第三次開課光控開關(guān)

第三次開課光控開關(guān)第一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四光線照射較強(qiáng)時，小燈不亮光線照射較暗時，小燈發(fā)亮

本節(jié)課小制作：光控小燈效果圖第二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四隨便提下，電子設(shè)計(jì)所需的理論知識有：電路、模電、數(shù)電、單片機(jī)、高頻電路、ARM、FPGA等等。

只有清楚地掌握一定理論知識，設(shè)計(jì)起來才會更加的流暢和完美，雖然說我們電協(xié)最主要是以實(shí)際操作為主，但是遇到不懂的，私下要去補(bǔ)上相應(yīng)的理論知識，只有這樣你們才有可能自己去設(shè)計(jì)電路的。第三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四二極管：二極管的主要特性是單向?qū)щ娦裕簿褪窃谡螂妷旱淖饔孟?，?dǎo)通電阻很??；而在反向電壓作用下導(dǎo)通電阻極大或無窮大。在上節(jié)課可調(diào)電源的制作中我們認(rèn)識了二極管的整流作用，另外，二極管也被廣泛應(yīng)用于隔離、穩(wěn)壓、極性保護(hù)、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中，在以后深入的學(xué)習(xí)中我們會慢慢遇到。

第四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四光敏電阻是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換。其他半導(dǎo)體器件第五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四光敏二極管 光敏二極管與光敏電阻：從電子設(shè)計(jì)的作用看，他們都是光敏傳感器，這是相同之處，他們的區(qū)別在于光敏二極管，是利用材料的光特性實(shí)現(xiàn)二極管的開關(guān)功能。光敏電阻，是利用材料的光特性實(shí)現(xiàn)可變電阻的功能。在無光照射時，光敏二極管的伏安特性和普通二極管基本相似，此時的反向飽和電流叫暗電流，一般小于0.1uA。在有光照時，其反向電流將隨一定的光照強(qiáng)度的增加而線性增加，這時的反向電流又叫光電流。一般能大于100uA,而且對于一定的光照強(qiáng)度下，光敏二極管相當(dāng)于一個恒流源。第六頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四前面介紹的兩種電子元件，都實(shí)現(xiàn)了光信號到電信號的轉(zhuǎn)換，只要是電信號，我們就可以通過一系列電路，經(jīng)過處理，實(shí)現(xiàn)我們想要的功能。比如說路燈的自動控制，我們就可以通過這些元器件采集光信號來判斷到底是白天還是黑夜。我們把這一類能夠探測、感受外界的信號、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置的原件稱為傳感器。第七頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬：光敏傳感器——視覺聲敏傳感器——聽覺

氣敏傳感器——嗅覺化學(xué)傳感器——味覺

壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺

敏感元件的分類：①物理類，基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)。②化學(xué)類，基于化學(xué)反應(yīng)的原理。③生物類，基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。

通常據(jù)其基本感知功能可分為：熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。 （還有人曾將敏感元件分46類）。第八頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四DS18B20溫度傳感器

TC40-16T/R超聲波傳感器

第九頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四TCS3200D顏色傳感器

RE200B人體紅外熱釋電傳感器

第十頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四HM1500LF濕度傳感器ADXL345BCCZ數(shù)字加速度傳感器

第十一頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四三極管是一種控制元件，主要用來控制電流的大小。以共發(fā)射極接法為例（信號從基極(B)輸入，從集電極(C)輸出，發(fā)射極(E)接地），當(dāng)基極電壓UB有一個微小的變化時，基極電流IB也會隨之有一小的變化，受基極電流IB的控制，集電極電流IC會有一個很大的變化，基極電流IB越大，集電極電流IC也越大，反之，基極電流IB越小，集電極電流IC也越小，即基極電流控制集電極電流的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多，這就是三極管的放大作用。三極管IC的變化量與IB變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù)β（β=ΔIC/ΔIB,Δ表示變化量。），三極管的放大倍數(shù)β一般在幾十到幾百倍。第十二頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四三極管在放大信號時，首先要進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，即要先建立合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，也叫建立偏置，否則會放大失真。使NPN三極管工作在放大區(qū)。使Uc>Ub；Ube>0.7v。

第十三頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四當(dāng)光線比較強(qiáng)時，光敏二極管光電流大于ID=200uA，就以200uA計(jì)算，如果三極管Q1正常放大（放大倍數(shù)β=200），IR1=β×200uA=40mA，則UR1=IR1×1K=40V>5V,這顯然不可能，因?yàn)閁R1最大為5V，所以三極管工作在飽和區(qū)，此時UB約為0V，三極管Q2就不導(dǎo)通了，這時LED燈不亮；當(dāng)光線較弱時，光敏二極管光電流ID小于10uA，就以10uA計(jì)算，UR1=β×10uA×1K=2V，所以UB>5v-2v=3v，此時三極管Q2將導(dǎo)通將LED點(diǎn)亮。點(diǎn)亮?xí)r，還可以通過調(diào)節(jié)變阻器的阻值來改變LED的亮度。（使NPN三極管正常放大，建立偏置，使NPN三極管工作在放大區(qū)，即Uc>Ub；Ube>0.7v）ECB第十四頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四光敏二極管與發(fā)光二極管“正”、“負(fù)”端的辨別面積小的為“正”面積大為“負(fù)”一般判別光敏二極管或者發(fā)光二極管會用長腳為“正”，短腳為“負(fù)”，去判斷，但是長短腳是廠家自己定義的，有時候會不按照這種一般性，現(xiàn)在提出一種權(quán)威的辨別方法，就是看發(fā)光二極管兩極面積，面積大的為“負(fù)”，面積小的為“正”；這是結(jié)構(gòu)所決定的，改不了，所以就不會錯了第十五頁，共十七頁，編輯于2023年，星期四關(guān)于二極管單向?qū)ê腿龢O管工作原理涉及到PN結(jié)，有興趣的同學(xué)可以去模電方面的書籍提前了解焊接注意事項(xiàng)：1、作品不需要焊接得很小，布局大點(diǎn)也練習(xí)一下焊功，光敏二極管與LE