聲光控延時開關課程設計報告.doc

青島農(nóng)業(yè)大學理學與信息科學學院傳感器原理及應用課程設計報告 設 計 題 目 聲光控延時開關課程設計 學生專業(yè)班級 電子信息工程 學生姓名（學號） 梁化豪（20112755） 指 導 教 師 車曉巖 完 成 時 間 2014/9/22 實 習（設計）地點 理信學院硬件實驗室 2014 年 9 月 23 日一、課程設計目的和任務課程目的：1根據(jù)課程要求設計一個聲光控延時節(jié)能開關，在光線較亮時，節(jié)電開關呈關閉狀態(tài)，燈不亮；只有在黑暗的情況下，發(fā)出聲音時，燈會自動點亮，并有一定的延時功能，以達到實用節(jié)能的目的。2要求電路能夠通過光亮強度的感應以及聲音強度的大小控制照明燈的亮滅。課程任務：1根據(jù)要求選擇設計方案，寫出詳細的設計過程。2學習掌握焊接技術以及電路元件的裝配。熟悉手工焊錫的常用工具的使用及其維護與修理。二、分析與設計 1.設計任務分析：主要電路由整流穩(wěn)壓電路構成，可控硅開關選用 PCR406，話筒放大電路，光敏控制電路，音頻放大電路，檢波電路，延時電路構成。聲光控延時開關利用聲音和光來控制開關的開啟，若干分鐘后延時開關“自動關閉。整個電路的功能就是將聲音信號處理后，變?yōu)殡娮娱_關的開動作。通過話筒將將聲音信號轉化為電信號控制電路開關。 2.實驗原理及原理圖：色環(huán)電阻的識別：顏色黑棕紅橙黃綠藍紫灰白金銀本色有效數(shù)字012345678910的次方 0123456789-1-2允許誤差120.50.20.151020可控開關PCR406：起開關作用，A、K兩極并聯(lián)在整流電路的輸出端，作為負載，G極受控制電路的控制，當G得到一個高電壓時可控硅導通，燈亮；高電壓消失可控硅斷開，燈滅。整流穩(wěn)壓電路：由橋式整流電路，9.1v二極管穩(wěn)壓電路和濾波電容c1構成。R1為分壓電阻，VS穩(wěn)壓二極管輸出9.1V穩(wěn)定直流電壓，為后級電路提供工作電源。話筒放大電路：由R2、MIC組成拾音電路，經(jīng)C2耦合到Vt1組成放大電路，C3是輸出耦合電容。R3、R4為Vt1的偏置電阻。電路中可以改變電路中R2的阻值大小和C2的容量大小，去調(diào)節(jié)聲控的靈敏度。光敏控制電路：音頻輸出電壓通過C3、R5耦合送到音頻放大電路，用光敏電阻R10接地。光敏電阻有光照電阻非常小，音頻信號被光敏電阻短路無法繼續(xù)傳送白天燈不亮。晚上無光照阻值很高相當于開路音頻信號不受影響繼續(xù)傳遞。音頻放大電路：音頻信號較小無法滿足檢波的要求采用兩個三極管組成多級放大電路檢波電路：音頻信號是交流信號，不能控制可控硅，需轉化為直流信號由1N4148組成，由于兩級音頻放大電路輸出信號大，使VD5導通輸出音頻信號的正半周期對延時電容充電延時電路：由C4、R8、VT4、R9組成，檢波二極管VD5取得音頻信號正半周期，對C4充電，C4充電后得到的直流電壓，就是控制電壓。要放電必須經(jīng)過C4、R8、VT4和可控硅，放射完的時間就是延時時間。檢波后的音頻信號經(jīng)過延時電路后控制可控硅若導通則整流負載導通，燈亮；若斷開則負載斷開燈滅。可控硅控制燈泡的亮滅，可控硅受話筒的音頻信號和光敏電阻的控制，實現(xiàn)聲光控，燈亮的時間由延時電路的時間決定。3.原器件清單元件型號數(shù)量元件型號數(shù)量IN4007490151IN41481901439.1V穩(wěn)壓管1PCR406116V/47uF1電阻13K250V/1uF347K1光敏電阻1510K1話筒1100K3導線100cm21M1印制板12M12.5公厘自攻螺絲1三、實驗步驟 1、準備好全套元件后，識別不同的電阻大小將相應的電阻放到對應的位置，對應個個元器件進行檢查焊接時注意焊接的順序，最后焊接話筒和光敏二極管，在焊接開始時注意印刷版的清潔，焊接時焊點要飽滿，注意避免出現(xiàn)虛焊和假焊，造成接觸不良，鄰近的焊點注意不能連接在一起出現(xiàn)短路的情況發(fā)生危險。 2、焊接時先焊接無極性的阻容元件，電阻采用臥裝，電容采用直立裝，緊貼電路板，焊接有極性的元件如電解電容、話筒、整流二極管、三極管、單向可控硅等元件時千萬不要裝反，注意極性的正確，否則電路不能正常工作甚至燒毀元器件。 3、焊接結束后檢查焊點的情況有沒有出現(xiàn)漏焊，元器件有沒有裝錯然后再接通電源。通電后，人體不允許接觸電路板的任一部分，防止觸電，注意安全。 通電后將光敏二極管遮住，發(fā)出聲音燈亮，過一會燈滅。等有光照的時候，發(fā)出聲音燈仍然不亮。若不成功請仔細檢查有無虛假錯焊和拖錫短路現(xiàn)象。排除相應的錯誤后重試過程中注意斷電。4實物圖 四、總結與心得體會在本設計中了解到了聲光控路燈控制器的組成、性能，在設計的過程中了解到了整流穩(wěn)壓電路，可控硅開關的使用，學會利用光敏二極管設計光敏控制電路， 利用多級放大對信號進行放大，并且設計了相應的檢波電路以及延時電路這對以后的電路設計都有一定的作用。并且這次課程設計讓我也了解到了一些新的元器件例如可控硅經(jīng)過了解發(fā)現(xiàn)可控硅整流器件是一種非常重要的功率器件，可用來做高電壓和大電流的控制。可控硅器件主要用在開關方面，使器件從關閉或是阻斷的狀態(tài)轉換為開啟或是導通的狀態(tài)，反之亦然。可控硅器件與雙極型晶體管有密切的關系，二者的傳導過程皆牽涉到電子和空穴，但可控硅的開關機制和雙極晶體管是不同的，且因為器件結構不同，可控硅器件有較寬廣范圍的電流、電壓控制能力。這些都是課本上涉及較少的。不光是在知識方面，通過設計我們自己親自動手焊接，盡管自己焊接的并不熟練經(jīng)常出現(xiàn)一定的小問題但是正是這種小問題我們才能從中得到提高。并且掌握了一定的焊接技巧，以及焊接元器件時應當注意的一些問題這些都是我們沒有辦法從書本上學到的。經(jīng)過這次傳感器課程設計我感覺學到了很多，這次設計從理論到模擬實踐，在這個過程中我們鞏固了課本上的知識，并且將知識加以應用，確實是一次很好的應用機會。只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，只有這樣從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計過程中，通過查閱資料，閱讀文獻，我學到了很多切實有用的分析方法和技巧，這對于我以后的學習有很大的幫助。光注重知識的學習是不夠的，我們應當將書本上的知識拿到現(xiàn)實中來這樣才能使我們有更好的提高