江西省第20届大学生电子设计制作赛赛赛题 一,基础部分(100分) 众所周知,白炽灯是爱迪生的重要发明,这一发明使人类的夜晚从此告别了黑暗,迎来了光明。但白炽灯太耗电了,进入二十一世纪的人类,将降低能耗,节约能源,注重环保看成是当今世界的主潮流。占据照明灯主要市场的白炽灯由节能型的冷光源灯取代,也是无可争辩的事实。于是节能,环保且寿命长的LED灯应运而生,其应用,发展势头在近几年,一年比一年迅猛,北京奥运场馆大量采用LED灯就是一个很好的例子。现在要求参赛者在应用LED灯方面作个尝试,即请参赛学生在赛场提供的元器件中选用(必须如此)必需的器材,设计,制作一个LED楼道照明灯,要求是: 1.LED楼道照明灯接220v/50Hz的交流电使用,白天不亮,夜晚受声音控制发光,发光时间约为10秒。 2.LED照明灯,本应由4组并联,每组串联三个高亮度的发白光的二极管组成,但限于赛场条件,仅用一组(即只串无并)三只白光发光管组成,必须安装在万能板上,并只能用晶闸管作开关。 3.充电电池及充电电源的处理。由于要在短时间内表明电池电压的变化情况,为此采用“317”可调电源代替可充电电池(不提供充电电池也不涉及制作充电电源)。 4.指示灯说明:1用绿色发光管代表“317”电源输出指示;2红色发光管亮表示电池在充电;3电池电压高于8.8V时,黄色发光管亮;4电池电压高于12V时,兰色发光管亮。 5.要有防过充电,过放电保护电路。充电电池电压U0正常为10V上下。为了延长充电电池的寿命,当电压低于8.6V时,停止放电并转为充电;当电池电压高于12V时,停止充电并转为供电。 本作品的工作过程是这样的: 白天,充电电池充电(红色发光管亮),当充电电池电压高于12V时,自动切断充电,红色发光管灭,并转至LED照明灯及其控制电路供电,此时兰色发光管亮。 晚上,充电电池给LED灯及其控制电路供电,黄色发光管,兰色发光管亮,当楼道有声音时,LED照明灯亮。灯亮时间约为10秒,过后若楼道无声音,LED照明灯自动熄灭。 如果充电电池电压低于8.6V黄色发光管灭,控制电路将会自动接通充电电路充电(红色发光管亮)。 二,发挥部分(10分+10分)有发挥部分者,在参赛规则背面画图。 1.
画图(不制作)——在赛题中未要求设计制作充电电源,是因为用‘‘317’’可调电源代替了可充电电池。现要求根据楼道LED灯的自身的特点,另行选择赛场提供的器材设计一个小电流充电电源,并仅绘图表示。 画图(不制作)——加在LED白色发光二极管的电压大于3.6V时,只要电压稍有增加,其电流就会成倍增加,增大热效应,大大衰减发光亮度,甚至烧毁。如能长期维持恒流供电,则很理想,亮度好,寿命长,你能设计一个这样的电路吗?请在给你的器材中选用元件设计,并画图示之。 |