单片机控制的双向可控硅调光系统设计

"基于单片机的调光系统利用单片机控制双向可控硅，以调节白炽灯的亮度。该系统通过改变触发信号的产生时间（触发角）来控制灯泡亮度，需要在交流电的每个半波产生触发信号。实验器件包括单片机、电解电容、电容、电阻、晶振、与门、双向可控硅、光耦等，通过编写程序实现亮度的增减控制。" 基于单片机的调光系统是一种智能照明控制方案，主要由单片机、双向可控硅和相关电子元件构成。在这个系统中，单片机（如STC89C52）作为核心控制器，通过读取和处理输入信号，控制双向可控硅（如MOC3022和BT136）的导通角，从而调整白炽灯（纯阻负载）的亮度。 双向可控硅在电路中起到开关作用，其特点是一旦导通，在外部触发信号消失后仍能保持导通状态，直到负载电流为零（即交流电压过零点）时自动关断。因此，为了维持灯泡亮度的连续变化，单片机需要在每个交流电半波的过零点之后发出触发信号，触发信号产生的延迟时间（即触发角）决定了灯泡的亮度。触发角越大，灯泡亮度越低；反之，亮度越高。 实验中，通过两个开关分别控制灯泡亮度的增加和减少，这涉及到单片机对输入信号的处理和相应的PWM（脉宽调制）控制。例如，P10、P11、P12和P13引脚可能用于接收这些控制信号，而P14和P15可能用于输出控制双向可控硅的信号。程序中包含中断服务函数（如int0()和int1()），用于响应开关输入，并根据输入信号改变触发角的大小，进而调整灯泡亮度。 实验器件的选择，如电解电容用于滤波，晶振提供稳定的时钟信号，与门用于逻辑控制，光耦隔离单片机与高压电路，确保安全。180欧姆和2W电阻用于分压和限流，电容和电阻组合可能用于形成RC电路，以检测交流电的过零点。LM393比较器则可能用于检测电压阈值，辅助确定触发信号的时机。 实验过程中，首先需要搭建电路，然后编写并烧录控制程序。程序中包括延时函数以精确控制触发信号的时机，以及处理开关输入的逻辑。实验完成后，通过实际操作开关观察灯泡亮度的变化，验证调光系统的功能和性能。 基于单片机的调光系统结合了数字电路和模拟电路技术，实现了精确、连续的亮度控制，为智能家居、节能照明等领域提供了实用的解决方案。