腳步聲控制照明燈的設計

1、電子技術課程設計報告腳步聲控制照明燈的設計作品40%報告20%答辯20%平時20%總分100%目錄一、預備知識 -3 -1.1收集資料二、課程設計題目： 腳步聲控制照明燈 錯誤！未定義書簽。三、課程設計目的及基本要求 -5 -四、設計內(nèi)容提要及說明 -5 -4.1 設計內(nèi)容 錯誤!未定義書簽。4.2 設計說明 錯誤!未定義書簽。五、原理圖及原理 錯誤！未定義書簽。5.1 電路原理圖 錯誤!未定義書簽。5.2 PCB原理圖 錯誤!未定義書簽。六、課程設計中涉及的實驗儀器和工具錯誤!未定義書簽。七、課程設計心得體會 -6 -八、參考文獻 -7 -一.預備知識1.1 收集資料聲控燈是一種聲控電子照明

2、開關裝置。它提供一種操作簡便，實用可靠，控制靈敏的裝置。此外，利用此裝置可以達到省電的目的，響應國家節(jié)能的號召。此次課程設計的聲控燈由話筒，音頻放大電路，選頻電路，倍壓整流電路，鑒幅限幅電 路，延時關閉等電路組成。將實現(xiàn)：（a）開關式控制：擊掌一次燈亮，再擊掌一次燈滅；（b）延時式控制：一次擊掌后燈亮，延時 3秒后自動熄滅。1、光敏電阻光敏電阻是一種特殊的電阻，簡稱光電阻，又名光導管。它的電阻和光線的強弱有直 接關系。光強度增加，則電阻減?。还鈴姸葴p小，則電阻增大。原理當有光線照射時，電阻內(nèi)原本處于穩(wěn)定狀態(tài)的電子受到激發(fā)，成為自由電子。所以光線越 強，產(chǎn)生的自由電子也就越多，電阻就會越小。暗電

3、阻：當電阻在完全沒有光線照射的狀態(tài)下（室溫），稱這時的電阻值為暗電阻（當 電阻值穩(wěn)定不變時，例如1kM歐姆），與暗電阻相對應的電流為暗電流。亮電阻：當電阻在充足光線照射的狀態(tài)下（室溫），稱這時的電阻值為亮電阻（當電阻 值穩(wěn)定不變時，例如1歐姆），與亮電阻相對應的電流為亮電流。光電流=亮電流-暗電流我們當然希望光敏電阻的靈敏度較高，也就是說光電流較大。2、驅(qū)動顯示電路選用三極管電流放大電路，采用發(fā)光二極管模擬燈的顯示，如圖 8所示。下面對基極 電阻和集電極電阻的選取進行計算。發(fā)光二極管如果選用普亮的發(fā)光二極管，流過電流要 求為510mA選用高亮的發(fā)光一極管，流過的電流要求為1 mA,發(fā)光二極管的

4、管壓降為1.82V。下面以選用普亮的發(fā)光二極管=510mM例進行計算。故圖1中的。三極管選用NPN®三極管9013,其電流放大倍數(shù)B =60120,。取0 =100, 故。,而較好，代入上式彳立 故取，即圖1中的。LUJI圖1二、課程設計題目：聲控燈的設計根據(jù)設計任務的要求，首先要將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，這需要傳感器電路，由 于傳感器電路輸出的電信號比較微弱，所以我們需要放大電路，經(jīng)放大后的電信號要實現(xiàn) 開關式控制和延時式控制兩種控制方式， 開關式控制中要求擊掌一次燈亮、 擊掌一次燈滅, 如果將擊掌信號視為觸發(fā)脈沖，則上述現(xiàn)象恰好與觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)功能相一致，所以我們選 用觸發(fā)器實現(xiàn)開關

5、式控制；延時式控制要求擊掌一次后燈亮10秒鐘自動熄滅，如果我們將上述擊掌信號視為觸發(fā)信號，將此觸發(fā)信號加到一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上恰好可以滿足上述要 求，所以我們在放大電路后用一個雙路開關實現(xiàn)上述兩種控制方式，開關撥到一端實現(xiàn)開 關式控制，開關撥到另一端實規(guī)延時式控制，經(jīng)過觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出的信號是數(shù) 字信號，驅(qū)動能力略顯不足，所以我們考慮增加一級驅(qū)動放人電路，然后再輸出給電燈控 制電路。綜上所述，我們根據(jù)設計任務要求繪出如圖所示的電路框圖。三、課程設計目的及基本要求1 .電子技術課程設計是機電系電類專業(yè)學生一個重要實踐環(huán)節(jié)，主要讓學生通過 自己設計并制作一個實用電子產(chǎn)品， 鞏固加深并運用在“

6、模擬電子技術”、“數(shù)字電子技術” 課程中所學的理論知識；2 .經(jīng)過查資料、選方案、設計電路、撰寫設計報告、答辯等，加強在電子技術方面 解決實際問題的能力，基本掌握常用模擬電子和數(shù)字電子線路的一般設計方法、設計步驟 和設計工具，提高模擬電子和數(shù)字電子線路的設計、制作、調(diào)試和測試能力；3 .課程設計是為理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生動手能力，提高和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，通過熟 悉并學會選用電子元器件，為后續(xù)課程的學習、畢業(yè)設計、畢業(yè)后從事生產(chǎn)和科研工作打 下基礎。(1)白天光線較強，照明燈不會點亮；(2)晚上又腳步聲照明燈被點亮，腳步聲小時后燈亮延時十秒再自動熄滅；四、設計內(nèi)容提要及說明4.1、 設計內(nèi)容路燈控制

7、器電路主要由光控電路，開關控制電路及延時電路構成。工作時，光控電 路控制開并控制電路，而光控電路具有優(yōu)先控制的功能，即先讓光控電路來控制開關電路， 即在光控電路工用的情況下，再有聲音信號才能使用控制電路工作，使燈打開，且在聲音 消失后會延時照明一段時間，這部分電路由延時電路來實現(xiàn)，電源電路的作用是為負載電 路提供照明電源同時向電路中的控制電路提供工作電源，交流電源經(jīng)過橋式整流以后，再 經(jīng)過電容降壓，為負載提供電源，同時經(jīng)過穩(wěn)壓以后，為控制電路提供工作電流。4.2、 設計說明該電路是利用光敏電阻對光敏感的特性和開關管的開關特性來實現(xiàn)，即白天或光線較亮 的 時候，控制燈不亮，而在晚上或光線較暗時控

8、制燈亮，同時還要有一個延時電路，以 達到延時照明的目的，聲控和光控是共同進行控制的，因而還要有一個電路來控制，當有 光亮的時候，此控制電路阻止，信號不再往下傳輸，即燈不會亮，而只有當光線足夠暗且 有聲音的時候此控制電路才起作用，才往下一電路傳輸信號，燈才會亮。此電路既可以用 三極管實現(xiàn)，也可以用 4000系列的數(shù)字集成實現(xiàn)，出于簡單穩(wěn)定的目的，這里選用數(shù)字 集成電路來實現(xiàn)。本電路的主要任務是實現(xiàn)在白天光線比較亮的情況下，燈不亮，而在光 線比較暗或天黑的時候，只要有聲音(說話聲、腳步聲)，燈就會亮，同時加上延時電路 的延時作用，燈會延時亮一段時間，不致燈連續(xù)工作，造成能源浪費或元器械件的損壞。

9、延時電路由電阻，電容實現(xiàn)，光控電路由光敏電阻實現(xiàn)，開關電路由開關管實現(xiàn)。路燈控制器電路的總體框圖由聲控、 光控電路，聲光控制電路，開關電路，延時電路, 負載電路和電源電路等構成，工作時，先由光控電路和聲控電路一起向聲光控制電路輸入 信號，當兩個信號同時有效時，聲光控制電路才往下傳輸信號，才向開并電路送去信號，使開關打開，同時也促使延時電路開始工作，而電路的電源由電源經(jīng)過橋式整流以后，再 經(jīng)過降壓電路降過壓以后來提供，電路中其他需供電的電路由降壓以后再進行穩(wěn)壓以后來 供電，負載的供電直接由電源來提供五、原理圖及原理說明六.課程設計中涉及的實驗儀器和工具元件清單:電阻R122K各一個電容C10.1

10、F一個電阻R10470一個三極管9013三個電阻R222M一個MIC一個電阻R31K一個MICC210UF一個電阻R41K一個1N4148D1一個電阻R5470一個LED1D2一個滑動電阻R610K一個CD4011BCNU1AU1BU1DU1C四個光敏電阻R710K一個電阻R84.7M一個電阻R9470一個七.課程設計心得體會通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，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，才能真正為社會 服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以 說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免

11、會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。通過這次電子設計，使我對電子工藝的理論有了更深的了解。了解到了焊普通元件與電路元件 的技巧等。這些知識不僅在課堂上有效，在日常生活中更是有著現(xiàn)實意義，也對自己的動 手能力是個很大的鍛煉。在實習中，我鍛煉了自己動手能力，提高了自己解決問題的能力。 通過本次實習培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實際的能力，提高了我分析問題和解決問題的能力，增強 了獨立工作的能力，比如：熟悉常用電子器件的類別、型號、規(guī)格、性能及其使用范圍。總之，這次課程設計，使我的各個方面都有一定的認識與提高。八.參考文獻1王俊峰，斐炳南，李傳光.電子產(chǎn)品的設計與制作工藝.北京理工大學出版社，19952清華大學電子學教研組編.童詩白.