的提高

一.實驗目的

1.學習功率表的使用；

2.學會通過u、i、p的測量計算交流電路的參數； 3.學會如何提高功率因數。

二.原理及說明

日光燈結構圖如圖4.3-1所示，k閉合時，日光燈管不導電，全部電壓加在啟輝器兩觸片之間，使啟輝器中氖氣擊穿，產生氣體放電，此放電產生的一定熱量使雙金屬片受熱膨脹與固定片接通，于是有電流通過日光燈管兩端的燈絲和鎮流器。短時間后雙金屬片冷卻收縮與固定片斷開，電路中電流突然減小；根據電磁感應定律，這時鎮流器兩端產生一定的感應電動勢，使日光燈管兩端電壓產生400至500v高壓，燈管氣體電離，產生放電，日光燈點燃發亮。日光燈點燃后，燈管兩端電壓降為100v左右，這時由于鎮流器的限流作用，燈管中電流不會過大。同時并聯在燈管兩端的啟輝器，也因電壓降低而不能放電，其觸片保持斷開狀態。

日光燈工作后，燈管相當于一電阻r，鎮流器可等效為電阻rl和電感l的串聯，啟輝器斷開，所以整個電路可等效為一r、l串聯電路，其電路模型如圖4.3-2所示。

三.儀器設備

電工實驗裝置 ：dg032、dy02t、dg054-1t 注意 ：1.測電壓、電流時，一定要注意表的檔位選擇，測量類型、量程都要對應。2.功率表電流線圈的電流、電壓線圈的電壓都不可超過所選的額定值。3.自耦調壓器輸入輸出端不可接反。4.各支路電流要接入電流插座。5.注意安全,線路接好后，須經指導教師檢查無誤后，再接通電源。

四.實驗步驟 1.測量交流參數

對照實驗板如圖4.3-3接線(不接電容c)。

調節自耦調壓器輸出，使u=220v，進行測試，填表4.3-1。

表4.3-1 測量交流參數 2.提高功率因數

按表4.3－2并聯電容c，令u=220v不變，將測試結果填入表4.3-2中。表4.3-2 并電容后測量

五.實驗報告 1.若直接測量鎮流器功率，功率表應如何接線，作圖說明。2.說明功率因數提高的原因和意義。3.電容是否能提高功率因數。篇四：實驗3 日光燈電路及功率因數的提高

實驗三 交流電路的研究

一、實驗目的

1、學會使用交流數字儀表（電壓表、電流表、功率表）和自耦調壓器；

2、學習用交流數字儀表測量交流電路的電壓、電流和功率；

3、學會用交流數字儀表測定交流電路參數的方法；

4、加深對阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。

5、研究提高感性負載功率因數的方法和意義；

二、實驗原理

1、交流電路的電壓、電流和功率的測量

正弦交流電路中各個元件的參數值，可以用交流電壓表、交流電流表及功率表，分別測量出元件兩端的電壓u，流過該元件的電流i和它所消耗的功率p，然后通過計算得到所求的各值，這種方法稱為三表法，是用來測量50hz交流電路參數的基本方法。計算的基本公式為：

電阻元件的電阻：r? uriuliuci pi 2 或r? xl2?f 12?fx c 電感元件的感抗xl?，電感l? 電容元件的容抗xc?，電容c? ui xr 串聯電路復阻抗的模z? pi 2，阻抗角 ? ?arctg

其中：等效電阻 r?，等效電抗x?z 2 ?r 2 在r、l、c串聯電路中，各元件電壓之間存在相位差，電源電壓應等于各元件電壓的相量和，而不能用它們的有效值直接相加。

電路功率用功率表測量，功率表（又稱為瓦特表）是一種電動式儀表，其中電流線圈與負載串聯，（具有兩個電流線圈，可串聯或并聯，以便得到兩個電流量程），而電壓線圈與電源并聯，電流線圈和電壓線

方法與電動式功率表相同，電壓、電流量程分別選500v和3a。

2、提高感性負載功率因數的研究

供電系統由電源（發電機或變壓器）通過輸電線路向負載供電。負載通常有電阻負載，如白熾燈、電阻加熱器等，也有電感性負載，如電動機、變壓器、線圈等，一般情況下，這兩種負載會同時存在。由于電感性負載有較大的感抗，因而功率因數較低。

圈的同名端（標有*號端）必須連在一起，如圖3-1所示。本實驗使用數字式功率表，連接

若電源向負載傳送的功率p?uicos?，當功率p和供電電壓u一定時，功率因數cos?越低，線路電流i就越大，從而增加了線路電壓降和線路功率損耗,若線路總電阻為rl，則線路電壓降和線路功率損耗分別為?ul?irl和?pl?i2rl；另外，負載的功率因數越低，表明無功功率就越大，電源就必須用較大的容量和負載電感進行能量交換，電源向負載提供有功功率的能力就必然下降，從而降低了電源容量的利用率。因而，從提高供電系統的經濟效益和供電質量，必須采取措施提高電感性負載的功率因數。??cos?? pui 計算。

本實驗的電感性負載用鐵心線圈，（日光燈鎮流器）電源用220v交流電經自耦調壓器調壓供電。

三．實驗設備 1．交流電壓表、電流表、功率表（在控制屏）2．自耦調壓器（輸出可調的交流電壓）3．neel—17（或eel—

52、eel—55或meel—001、meel—02）—30w鎮流器，630v/4.3μf電容器，電流插頭，40w/220v白熾燈，30w日光燈 四．實驗內容

1．測量日光燈電路

日光燈電路如圖3-2所示，功率表的連接方法見圖3-1，交流電源經自耦調壓器調壓后向負載日光燈供電。將電壓u調到220v，測量日光燈管兩端電壓ur、鎮流器電壓url和總電壓u以及電流和功率，并記入自擬的數據表格中。2．提高感性負載功率因數實驗 按圖3-2組成實驗電路經指導老師檢查后，按下按鈕開關，調節自耦變壓器的輸出電壓為220v，記錄功率表、功率因數表、電壓表和電流表的讀數，接入電容，從小到大增加電容值，記錄不同電容值時的功率表、功率因數表、電壓表和電流表的讀數，并記入表3-1中。實210v，以便對實驗數據進行比較。

驗中用電流取樣插頭測量三個支路的電流。在實驗過程中，一直要保持負載電壓u2等于

注意：日光燈啟動時電流較大（約0.6a），工作時電流約為0.37a，注意儀表量程選擇。

五．實驗注意事項 1．通常，功率表不單獨使用，要有電壓表和電流表監測，使電壓表和電流表的讀數不超過功率表電壓和電流的量程； 2．注意功率表的正確接線，上電前必須經指導教師檢查； 3．自耦調壓器在接通電源前，應將其手柄置在零位上，調節時，使其輸出電壓從零開始逐漸升高。每次改接實驗負載或實驗完畢，都必須先將其旋柄慢慢調回零位，再斷電源。必須嚴格遵守這一安全操作規程。

六．預習與思考題

1．自擬實驗所需的表格；

2．參閱課外資料，了解日光燈的電路連接和工作原理； 3．當日光燈上缺少啟輝器時，人們常用一根導線將啟輝器插座的兩端短接一下，然后迅速斷開，使日光燈點亮；或用一只啟輝器去點亮多只同類型的日光燈，這是為什么？

4．了解功率表的連接方法； 5．了解自耦調壓器的操作方法。6．電感性的負載為什么功率因數較低？負載較低的功率因數對供電系統有何影響？為什么？

7．為了提高電路的功率因數，常在感性負載上并聯電容器，此時增加了一條電流支路，試問電路的總電流是增大還是減小？此時感性負載上的電流和功率是否改變？

8．提高線路功率因數為什么只采用并聯電容器法，而不用串聯法？

七．實驗報告要求 1．根據實驗1的數據，計算鎮流器的參數（電阻r和電感l）；

2．根據實驗2的數據，畫出各個電壓和電流的相量圖，說明各個電壓之間的關系。3．根據實驗2數據，計算出日光燈和并聯不同電容器時的功率因數，并說明并聯電容器對功率因數的影響。繪制出功率因數與所并電容的曲線，所并電容是否越大越好? 4．根據表3-1中的電流數據，說明 i＝ic＋irl嗎？為什么？ 7．畫出所有電流和電源電壓的相量圖，說明改變并聯電容的大小時，相量圖有何變化？ 8．根據實驗2數據，從減小線路電壓降、線路功率損耗和充分利用電源容量兩個方面說明提高功率因數的經濟意義。

9．回答思考題6、7、8。篇五：日光燈實驗

實驗報告

課程名稱：電網絡分析實驗 指導老師：姚纓纓 成績：__________________ 實驗名稱：耦合電感等效參數的電工測量法與傳遞誤差 實驗類型：研究探索型同組學生姓名：________

一、實驗目的和要求（必填）

二、實驗內容和原理（必填）

三、主要儀器設備（必填）

四、操作方法和實驗步驟

五、實驗數據記錄和處理

六、實驗結果與分析（必填）

七、討論、心得

一、實驗目的和要求? 1.學習電感線圈的直流電阻和自感的測量方法 2.學習交流電路中耦合電感線圈的互感系數的測量方法 3.了解間接測量中測量誤差的傳遞方式

4.對各種測量方案進行比較，學會選擇電路參數測定的最佳方案

二、實驗內容和原理 ?

三、主要儀器設備

1.數字萬用表 2.電工綜合實驗臺 3.dg10互感線圈實驗組件 4.dg11單向變壓器實驗組件

四、操作方法和實驗步驟? 方案1：二次側開路伏安法,11’接交流電源,22’開路,測量i1,u1,u2,然后交換位置 方案2、3：正向串聯/反向串聯伏安法測量

方案4：

2三表法測量線路：

實驗名稱：耦合電感等效參數的電工測量法與傳遞誤差 姓名：劉震 注意

學號：3130104721 1.線圈用漆包銅線繞制而成，通過不同電流時所引起的發熱程度不同，這將影響線圈的直流電阻值。各實驗任務的實驗先后順序，會影響線圈的通電時間，并最終對實驗結果產生影響。

方案上要預先考慮直流電阻在實驗過程中的變化對最終結果的影響，并考慮如何減小這種影響。

五、實驗數據記錄和處理? 1.直流法測r1、r2 u1=2.83v i1=155.3ma；r1=u1/i1=18.2ω u2=3.98v i2=151.5ma；r2=u2/r2=26.3ω l1=1/w*√(u1/i1(1))^2-r1^2)=1/314*√(5.13/0.163)^2-18.2^2)=0.08177h l2=1/w*√(u1/i1(2))^2-r2^2)=1/314*√(5.13/0.189)^2-26.3^2)=0.02137h m12=u2k/wi1=0.825/(314*0.163)=0.01612h m21=u1k/wi2=0.958/(314*0.189)=0.01614h m1=(m12+m21)/2=16.13mh 正向串聯測互感： m2=1/314*(√((15.42/0.251)^2-(18.2+26.3)^2))-(0.08177+0.02137)=0.03175h=31.75mh 正反向串聯法測互感： m4=1/628*[√((15.42/0.251)^2-(18.2+26.3)^2)-√((15.19/0.297)^2-(18.2+26.3)^2)=0.02730h=27.30mh 4.三表法測量l1、l2 測量l1：r0=p/i^2=16.17ω z=u/i=30.83ω x0=√(z^2-r^2)=26.24ω l=(1/w)*x0=83.60mh 測量l2：r0=p/i^2=25.78ω z=u/i=27.93ω x0=√(z^2-r^2)=26.24ω l=(1/w)*x0=34.28mh

六、實驗結果與分析? 1.查表知直流電壓表與直流電流表的測量精度均為0.5級 則du1=0.5%*2.83v=0.01415v di1=0.5%*0.1553a=0.0007765a du2=0.5%*3.98v=0.0199v di2=0.5%*0.1515a=0.0007575a 2.查表知交流電壓表與交流電流表的測量精度均為0.5級 則du=0.5%*5.13v=0.02565v di1(1)= 0.5%*0.163a=0.000815a

di1(2)= 0.5%*0.189a=0.000945a

du2(1)= 0.5%*0.825v=0.004125v du2(2)= 0.5%*0.958v=0.00479v 3.對開路電壓法的誤差分析

由 得dr1= 0.2ω dr2=0.3ω

由 得dl1=2.26mh dl2=7.21mh 由 得dm12=0.16mh dm21= 0.16mh 誤差分析：

由實驗結果可以看出本實驗存在一定誤差，開路電壓法測量l2時誤差較大。測量r1,r2,l1,m時，誤差較小。三表法測量得到的自感與開路電壓法較為接近，而正向串聯法和正反向串聯法測得的互感與開路電壓法測得的互感差距較大。

由計算公式及誤差傳遞公式可以看出，正反串聯法測互感由于減去了中間變量 l1、l2，使系統誤差大大減小。如果測量時能夠保持電壓（電流）的大小不變，并使用同一電壓（電流）表在同一量程下測量，則可保證電壓（電流）的基本誤差性質相同，這時上式中某些小括號內的后兩項與第一項之間就可以相互抵償，從而使總誤差減小。實驗的主要誤差分析如下所述： 1.電流表、電壓表存在有儀表誤差，交流電源的不穩定造成的誤差； 2.線圈用漆包銅線繞制而成，通過不同電流時所引起的發熱程度不同，這將影響線圈的直流電阻值 3.各實驗任務的實驗先后順序，會影響線圈的通電時間，進而導致線圈發熱程度不同，等效電阻r的不同，并最終對實驗結果產生影響； 最終結果（取開路電壓法的值）： r1=(18.2±0.2)ω r2=(26.3±0.3)ω l1=(81.77±2.26)mh l2=(21.37±7.21)mh m1=(16.13±0.16)mh

七、討論與心得

1.討論 互感實驗用的電感能不能作為下一次日光燈實驗備用方案的負載？ 我的想法：將電感正向串接，用16v變壓器輸入，需要同時串接電阻。經多次仿真結果顯示能將最佳補償點控制在7μf左右，同時功率表讀數在1.2w左右，電阻的功率也沒有超過1w。

另外，使用此方案，初始的功率因數高達0.9，雖然能看出補償效果，但是效果實在不明顯。如果要減小電阻，增大補償效果，最佳補償點需大于8μf。

與同學們討論的結果是，使用小電感小電阻串聯，并使用變壓器提供電源的方式具備可行性，但存在不足，有同學計算出如果要將初始功率因數控制在0.8以下，而且最佳補償點在8μf的話，需要460mh的電感。

第三篇：日光燈原理教案

日光燈原理

教學目標 知識目標

1、知道普通日光燈的組成和電路圖，知道日光燈管在電亮和正常發光時對電壓和電流的不同要求．

2、知道起動器和鎮流器的構造和工作原理．

能力目標

通過學生動手安裝日光燈，培養學生的動手能力． 情感目標

通過分析事例，培養學生全面認識和對待事物的科學態度．

教學建議 教材分析

本兩節的內容可以安排學生自學為主完成．由于日光燈是學生們經常接觸的簡單電器，容易引起學生的興趣．鎮流器的作用是本節課的重點內容． 教法建議

本節課后的思考和討論，對深入理解所學的知識是十分有益的，建議教師引導學生思考和討論，這樣可以培養學生對實際問題的理解能力．有條件的學校，建議教師可以在課外知道學生自己動手安裝日光燈，但是必須要在教師的指導下進行，注意安全用電．

教學設計方案 教學過程：

一、引入部分：上節課我們已經學過自感現象，自感現象是廣泛存在的，利用自感現象的一個常見的例子——日光燈

二、新課教學：

①結合日光燈工作原理的示教板，說明日光燈電路結構．接通電路讓學生觀察日光燈的啟輝過程．

②提出問題，安排學生閱讀課本共整理筆記，進行自學． 回答以下問題：

A、燈管、起動器、鎮流器的構造及它們的連接特點．

B、起動器中雙金屬片的工作原理．

C、激發燈管中的水銀蒸汽導電的高電壓是怎么獲得的？

D、目光燈的“白光”是哪里發出的？

E、日光燈正常發光時，鎮流器起什么作用．

教師歸納總結：

日光燈的鎮流器就是利用自感現象的一個例子．如下所示的電路圖，日光燈主要由燈管 起動器、鎮流器、組成．燈管工作原理：燈管內水銀蒸汽導電，發出紫外線，使管壁上熒光粉發出白光，要激發水銀蒸汽導電需要很高的電壓，日光燈正常工作時又需要比220V低很多的電壓．

為滿足這些要求設置了鎮流器和起動器，起動器的作用是開關閉合后把連接燈管兩端燈絲的電路接通，電路接通后經過一小段時間又使電路自動斷開．

鎮流器在起動器把電路突然中斷的瞬間，由于自感現象而產生一個瞬時高壓加在燈管上，滿足激發水銀蒸汽導電需要高壓的要求，使日光燈管成為通路開始發光．日光燈正常工作時，從圖中可以看出交流電不斷通過鎮流器和燈管（不經過起動器），由于自感現象鎮流器的線圈中產生自感電動勢阻礙電流變化，起到降壓作用，燈管兩端電壓比220V低很多，滿足正常工作要求．

（講解過程中可以配合日光燈電路原理模擬演示）

討論：課后思考題討論

日光燈的啟動器是裝在專用插座上的，當日光燈正常發光后，取下啟動器，會影響燈管發光嗎？為什么？如果啟動器丟失，作為應急措施，可以用一小段帶絕緣外皮的導線啟動日光燈嗎？怎樣做？請簡述道理．

如果電容器兩端電壓過高．電容器的絕緣層就會變成導體將兩極連在一起，這種情況叫做電容器的擊穿，日光燈啟動器的電容擊穿是常出現的故障，為什么常出現這種故障呢？啟動器擊穿后，就不能使日光燈管發光了，為什么？

作業：組織學生利用課外時間動手安裝日光燈．

第四篇：單片機：交通燈控制系統設計

交通燈控制系統設計

摘要：本系統由單片機系統、鍵盤、LED 顯示、交通燈演示系統組成。系統包括人行道、左轉、右轉、以及基本的交通燈的功能。系統除基本交通燈功能外，還具有倒計時、時間設置、緊急情況處理、分時段調整信號燈的點亮時間以及根據具體情況手動控制等功能。關鍵詞：AT89S51，交通規則

一、方案比較、設計與論證 1 電源提供方案

為使模塊穩定工作，須有可靠電源。我們考慮了兩種電源方案

方案一：采用獨立的穩壓電源。此方案的優點是穩定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點是各模塊都采用獨立電源，會使系統復雜，且可能影響電路電平。方案二：采用單片機控制模塊提供電源。改方案的優點是系統簡明扼要，節約成本；缺點是輸出功率不高。綜上所述，我們選擇第二種方案。2 顯示界面方案

該系統要求完成倒計時、狀態燈等功能。基于上述原因，我們考慮了三種方案： 方案一：完全采用數碼管顯示。這種方案只顯示有限的符號和數碼字苻，無法勝任題目要求。

方案二：完全采用點陣式LED 顯示。這種方案實現復雜，且須完成大量的軟件工作；但功能強大，可方便的顯示各種英文字符，漢字，圖形等。

方案三：采用數碼管與點陣LED 相結合的方法因為設計既要求倒計時數字輸出，又要求有狀態燈輸出等，為方便觀看并考慮到現實情況，用數碼管與LED燈分別顯示時間與提示信息。這種方案既滿足系統功能要求，又減少了系統實現的復雜度。權衡利弊，第三種方案可互補一二方案的優缺，我們決定采用方案三以實現系統的顯示功能。3 輸入方案：

題目要求系統能手動設燈亮時間、緊急情況處理，我們討論了兩種方案： 方案一：采用8155擴展I/O 口及鍵盤，顯示等。該方案的優點是：

使用靈活可編程，并且有RAM,及計數器。若用該方案，可提供較多I/O 口,但操作起來稍顯復雜。

方案二： 直接在IO口線上接上按鍵開關。因為設計時精簡和優化了電路，所以剩余的口資源還比較多，我們使用四個按鍵，分別是K1、K2、K3、K4。由于該系統對于交通燈及數碼管的控制，只用單片機本身的I/O 口就可實現，且本身的計數器及RAM已經夠用，故選擇方案二。

二、理論分析與計算

1．交通燈顯示時序的理論分析與計算

對于一個交通路口來說，能在最短的時間內達到最大的車流量，就算是達到了最佳的性能，我們稱在單位時間內多能達到的最大車流為車流量，用公式：車流量= 車流 / 時間 來表示。

先設定一些標號如圖2－1 所示。

說明：此圖為直方圖，上邊為北路口燈，右邊為東路口燈，下邊為南路口燈，左邊為西 路口燈。

圖2－2 所示為一種紅綠燈規則的狀態圖，分別設定為S1、S2、S3、S4，交通燈以這四 的狀態為一個周期，循環執行（見圖2－3）。

請注意圖2－1b和圖2－1d，它們在一個時間段中四個方向都可以通車，這種狀態能在

一定的時間內達到較大的車流量，效率特別高。

依據上述的車輛行駛的狀態圖，可以列出各個路口燈的邏輯表，由于相向的燈的狀態圖

是一樣的，所以只需寫出相鄰路口的燈的邏輯表；根據圖2－3 可以看出，相鄰路口的燈它

們的狀態在相位上相差180°。因此最終只需寫出一組S1、S2、S3、S4的邏輯狀態表。

如表2－1 所示。

表中的“×”代表是紅燈亮（也代表邏輯上的0），“√”是代表綠燈亮（也代表邏輯上 的1），依上表，就可以向相應的端口送邏輯值。2．交通燈顯示時間的理論分析與計算

東西和南北方向的放行時間的長短是依據路口的各個方向平時的車流量來設定，并且

S1、S2、S3、S4各個狀態保持的時間之有嚴格的對應關系，其公式如下所示。T-S1+T-S2=T-S3 T-S2=T-S4 T-S1=T-S3 我們可以依據上述的標準來改變車輛的放行時間。按照一般的規則，一個十字路口可分

為主干道和次干道，主干道的放行時間大于次干道的放行時間，我們設定值時也應以此為參 考。

三、電路圖及設計文件 1．燈控制電路設計

由于32個LED 來實現紅綠燈狀態，若直接接在單片機的口線，路口倒計時的顯示就不

能實現，所以本次設計中采用一種新型的電路如圖3－1 所示。

圖中74LS04的作用是倒相和驅動，它輸出的電流大約48mA，實際測試發現足以滿足要

求，而且發光管也能達到足夠的亮度。

觀察圖可以看出：兩組發光管（一組紅、一組綠）由于反相器的作用，其邏輯狀態恰恰 相反。

圖中和電阻串聯的二極管的作用是為了分壓，防止因上下兩組發光管分壓不同導致邏輯 的錯誤。

共四組和上述相同的電路分別代表東西南北四個方向的紅綠燈，使用兩片74LS04 作為 驅動。

2．倒計時顯示電路設計

前面已經分析過相向的燈的狀態和倒計時都是相同的，所以為了節省，采用兩組四個數碼管

作為倒計時的顯示；同時為了節省口資源，采用串口顯示的方式驅動數碼管。見圖3－2 所 示。

四、程序設計思路與流程圖 1．主程序流程圖

主程序中主要是一個死循環，不停的循環四個狀態，如圖4－1 所示。

2．按鍵子程序流程圖

它包含倒計時調整和緊急狀態兩個狀態。

主程序中放了一個按鍵的判斷指令，當有按鍵按下的時候，程序就自動的跳轉到按鍵子

程序處理。當檢測到K2鍵按下的時候就自動返回到主程序。當出現緊急的情況的時候，按下K3或者K4 就切換到緊急狀態，當緊急事件處理完畢 的時候，按下K2，就可以返回正常狀態。

五、測試、數據及結果分析 1．狀態燈顯示測試

當電路連接完畢后，將寫好的測試程序刷寫到芯片內，K1 和K2分別給端口送高電平和

低電平，通電即可檢測。2．數碼管的測試

將串口的和電路板上的接口連接，將寫好的測試程序刷寫到芯片內，開電源即可測試。

3．整體電路測試

系統上電，刷寫好程序即可開始測試，觀測一個周期（共計S1～S4四個狀態，默認140 秒）燈的顯示狀態是否正常，同時觀察倒計的計數是否正常。

六、總結

由于使用的是單片機作為核心的控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強大，而且可以隨時的更新系統，進行不同狀態的組合。

但是在我們設計和調試的過程中，也發現了一些問題，譬如紅燈和綠燈的切換還不夠迅

速，紅綠燈規則不效率還不是很高等等，這需要在實踐中進一步完善。附錄 系統總體電路圖

1.滿足南北向紅綠燈亮，東西向紅燈亮，占25秒——南北向黃燈亮，東西向紅燈亮，占5秒——南北向紅燈亮，東西向綠燈亮，占25秒——南北向紅燈亮，東西向黃燈亮，占5秒。如此循環，周而復始。2.十字路口要有數字顯示，提示行人把握時間：當某方向綠燈亮時，置顯示器為24，然后以每秒減1計數方式工作，直到減為0，綠燈滅，黃燈亮。黃燈滅，紅燈亮時，再次置顯示器為29，并開始減計數，直到為0，十字路口紅綠燈交換，完成一次工作循環。

3.可手動調整和自動調整，夜間為黃燈閃耀。下面是一個單片機交通燈程序 /*

****************************************************************************************** * *

* Keil C 89S51 交通信號控制程序 * *(C)版權所有 Dai_Weis@hotmail.com * * *

****************************************************************************************** */

#include “reg51.h” #define UINT unsigned int #define ULONG unsigned long #define UCHAR unsigned char /*

信號燈變量

南北方向綠燈

sbit n_bike_g = P1^0;//自行車

sbit n_right_g = P1^1;//右轉

sbit n_up_g = P1^2;//直行

sbit n_left_g = P1^3;//左轉 調頭

南北方向紅燈

sbit n_bike_r = P1^4;//自行車

sbit n_right_r = P1^5;//右轉

sbit n_up_r = P1^6;//直行

sbit n_left_r = P1^7;//左轉 調頭 南北方向黃燈

sbit n_bike_y = P3^0;//自行車

sbit n_right_y = P3^1;//右轉

sbit n_up_y = P3^2;//直行

sbit n_left_y = P3^3;//左轉 調頭

東西方向綠燈

sbit e_bike_g = P2^0;//自行車

sbit e_right_g = P2^1;//右轉

sbit e_up_g = P2^2;//直行

東西方向紅燈

sbit e_bike_r = P2^4;//自行車

sbit e_right_r = P2^5;//右轉

sbit e_up_r = P2^6;//直行

東西方向黃燈

sbit e_bike_y = P3^4;//自行車

sbit e_right_y = P3^5;//右轉

sbit e_up_y = P3^6;//直行

*/ //延時

void delay(UINT t, UINT s){ while(t){ UINT i;

for(i = 0;i < s;i++){ } t--;} }

//信號燈狀態

void time_x(UCHAR P_P1, UCHAR P_P2, UCHAR P_P3){

P1 = P_P1;P2 = P_P2;P3 = P_P3;delay(150, 65535);}

void time_s(UCHAR P_P1, UCHAR P_P2, UCHAR P_P3, UCHAR P_P11, UCHAR P_P22){ UINT i;

for(i = 0;i < 3;i ++){

P1 = P_P1;P2 = P_P2;delay(5, 65535);P1 = P_P11;P2 = P_P22;delay(5, 65535);}

P1 = P_P1;P2 = P_P2;P3 = P_P3;delay(10, 65535);} //主程序

void main(){

P1 = P2 = P3 = 0x0;while(1){

time_x(0xA5, 0x38, 0x0);

time_s(0xA4, 0x38, 0x1, 0xA5, 0x38);time_x(0x96, 0x52, 0x0);

time_s(0x92, 0x52, 0x4, 0x96, 0x52);time_x(0x5A, 0x52, 0x0);

time_s(0x50, 0x50, 0x2A, 0x5A, 0x52);time_x(0xF0, 0x25, 0x0);

time_s(0xF0, 0x24, 0x20, 0xF0, 0x25);time_x(0xD2, 0x16, 0x0);

time_s(0xD0, 0x10, 0x62, 0xD2, 0x16);} }

給你一個定時控制的信號系統，我只做的簡單的測試，至于延時我用的軟件，你自己想辦法。^_^

Dai_Weis 于 2005-5-4 13:43:23 重新給你說明

/*

*********************************************************************************** * *

* Keil C AT89S51 交通信號控制程序 * *(C)版權所有 Dai_Weis@hotmail.com * * *

*********************************************************************************** 開發說明：

固定時間信號變換，南北設置調頭、左傳、直行、右轉、自行車。

東西設置左傳、直行、右轉、自行車。

時序狀態：

紅 綠 紅 綠

序號 左 前 右 自 左 前 右 自 前 右 自 前 右 自1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 2 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 3 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 4 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 5 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 */

另外修正個錯誤

while(1){

time_x(0xA5, 0x70, 0x0);time_s(0xA4, 0x70, 0x1, 0xA5, 0x70);

材料： 1、89S51 11.0592M 晶振

1K電阻、10UF電容

12個燈，紅、黃、綠各四個，12個1K電阻

，十字路口嘛。蜂鳴器一個。

按鍵一個，按鍵復位

采用AT89s51型號的單片機，由于交通十字路口的對稱性，所以一個引腳可以同時控制兩個燈，將發光二極管分別接到P1各個引腳，在其中加入一個時振蕩當電路，來控制時間，在P3.0引腳接入蜂鳴器只黃燈亮的時候發出聲響，這里我們讓每次黃燈亮的時候發出六聲響，通過C程序的控制就可以實現，每次循環是10秒。2、9cm*15cm萬用板 1片 單片機及IC座 1套 12M晶振 1只 22P電容 2只 10uF電容 1只 10K電阻 1只 1K排阻 1只 兩位一體數碼管 2只 DC座 1只 自鎖開關 1只

發光二極管紅綠黃

各4只 按鍵 7只 USB電源線 1條 導線

若干

1、基于51系列單片機（型號：STC89C52、AT89C51/C52、AT89S51/S52,隨機選擇，如有特

殊要求請與店主討論）設計實現。（以上幾種單片機全部為51系列單片機，除了名字不一樣外，功能及應用完全一樣，互相

兼容）

2、兩個兩位一體數碼管顯示東西、南北方向時間。

3、四方向各有紅綠黃三顆燈。

4、七個按鍵操作，分別是：禁止通行、東西通行、南北通行、時間加、時間減、切換方向、確認。

第五篇：機械手運行控制系統設計

機電系畢業設計任務書

（二）指導教師：張國同

一、設計題目機械手運行控制系統設計

（二）二、設計目標

1）掌握機械手動作流程。

2）以PLC為系統控制核心

3）掌握正確選擇PLC的方法

4）掌握電氣控制元件的選擇與計算方法。

3）掌握液壓元件選擇與應用。

三、設計內容

機械手由液壓元件驅動，左，右運行采用雙伸出桿液壓缸。機械手的基本動作： 機械手原位→下降→抓物→上升→右行→下降→放物→上升→左行→到原位結束。

1）選擇正確的電氣控制器件

2）選擇正確的液壓元件（包括液壓泵和電機型號）。

3）有各步的工作狀態指示。

4）有必要的電、液保護和聯鎖。

5）繪制電氣控制原理圖和液壓原理圖。

6）繪制元件安裝布置圖。

7）繪制接線圖、控制方框圖、控制流程圖。

四、畢業設計說明書格式要求（15000字以上）。以機電系畢業設計要求為準。

1）設計題目

2）控制原理說明設計方案論證

3）主要器件選擇依據與計算

4）元件明細表

5）設計總結及改進意見

6）主要參考資料

五、參考文獻

工廠電氣控制技術機械工業出版社 主編方承遠

工廠電氣控制設備機械工業出版社 主編許廖

機床電氣控制技術機械工業出版社 主編王炳實

可編程序控制器的應用技術機械工業出版社 主編 王兆義

可編程序控制器的原理及程序設計電子工業出版社 主編崔亞軍