聲光控制樓道開關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)VIP

1、word.目錄摘要 .1緒論 .2第 1 章方案選擇 .31.1 方案設(shè)計(jì) .31.2 功能闡述 .4第 2 章單元電路設(shè)計(jì) .52.1 電源電路設(shè)計(jì) .52.2 延時(shí)處理電路設(shè)計(jì) .62.2.1 555 定時(shí)器.62.2.2 555 定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路.72.3 聲控電路設(shè)計(jì) .92.4 繼電器控制電路設(shè)計(jì) .102.5 光控制電路設(shè)計(jì) .11第 3 章整機(jī)電路 .12第 4 章電路仿真 .14第 5 章實(shí)物制作與調(diào)試 .155.1 常用電子元器件的安裝 .155.1.1 IC 插座的安裝.155.1.2 晶體管的安裝 .155.1.3 電阻的安裝 .155.1.4 電容的安裝 .155

2、.2 焊接 .165.2.1 焊接準(zhǔn)備 .16word.5.2.2 焊接過程 .165.3 調(diào)試 .175.3.1 靜態(tài)調(diào)試 .175.3.2 動(dòng)態(tài)調(diào)試 .18總結(jié) .19致謝 .20參考文獻(xiàn) .21附錄 1整機(jī)電路圖.22附錄 2元器件明細(xì)表.23word.摘要聲光控制樓道燈開關(guān)，能自動(dòng)控制白天開關(guān)、夜晚亮燈、人走燈滅。這里介紹的聲光控制自動(dòng)延時(shí)開關(guān)，綜合了聲光和延時(shí)控制，工作穩(wěn)定，節(jié)電并延長燈泡壽命。整個(gè)電路由聲控電路、延時(shí)電路、光控電路、電源電路組成。220V 供交流電壓供電，光控電路對外界光亮程度進(jìn)行檢測，輸出與亮度程度相對的電壓信號。從而實(shí)現(xiàn)白天燈泡不亮，晚上遇到聲響時(shí)，通過聲控電路

3、使燈泡自動(dòng)點(diǎn)亮，聲控電路主要將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，從而?shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，延時(shí)電路當(dāng)聲音消失后延長一段光照時(shí)間。在白天或光線較強(qiáng)的場合，即使有較大的振動(dòng)聲響也能控制燈泡不亮；晚上或光線較暗時(shí)遇到聲響、振動(dòng)后燈自動(dòng)點(diǎn)亮，并延時(shí)一段時(shí)間。聲光控制樓道燈開關(guān)不僅適用于住宅區(qū)的樓道，而且也適用于工廠，辦公樓，教學(xué)樓等公共場所，它具有靈敏、低耗、性能穩(wěn)定、使用壽命長、節(jié)能、體積小，外形美觀，制作容易，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞聲控；延時(shí)；光控；光照強(qiáng)度；節(jié)能word.緒論眾所周知，公共場所和居民居住區(qū)的公共樓道里普遍使用的都是機(jī)械手動(dòng)開關(guān)。由于各種各樣的原因往往出現(xiàn)許多燈泡點(diǎn)亮長明的現(xiàn)象，這樣既縮短了燈泡

4、的壽命，又浪費(fèi)了國家的電量，為國家、單位、個(gè)人造成很多經(jīng)濟(jì)損失。另外，由于頻繁開關(guān)或其它的人為因素，墻壁開關(guān)的損壞率很高，既增大了維修量、浪費(fèi)了資金，又容易造成事故隱患。因此，設(shè)計(jì)一種電路新穎、平安節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便的聲控樓道燈自動(dòng)開關(guān)相當(dāng)有必要。樓道燈是一種廣泛使用的公用照明設(shè)備，很多人對它的節(jié)能不太重視，人們對它的一些特殊性不了解,造成它的電能浪費(fèi)。在重視節(jié)能和綠色生活的今天,我們很有必要研究它了解它,讓它既能更好的為我們效勞,又能節(jié)約能源,壽命更長,省錢又方便。本作品可代替住宅小區(qū)樓道上的開關(guān)，天黑有人走過樓梯通道有腳步聲或其它聲音時(shí)，樓道燈會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮，提供照明；當(dāng)人們進(jìn)入家門或走

5、出公寓，樓道燈延時(shí)幾秒鐘后會(huì)自動(dòng)熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會(huì)亮，這樣可以到達(dá)節(jié)能的目的。此工程研究的是一種聲、光雙重控制功能的無觸點(diǎn)開關(guān)。當(dāng)今世界在電子信息技術(shù)的領(lǐng)域里取得了社會(huì)跨躍式的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的飛速開展使各國生產(chǎn)力大規(guī)模提高。隨著電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的不斷開展，人們生活水平的不斷提高，人們對自己的生活及社會(huì)的能源也逐漸的開始重視起來。在電的領(lǐng)域里，電燈的樣式、種類以及對燈的控制方式千變?nèi)f化。在現(xiàn)代的科學(xué)研究中，科學(xué)家使用的先進(jìn)儀器離不開電子技術(shù)；在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，電子技術(shù)廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且摻透到各個(gè)領(lǐng)域中。無論是通信、播送、電視、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化設(shè)備、電子醫(yī)療器械、

6、新型武器、人造衛(wèi)星和宇宙飛船，還是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚募矣秒娖鳎茧x不開采用電子技術(shù)制造出來的各種電子設(shè)備。本設(shè)計(jì)采用開關(guān)電壓過零保護(hù)技術(shù)，可消除白熾燈開啟瞬間的大電流沖擊，有效防止繼電器元件啟動(dòng)時(shí)的電流過載，大大地延長了開關(guān)的使用壽命，并且可以起到保護(hù)燈泡的作用。word.第 1 章方案選擇1.1 方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)聲光控開關(guān)，最起碼要考慮三方面的問題，其一是燈泡的開關(guān)控制，這是由220V 市電供電。其二是光控制，使其在有光時(shí)，即使有聲音也不能亮。其三就是聲音控制，在晚上或光線缺乏時(shí)，只要有人經(jīng)過，發(fā)出聲音，燈泡就會(huì)點(diǎn)亮并延時(shí)。方案一： 電路由 555 定時(shí)電路、聲光控電路、電源電路組成。白天

7、光線較強(qiáng)時(shí)，光控局部將開關(guān)自動(dòng)斷開，聲控局部不工作。夜晚光線較暗時(shí)，光控局部將開關(guān)自動(dòng)接通，負(fù)載電路的通斷受控于聲控局部，電路是否接通，取決于聲音信號強(qiáng)度。當(dāng)聲音信號強(qiáng)度到達(dá)一定程度時(shí)，電路自動(dòng)接通，點(diǎn)亮白熾燈開始延時(shí)，延時(shí)時(shí)間到，開關(guān)自動(dòng)斷開，等待下一次聲音信號觸發(fā)。方案一原理框圖如圖 1-1 所示。 電 源 電 路 聲 音 處 理 電 路 光 處 理 電 路 觸發(fā)延時(shí)電路 控制電路圖 1-1 方案一電路框圖方案二：電路中的主要元器件是用了數(shù)字集成電路芯片 CD4011 ,它內(nèi)部有 4 個(gè)獨(dú)立的與非門 D1 D4 ，電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。聲光控制燈主要由聲控電路，光控電路，延時(shí)電路三局部組

8、成。方案二原理框圖如圖 1-2 所示。 word.圖 1-2 方案二原理框圖該電路產(chǎn)生的聲音信號，通過聲電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，該信號經(jīng)放大送處理器處理，處理器將幅度、頻率不相同的聲波信號轉(zhuǎn)換成一次狀態(tài)改變的控制信號，該信號經(jīng)延時(shí)處理電路到達(dá)設(shè)計(jì)要求時(shí)間與設(shè)計(jì)要求功能，經(jīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接控制負(fù)載動(dòng)作，處理電路如圖 1-3 所示。信號 處理 輸入 輸出 輸入 輸出 a框圖 b波形圖 圖 1-3 信號處理電路 由于兩套方案均能實(shí)現(xiàn)聲光控功能，而第二種方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)本錢高，且生產(chǎn)的工作量比擬大，不易設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)以及個(gè)人多方面的原因，選用第一個(gè)方案，用555 定時(shí)器，此方案結(jié)構(gòu)簡單又實(shí)用，易與設(shè)計(jì)

9、。1.2 功能闡述聲光控照明電路的主要原理：利用光學(xué)、聲學(xué)和電子學(xué)的原理，即用光敏電阻和聲音傳感器將光亮程度和聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，從而推動(dòng) NE555 的 Q 端輸出高電平繼電器吸合使電路正常工作。此聲光控制照明電路應(yīng)具有以下功能：1.白天燈滅；2.晚上有聲響時(shí)燈亮，延遲幾十秒設(shè)成 30s后熄滅；3.燈泡任意功率。word.第 2 章單元電路設(shè)計(jì)2.1 電源電路設(shè)計(jì)電源電路由變壓，整流、濾波、穩(wěn)壓四局部組成，電源電路框圖如圖 2-1 所示。變壓器整流橋 濾波 穩(wěn)壓 220V 圖 2-1 為電源電路設(shè)計(jì)框圖電源電路原理圖如圖 2-2 所示。圖 2-2 電源電路原理圖該圖中，由 D3、D4、D5

10、、D6 四個(gè)二極管構(gòu)成橋式整流電路，它利用二極管的單向?qū)щ娞匦詫?220V 的交流電轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)的直流電；C8、C9 為電容濾波，它將整流后的脈動(dòng)成分濾掉，使之變成比擬平滑的直流電；U2、C3、C4 組成的三端固定式穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的+5V 直流電壓，其中 C3 為抗干擾電容，用以旁路在輸入導(dǎo)線過長時(shí)引入的高頻干擾脈沖，C4 具有改善輸出瞬態(tài)特性和防止電路產(chǎn)生自激振蕩的作用；二極管 D7 對集成穩(wěn)壓器起保護(hù)作用。word.2.2 延時(shí)處理電路設(shè)計(jì)2.2.1 555 定時(shí)器555 定時(shí)器的內(nèi)部電路封裝和引腳圖組成框圖如圖 2-3 所示。 a) 555 定時(shí)器的內(nèi)部組成 b) 555 定時(shí)器的

11、引腳圖圖 2-3 555 定時(shí)器555 定時(shí)器的內(nèi)部主要包括兩個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的集成電路電壓比擬器、一個(gè) R-S 觸發(fā)器、一個(gè)晶體管和幾個(gè)電阻。下面介紹 555 定時(shí)器各引腳的連接及功能：腳為接地端，也是芯片的公共端；腳為電源端 Vcc；腳為電路的輸出端；腳為放電端，相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)；腳為電路的復(fù)位端，其接地時(shí)，555 的輸出為低電平，且保持不變，一般將 4 腳接在電源的正極上，電路能正常工作；只要在此輸入低電平，輸出端立即被置為低電平，不受其它輸入狀態(tài)影響。正常工作時(shí)接高電平可直接接到電源上。腳為比擬電壓控制端，如果 Vcc端沒有外加電壓時(shí)兩個(gè)比擬器的參考電壓，由電源電壓經(jīng)過三個(gè)等值電阻分壓提供，那

12、么 VR1=VCC，VR2=VCC。在這種情況下，該3231端可通過電容0.01uf接地，防干擾信號竄入。如果該端接入外電壓 Vco時(shí)，那么VR1= Vco， VR2=21Vco，因此 Vco可改變參考電壓值 VR。腳、腳為兩個(gè)電壓比擬器的輸入端，一個(gè)為反相輸入端，一個(gè)為同相輸入端，它們輸入的信號可以是數(shù)字信號也可以是模擬信號，分別與比擬器所設(shè)置的參考電壓NE555word.進(jìn)行比擬便于控制輸出狀態(tài)。同時(shí)它們和 7 腳在電路中的接法決定了 555 的工作 狀態(tài)。為置 0 輸入端，當(dāng)=0 時(shí)，定時(shí)器的輸出 OUT 為 0；當(dāng)=1 時(shí)，555 定時(shí)器具RRR有以下功能： 1.當(dāng)高觸發(fā)端 TH 32

13、Vcc，且低觸發(fā)端31Vcc 時(shí)，比擬器 C1 輸出為低電平；TRC1 輸出的低電平將 RS 觸發(fā)器置為 0 狀態(tài)，即 Q = 0，使得定時(shí)器的輸出 OUT 為 0，同時(shí)放電管 VT 導(dǎo)通。2.當(dāng)?shù)陀|發(fā)端31Vcc，且高觸發(fā)端 TH 32Vcc 時(shí)，比擬器 C2 輸出為低電平；TRC2 輸出的低電平將 RS 觸發(fā)器置為 1 狀態(tài)，即 Q = 1，使得定時(shí)器的輸出 OUT 為 1，同時(shí)放電管 VT 截止。3.當(dāng) TH 31Vcc 時(shí)，定時(shí)器的輸出 OUT 和放電管 VT 的狀態(tài)保持不變。TR根據(jù)分析，可以得出 555 定時(shí)器的功能表，如表 2-1 所示。表 2-1 555 定時(shí)器的功能表 輸入

14、輸出 TH TR ROUT VT 0 0 導(dǎo)通 32Vcc 31Vcc 1 0 導(dǎo)通 31Vcc 1 不變 不變 32Vcc 31Vcc 1 1 截止 2.2.2 555 定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路將低觸發(fā)端作為觸發(fā)信號的輸入端，再將高觸發(fā)端 TH 和放電管輸出端 D 接TRIu在一起，并與定時(shí)元件 R、C 連接，那么可以構(gòu)成一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。具體電路及工作波形如圖 2-4 所示。word.a電路 b工作波形圖 2-4 555 定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器當(dāng)觸發(fā)脈沖 u1下降沿到來時(shí)，由于31Vcc，而 TH =0，從 555 定時(shí)器的功TRCu能表不難看出，輸出端 OUT 為高電平，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，

15、此時(shí)放電管 VT 截止。由于 VT截止，Vcc 那么通過 R 對 C 充電，當(dāng) TH=32Vcc 時(shí)，輸出端 OUT 跳變?yōu)榈碗娖?，電Cu路自動(dòng)返回穩(wěn)態(tài)，此時(shí)放電管 VT 導(dǎo)通。電路返回穩(wěn)態(tài)后，C 通過導(dǎo)通的放電管 VT 放電，使電路迅速恢復(fù)到初始狀態(tài)?？梢运愠?，輸出脈沖的寬度1.1RC。Wt所謂光控就是利用光敏三極管對不同光照呈現(xiàn)的阻抗不同，從而對 NE555 的 4 腳進(jìn)行上下電平控制，使 555 處于等待觸發(fā)狀態(tài)或處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)。白天，亮度較強(qiáng)時(shí)，當(dāng)有足夠的光通量照射在光敏電阻上時(shí)，其電阻值突然降得很低，既光敏電阻兩邊的電壓就變小，Q6 基極電流大于集電極電流，從而工作于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，

16、集電極與發(fā)射級短路，NE555 的 4 腳呈低電平，使 555 處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)，Q 端不輸出高電平，繼電器不吸合電燈不亮。夜晚，亮度較暗時(shí)，在黑暗狀態(tài)下光敏電阻 RV1 呈高阻態(tài)，阻值100K，電路通過光敏電阻 RV1 形成低電平，不能使 Q6 飽和導(dǎo)通，Q6 工作于截止?fàn)顟B(tài)，集電極與發(fā)射極斷路，NE555 的 4 腳呈高電平，NE555 觸發(fā)器處于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)狀態(tài)。電燈點(diǎn)亮的時(shí)間即單穩(wěn)態(tài)電路觸發(fā)后高電平持續(xù)的時(shí)間，它取決于單穩(wěn)態(tài)電路的時(shí)間常數(shù)，其大小為： 1.1470k47uf 30s (2-1)Wt經(jīng)計(jì)算，下列圖電路的單穩(wěn)態(tài)時(shí)間為 30s，即電燈點(diǎn)亮后 30s 熄滅。NE555 和 R8、

17、C5、Q6、C6、R7 等組成延時(shí)處理電路如圖 2-5 所示。word.R7470KR820kC50.01uFR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U1555C647uFQ6NPN+5VQ3集電極光敏電阻繼電器繼電器圖 2-5 延時(shí)處理電路2.3 聲控電路設(shè)計(jì)駐極體話筒屬于電容式話筒的一種，它是在電容器金屬極板之間加上一層駐極體薄膜，作為電介質(zhì)。當(dāng)薄膜受聲波作用而振動(dòng)時(shí)，就引起電容量的變化，并在極板間產(chǎn)生電荷。如果施以直流電源電壓，即可輸出音頻信號，實(shí)現(xiàn)聲電轉(zhuǎn)換。本電路的信號放大局部主要采用由多級三極管組成的諧振放大電路，其電路原理圖如圖 2-6 所示。C14.7uFQ19013R3

18、2.4kR23.3kR14.70kR520kC210uFD11N4007D21N4007(2)R610kQ2PNP+5V聲音采集Q3基極GND圖 2-6 聲控電路原理圖拾音器采用電壓蜂鳴器 HTD3514，當(dāng)有音響作用到壓點(diǎn)陶瓷片上時(shí)，聲震導(dǎo)致的word.繞曲變形就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng)。當(dāng)話筒感應(yīng)到聲音時(shí)，就馬上把聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，電信號直接經(jīng)過 C1 耦合，再由 Q1，Q2 構(gòu)成的直耦式音頻放大器進(jìn)行放大。電信號此時(shí)從 Q2 的集電極出來經(jīng)過二極管 D1 導(dǎo)通流向 Q3 基極。此時(shí)，Q3 工作于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，集電極輸出低電平去觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路。2.4 繼電器控制電路設(shè)計(jì)繼電器是一種電子控制器

19、件，它具有控制系統(tǒng)又稱輸入回路和被控制系統(tǒng)又稱輸出回路，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、平安保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。電磁繼電器的工作原理和特性：電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的如圖 2-7。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)吸合。這樣吸合、釋放，從而到達(dá)了在電路中的

20、導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)。圖 2-7 電磁繼電器結(jié)構(gòu)Q 端輸出高電平，繼電器吸合，L2 發(fā)光；Q 端輸出低電平，繼電器斷開，L2 不發(fā)光。繼電器控制電路如圖 2-8 所示。word.L2RL1W171DIP-12GND555Q端GNDL2220V圖 2-8 繼電器控制電路2.5 光控制電路設(shè)計(jì)在光線較暗時(shí)，光敏電阻呈高阻態(tài)；在光線較亮?xí)r，光敏電阻呈低阻態(tài)；光敏電阻通常都工作于直流或低頻狀態(tài)下。光控電路由光敏電阻器 RV1，電阻 R8、R9 和 Q6 組成。如圖 2-

21、9 所示。R820kC50.01uFR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U1555C647uF39%RV110kQ6NPNR91k+5VQ3集電極Q3發(fā)射極繼電器繼電器圖 2-9 光控電路在黑暗狀態(tài)下光敏電阻 RV1 呈高阻態(tài)，電路通過光敏電阻 RV1 形成低電平，不能使 Q6 飽和導(dǎo)通。當(dāng)同時(shí)有聲音信號時(shí)，經(jīng)過聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號后放大使后級電路工作。在白天，有足夠的光照射在光敏電阻上時(shí)，其電阻值突然降得很低，既光敏電阻兩邊的電壓就很低，Q6 基極電流大于集電極電流，從而工作于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，集電極與發(fā)射級短路，NE555 的 4 腳呈低電平，使 555 處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)，Q 端不

22、輸出高電平，繼電器不吸合電燈不亮。word.第 3 章整機(jī)電路通過對電源電路、延時(shí)電路、聲音信號處理電路、繼電器控制電路以及光控制電路的設(shè)計(jì)與分析。整機(jī)電路原理圖如圖 3-1 所示。R7470KR820kC50.01uFR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U1555C647uFC14.7uFQ19013R32.4kR23.3kR14.70kR520kC210uFD11N4007D21N4007Q39014R45.1k(2)39%RV110kQ6NPNL2聲音采集RL1W171DIP-12GNDR610kQ2PNPVI1VO3GND2U27805TR1TRAN-2P2SD31N400

23、7D41N4007D51N4007D61N4007R91kC8220uFC9220uFD71N4007C31nFC41nF+5V+5V220VL2圖 3-1 整機(jī)電路圖D3、D4、D5、D6 四個(gè)二極管構(gòu)成橋式整流電路，它利用二極管的單向?qū)щ娞匦詫?20V 的交流電轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)的直流電；C8、C9 為電容濾波，它將整流后的脈動(dòng)成分濾掉，使之變成比擬平滑的直流電；U2、C3、C4 組成的三端固定式穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的+5V 直流電壓，當(dāng)話筒感應(yīng)到聲音時(shí)，就馬上把聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，電信號直接經(jīng)過 C1 耦合，再由 Q1，Q2 構(gòu)成的直耦式音頻放大器進(jìn)行放大。電信號此時(shí)從 Q2 的集電極出來經(jīng)

24、過二極管 D1 導(dǎo)通流向 Q3 基極。此時(shí)，Q3 工作于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，集電極輸出低電平去觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路。白天，亮度較強(qiáng)時(shí)，當(dāng)有足夠的光通量照射在光敏電阻上時(shí)，其電阻值突然降得word.很低，既光敏電阻兩邊的電壓就變小，Q6 基極電流大于集電極電流，從而工作于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，集電極與發(fā)射級短路，NE555 的 4 腳呈低電平，使 555 處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)，Q 端不輸出高電平，繼電器不吸合電燈不亮。夜晚，亮度較暗時(shí)，在黑暗狀態(tài)下光敏電阻 RV1 呈高阻態(tài)，阻值100K，電路通過光敏電阻 RV1 形成低電平，不能使 Q6 飽和導(dǎo)通，Q6 工作于截止?fàn)顟B(tài)，集電極與發(fā)射極斷路，NE555 的 4 腳呈高電

25、平，NE555 觸發(fā)器處于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)狀態(tài)。此時(shí)當(dāng)話筒感應(yīng)到聲音時(shí)，就馬上把聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，電信號直接經(jīng)過 C1 耦合，再由Q1，Q2 構(gòu)成的直耦式音頻放大器進(jìn)行放大。電信號此時(shí)從 Q2 的集電極出來經(jīng)過二極管D1 導(dǎo)通流向 Q3 基極。Q3 工作于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，以觸發(fā) 555 定時(shí)器的 2 腳。2 腳接收到觸發(fā)信號而使 555 翻轉(zhuǎn)置位，3 腳輸出高電平，繼電器線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)吸合。燈泡 L2 發(fā)光。圖示電路的單穩(wěn)態(tài)延時(shí)時(shí)間為 30s，即電燈點(diǎn)亮 30s 就熄滅，等待下

26、一次信號的觸發(fā)。word.第 4 章電路仿真一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，要完成各項(xiàng)功能，首先必須有較完善的硬件作保證。同時(shí)還必須得到相應(yīng)設(shè)計(jì)合理的軟件的支持，本設(shè)計(jì)采用 Proteus 仿真軟件對硬件局部進(jìn)行仿真。首先繪制如圖 4-1 所示的仿真圖。R7470KR820kC50.01uFR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U1555L2220VC647uFC14.7uFQ19013R32.4kR23.3kR14.70kR520kC210uFD11N4007D21N4007Q39014R45.1k(2)39%RV110kQ6NPNL2(2)聲音采集RL1W171DIP-12GNDR610kQ2PN

27、PVI1VO3GND2U27805TR1TRAN-2P2SD31N4007D41N4007D51N4007D61N4007R91kC8220uFC9220uFD71N4007+5V+5VC31nFC41nF圖 4-1 聲光控樓道燈開關(guān)仿真原理圖經(jīng)過仿真測試，本設(shè)計(jì)成功實(shí)現(xiàn)了任務(wù)需求。仿真的目的是測試燈開關(guān)在不同光照強(qiáng)度及有無聲音狀態(tài)下的工作情況，測試結(jié)果如表 4-1。表 4-1 仿真測試結(jié)果 光照強(qiáng)度有無聲源燈的工作狀態(tài)強(qiáng)白天有燈不亮強(qiáng)白天無燈不亮弱夜晚有燈亮待聲源消失后燈持續(xù)亮 30S弱夜晚無燈不亮但有聲源時(shí)燈亮，聲源消失后持續(xù)亮 30Sword.第 5 章實(shí)物制作與調(diào)試5.1 常用電子元器

28、件的安裝電路板上元器件的安裝次序應(yīng)該以前道工序不阻礙后道工序?yàn)樵敲矗话闶窍妊b低矮的小功率臥式元器件，然后裝立式元器件和大功率臥式元器件，再裝可變元器件、易損元器件，最后裝帶散熱器的元器件和特殊元器件。5.1.1 IC 插座的安裝盡管插座本身在電氣上并無極性可言，但錯(cuò)誤的安裝方向?qū)σ院?IC 的插入形成誤導(dǎo)。另外特別要注意每個(gè)引腳的焊接質(zhì)量，因?yàn)?IC 插座的引腳的可焊性差，容易出現(xiàn)虛焊，焊接時(shí)可以適當(dāng)采用活性較強(qiáng)的焊劑，焊后應(yīng)加強(qiáng)清洗。5.1.2 晶體管的安裝各種晶體管在安裝時(shí)要注意分辨它們的型號、出腳次序和正負(fù)極性；要注意防止在安裝焊接的過程中對它們造成損傷。小功率的三極管、場效應(yīng)管和

29、繼電器，封裝外形有時(shí)完全相同，有些微型封裝的器件，外表只能印一、兩個(gè)標(biāo)注字，容易混淆，應(yīng)該盡量與它們的原包裝一道拿取，一時(shí)用不完的要及時(shí)地放回原包裝中去。有時(shí)即使是同一種型號的器件，由于生產(chǎn)廠家不同、其出腳的次序也有變化，一定要認(rèn)準(zhǔn)其排列不要相互插錯(cuò)。二極管的引出腳也有陰陽極之分，不能插反。5.1.3 電阻的安裝安裝電阻時(shí)要注意區(qū)分同一電路中阻值相同而功率不同、類型不同的電阻，不要相互插錯(cuò)。小功率電阻大多采用臥式安裝，并且要緊貼底板安裝，以減少引線形成的分布電感。5.1.4 電容的安裝瓷片電容安裝時(shí)要注意其耐壓級別和溫度系數(shù)。鋁質(zhì)電解電容、鉭電解電容的正極所接電位一定要高于負(fù)極所接，否那么將會(huì)

30、增大損耗，尤其是鋁質(zhì)電解電容，極性接反工作時(shí)將會(huì)急劇發(fā)熱，引起鼓泡、爆炸。word.5.2 焊接焊接，是用加熱的方式使兩件金屬物體結(jié)合起來。如果在焊接的過程中需要熔入第三種物質(zhì)，那么稱之為“釬焊，所加熔上去的第三種物質(zhì)稱為“焊料。按焊料熔點(diǎn)的上下又將釬焊分為“硬釬焊和“軟釬焊，通常以 450 度為界，低于 450 度的稱為“軟釬焊。電子產(chǎn)品安裝工藝中的所謂“焊接就是軟釬焊的一種，主要用錫、鉛等低熔點(diǎn)合金做焊料。當(dāng)一個(gè)合格的焊接過程完成后，在這兩個(gè)界面上都必定會(huì)形成良好的擴(kuò)散層。要形成擴(kuò)散層，必須滿足以下幾個(gè)條件：1.兩金屬外表能充分接觸，中間沒有雜質(zhì)隔離。2.溫度足夠高。3.時(shí)間足夠長。5.2

31、.1 焊接準(zhǔn)備焊接開始前必須清理工作臺面，準(zhǔn)備好焊料、焊劑和鑷子等必備的工具。更重要的是要準(zhǔn)備好電烙鐵。準(zhǔn)備好電烙鐵不僅是要選好一只功率適宜的電烙鐵，而且是說要調(diào)整好電烙鐵的工作溫度。不可讓溫度過高，否那么烙鐵頭就會(huì)被燒死。烙鐵頭一旦燒死就必須銼掉表層重新上錫，這對于長壽烙鐵頭來說就是致命的損失了。必須注意調(diào)節(jié)電烙鐵的工作溫度，使其大約維持在 300 度左右。5.2.2 焊接過程1.元器件引出腳的上錫即將元器件引出腳及焊片、焊盤等被焊物分別地預(yù)先用烙鐵搪上一層焊錫。這樣可以根本保證不出現(xiàn)虛焊。在焊接操作中，一定要養(yǎng)成將元器件預(yù)先上錫的良好習(xí)慣。對于那些外表氧化、有污漬的引腳和有絕緣漆的線頭，上

32、錫前還必須進(jìn)行外表的清潔處理，手工焊接時(shí)一般采用刮削的方法處理。刮削時(shí)必須注意做到全面、均勻。尤其是處理那些小直徑線頭時(shí)，不能在刮削的起始部位留下傷痕。較粗的引出腳可以壓在粗糙的工作臺板的邊緣上邊轉(zhuǎn)邊刮，細(xì)線頭那么應(yīng)該夾在刀片和手指之間進(jìn)行。2.焊接的操作手法手工焊接有兩種根本手法：一種是用實(shí)芯焊錫條時(shí)的手法，一種是使用松香焊錫絲作焊料時(shí)的手法。操作要領(lǐng)是：始終帶著焊劑液膜操作，讓焊錫在凝固以前總是處于晶瑩發(fā)亮的狀word.態(tài)。因?yàn)楹稿a液滴變啞色就說明外表一層已經(jīng)氧化，已經(jīng)不是金屬，在焊接溫度下不會(huì)熔解，隔著這層固體雜質(zhì)，金屬間的浸潤、擴(kuò)散將無法進(jìn)行。兩種焊接手法的根本要求是一致的，就是要在盡

33、量短的時(shí)間里得到一個(gè)有著完美合金層的真焊點(diǎn)。實(shí)際操作時(shí)在第二種手法中往往摻和著第一種手法。3.焊接的質(zhì)量檢驗(yàn)檢驗(yàn)焊接質(zhì)量有多種方法，比擬先進(jìn)的方法是用儀器進(jìn)行。而在通常條件下，那么采用觀察外觀和用烙鐵重焊的方法來檢驗(yàn)。1外觀觀察檢驗(yàn)法一個(gè)焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量最主要的是要看它是否為虛焊，其次才是外觀。個(gè)良好的焊點(diǎn)其外表應(yīng)該光潔、明亮，不得有拉尖、起皺、鼓氣泡、夾渣、出現(xiàn)麻點(diǎn)等現(xiàn)象；其焊料到被焊金屬的過渡處應(yīng)呈現(xiàn)圓滑流暢的浸潤狀凹曲面。2帶松香重焊檢驗(yàn)法帶松香重焊是最可靠的檢驗(yàn)方法，同時(shí)多用此法還可以積累經(jīng)驗(yàn)，提高用觀察法檢查焊點(diǎn)的準(zhǔn)確性。5.3 調(diào)試由于元器件特性參數(shù)的分散性、裝配工藝的影響以及其他如

34、元器件缺陷和干擾等各種因素的影響，使得安裝完畢的電子電路不能夠到達(dá)設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)，需要通過調(diào)整和試驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)、糾正、彌補(bǔ)，使其到達(dá)預(yù)期的功能和技術(shù)指標(biāo)，這就是電子電路的調(diào)試。調(diào)試的一般步驟是：1.經(jīng)過初步調(diào)試，使電子電路處于正常工作狀態(tài)。2.調(diào)整元器件的參數(shù)以及裝配工藝分布參數(shù)，使電子電路處于最正確工作狀態(tài)。3.在設(shè)計(jì)和元器件允許的條件下，改變內(nèi)部、外部因素如過壓、過流、高溫、連續(xù)長時(shí)間運(yùn)行等以檢驗(yàn)電子電路的穩(wěn)定性和可靠性，即所謂的考機(jī)。調(diào)試的一般原那么是先靜態(tài)調(diào)試后動(dòng)態(tài)調(diào)試。5.3.1 靜態(tài)調(diào)試所謂靜態(tài)調(diào)試即在電路未加輸入信號的直流工作狀態(tài)下測試扣凋整其靜態(tài)工作點(diǎn)和靜態(tài)技術(shù)性能指標(biāo)。wor

35、d.5.3.2 動(dòng)態(tài)調(diào)試所謂動(dòng)態(tài)調(diào)試即對電子電路輸入適當(dāng)信號的工作狀態(tài)下測試和調(diào)整其動(dòng)態(tài)指標(biāo)。動(dòng)態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的根底上進(jìn)行的。調(diào)試的關(guān)鍵是善于對實(shí)測的數(shù)據(jù)、波形和現(xiàn)象進(jìn)行分析和判斷，發(fā)現(xiàn)電路中存在的問題和異?，F(xiàn)象，并采取有效措施進(jìn)行處理，使電路技術(shù)性能指標(biāo)滿足預(yù)定要求。這需要具備一定的理論知識和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。調(diào)試的方法是在電路的輸人端接人適當(dāng)頻率和幅值的信號，并循著信號的流向逐級檢測各有關(guān)點(diǎn)的波形、參數(shù)和性能指標(biāo)。發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象，應(yīng)采取不同的方法縮小故障范圍，最后設(shè)法排除故障。因?yàn)殡娮与娐返母黜?xiàng)指標(biāo)互相影響，在調(diào)試某一項(xiàng)指標(biāo)時(shí)往往會(huì)影響另一項(xiàng)指標(biāo)。動(dòng)態(tài)調(diào)試時(shí)，必須全面考慮各項(xiàng)指標(biāo)的相互影響，實(shí)際

36、情況錯(cuò)綜復(fù)雜，出現(xiàn)的問題多種多樣，處理的方法也是靈活多變的。制作出實(shí)物如圖 5-1 所示：圖 5-1 實(shí)物圖進(jìn)行整機(jī)電路的調(diào)試，其過程是：按照電路先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)，先局部，后整體的調(diào)試的根本原那么進(jìn)行。同時(shí)借助儀表進(jìn)行測試點(diǎn)的檢測，如果測得的數(shù)據(jù)與電路的技術(shù)指標(biāo)相符，確定無誤后，再進(jìn)行通電測試。假設(shè)不能正常工作，那么必須對電路進(jìn)一步檢測，觀察有無元器件錯(cuò)焊、漏焊等，有錯(cuò)誤立即糾正。調(diào)試直到整機(jī)能夠正常工作為止。word.通過實(shí)物調(diào)試，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了功能需求。word.總結(jié)我設(shè)計(jì)的題目是聲光控制樓道燈開關(guān)，設(shè)計(jì)初不知如何下手，經(jīng)過廣泛查閱資料和李老師的精心指導(dǎo)，我了解并掌握了各局部電路的功能，獨(dú)立完

37、成了一個(gè)簡單聲光控制樓道燈開關(guān)的設(shè)計(jì)，雖然設(shè)計(jì)的簡單，但簡潔清晰易懂，其中聲控電路、光控電路、延時(shí)電路是本設(shè)計(jì)的核心局部。在設(shè)計(jì)根本完成后，我又用大局部時(shí)間改仿真，做實(shí)物，以更好的實(shí)現(xiàn)功能需求。我知道這是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)新鮮事物的過程，從設(shè)計(jì)初的不懂到最后能夠順利完成，我體會(huì)到在實(shí)踐中學(xué)習(xí)的重要性，對于將來我走上工作崗位具有十分重要意義。由于前期工作不徹底，對所設(shè)計(jì)的需求分析的要求認(rèn)識不夠清楚，體會(huì)到在設(shè)計(jì)中每一步的重要性，如果上一個(gè)步驟不能很好的完成，在后續(xù)的設(shè)計(jì)將會(huì)付出百倍的代價(jià)。在整個(gè)設(shè)計(jì)階段我感受最為深刻的是掌握學(xué)習(xí)的方式和解決問題的方法。首先是解決問題的方式，其次就是解決問題的方法，在設(shè)

38、計(jì)過程中，我深刻的體會(huì)到了這一點(diǎn)的重要性，在今后的學(xué)習(xí)和研究中我也會(huì)繼續(xù)將這種方法延續(xù)下去。畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論和實(shí)踐的結(jié)合，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅讓我穩(wěn)固和加深了以前所學(xué)的知識，加深了對模擬、數(shù)字電路的理解，對元器件的使用更加深刻理解，同時(shí)也讓我發(fā)現(xiàn)了自身的缺乏。學(xué)習(xí)不能只學(xué)外表的，很多知識是需要我們深入了解的。學(xué)習(xí)也不能是一時(shí)的，知識的日新月異需要我們長期的堅(jiān)持和日積月累。技術(shù)只是一方面，更多的我是學(xué)會(huì)了利用資源。 “時(shí)間作為一種最珍貴的資源，讓我在這設(shè)計(jì)中體會(huì)頗深。由于在這設(shè)計(jì)過程中有很多事情要做，所以時(shí)間顯的特別緊張。但我制定了論文寫作方案。當(dāng)然，我要付出比別人更多的時(shí)間和精力，因?yàn)槲覍I(yè)課學(xué)

39、的不是很精。本次設(shè)計(jì)雖在磕磕絆絆中完成了，但學(xué)習(xí)過程中暴露出我拙劣的根底知識和差距，同時(shí)，我也看到了方向，大學(xué)生活的結(jié)束并不代表對知識追求的結(jié)束，相反這僅僅是學(xué)習(xí)的開始。差距鼓勵(lì)人進(jìn)步，我想我在今后的生活學(xué)習(xí)中會(huì)更好的充實(shí)自己，向著自己希望的方向努力飛翔。word.致謝時(shí)光過得真快，轉(zhuǎn)眼間即將畢業(yè)，即將離開這讀了三年的樂土，經(jīng)過大學(xué)三年的學(xué)習(xí)，我學(xué)到了許多知識，同時(shí)也從中明白了許多道理。在畢業(yè)前的這一段日子里，為了對大學(xué)三年來自己學(xué)習(xí)成果進(jìn)行驗(yàn)證，我在同學(xué)與老師的幫助下圓滿的完成了這份畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了許多的知識，并且也認(rèn)識到了自己的缺乏之處。在這里，我首先向我的指導(dǎo)老師李曉

40、麗老師致以深深的謝意，李老師平日里工作繁多，但是在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)遇到困難請教她的時(shí)候，她總是給予我悉心的指導(dǎo)和幫助。李老師細(xì)心的指導(dǎo)我論文的寫作，耐心的幫助我解決樓道開關(guān)系統(tǒng)仿真過程中遇到的種種問題，可以說，沒有李老師的悉心指導(dǎo)和幫助，我是不可能順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的。其次，我要感謝我的朋友與同學(xué)，在我畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，他們細(xì)心幫我收集資料，并且?guī)臀覚z查設(shè)計(jì)中的缺乏，及時(shí)給我建議，在我遇到困難的時(shí)候，幫助我一起解決困難。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，無論老師還是同學(xué)都給予了我極大的關(guān)心和幫助，并對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了悉心的指導(dǎo)。李曉麗老師定期檢查我的設(shè)計(jì)進(jìn)度，對于設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題都給我及時(shí)糾正，正是由于她的耐心指導(dǎo)，我才能順利的完成整個(gè)設(shè)計(jì)。從她的身上我不僅學(xué)到了設(shè)計(jì)的思想，還學(xué)到了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和敬業(yè)的精神。我感謝大學(xué)三年來所有教過我的四川信