聲光雙控制延時(shí)照明燈(課設(shè))

1、f貳魅林電&科歿大母這，“2GUILINUNIVERSITYOFELECTRONICTECHNOLOGY課程設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)題目：聲光雙控制延時(shí)照明燈院（系）：電子工程與自動(dòng)化學(xué)院專(zhuān)業(yè)：XXXXXXXX學(xué)生姓名:XXX學(xué)號(hào):XXXXXXXXXX指導(dǎo)老師：XXX2011年1月20日在學(xué)校、公寓等單位的公共場(chǎng)所以及居民區(qū)的公共樓道，長(zhǎng)明燈現(xiàn)象十分普遍，這造成了能源的極大浪費(fèi)。另外，由于頻繁開(kāi)關(guān)或者人為因素，墻壁開(kāi)關(guān)的損壞率很高，增大了維修量、浪費(fèi)了資金。為了加強(qiáng)我們對(duì)模擬電子技術(shù)合數(shù)字電子技術(shù)的理解合鞏固，我的設(shè)計(jì)的課題是聲光雙控制延時(shí)照明燈的設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)了一種電路新穎、安全節(jié)電、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝

2、方便、使用壽命長(zhǎng)的聲光雙控照明燈。白天光照好,不管發(fā)出多大聲音,聲光控路燈控制器都不會(huì)使LED燈發(fā)光。夜晚光暗，電路只要檢測(cè)到有聲響，就會(huì)自動(dòng)亮，過(guò)10秒后又自動(dòng)熄滅，+1-厶匕+1-匚匕I節(jié)能節(jié)電。關(guān)鍵字：自動(dòng)控制；節(jié)能；聲控電路；光控電路；延時(shí)電路設(shè)計(jì)任務(wù)及要求任務(wù)與要求1）通過(guò)聲震動(dòng)使燈發(fā)光，延時(shí)10秒左右自動(dòng)熄滅；2）利用仿真軟件進(jìn)行仿真；3）利用PROTEL軟件進(jìn)行布圖;4）完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。目錄引言設(shè)計(jì)任務(wù)及要求方案論證和選擇系統(tǒng)框圖電路的工作原理4.1聲音采集放大4.2時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路4.2.1NE5554.2.2由NE555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路2.3由74HC0構(gòu)成光控電路電路的

3、調(diào)試5.1調(diào)試儀器5.2調(diào)試方法和過(guò)程5.3調(diào)試所遇問(wèn)題改進(jìn)意見(jiàn)總結(jié)參考文獻(xiàn)附錄引言這次課程設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)小電壓下的工作原理，利用麥克風(fēng)作為聲音傳感器獲得電壓，經(jīng)三極管放大后經(jīng)過(guò)74HC00最后觸發(fā)NE555輸出驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管工作發(fā)光，并延時(shí)十秒后發(fā)光二極管自動(dòng)熄滅。在光強(qiáng)強(qiáng)度大時(shí)，有聲音也不發(fā)光，在光強(qiáng)弱時(shí)，有稍大點(diǎn)的聲音二極管即可自動(dòng)發(fā)光。1、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求采用麥克風(fēng)作聲傳感器；選擇適當(dāng)?shù)姆糯笃鞣糯蟊稊?shù)，將傳感器的信號(hào)放大后，觸發(fā)發(fā)光和延時(shí)電路；發(fā)光二極管在光強(qiáng)大時(shí)有聲音不發(fā)光，光強(qiáng)弱時(shí)，有足夠的大的聲音即可發(fā)光，并延時(shí)十秒后自動(dòng)熄滅。利用仿真軟件進(jìn)行仿真；5利用PROTEL軟件進(jìn)行布圖；6.

4、做出電路板及完成報(bào)告要求；2、方案論證和選擇選擇延時(shí)電路方案1：RC電路延時(shí)：由一個(gè)電阻和一個(gè)電容并聯(lián)組成的RC延時(shí)電路。但輸入電壓為高時(shí)，電容充電，但輸入電壓為低時(shí)電容放電。達(dá)到延時(shí)目的。方案2：方案二555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：電路個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)。在觸發(fā)信號(hào)作用下，電路將由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)是一個(gè)不能長(zhǎng)久保持的狀態(tài)，由于電路中RC延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，電路會(huì)自動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)方案選擇由RC并聯(lián)的電路延時(shí)不穩(wěn)定，延時(shí)時(shí)間不精確。而且各次延時(shí)時(shí)間不盡相同。輸出電壓幅度較大。555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器延時(shí)時(shí)間比較精確。各次延時(shí)時(shí)間基本一致。輸出電壓穩(wěn)定。因此選擇555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器3、系統(tǒng)框

5、圖電路總框圖電路采用聲光控放大照明電路，對(duì)于光強(qiáng)的監(jiān)測(cè)是利用MIC的特性，即當(dāng)其接收到足夠的光強(qiáng)時(shí)，在其中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖波，從而把聲音信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)，通過(guò)對(duì)聲強(qiáng)信號(hào)的處理可得一個(gè)電平信號(hào)，為控制電路準(zhǔn)備，延時(shí)控制功能通過(guò)NE555定時(shí)器構(gòu)成的可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。光信號(hào)的感應(yīng)通光敏電阻阻值不同控制與非門(mén)的高低電平轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，將光控電路的輸出作為NE555定時(shí)器的復(fù)位端輸入。從而可以實(shí)現(xiàn)在光線強(qiáng)的情況下，即使有足夠的聲音信號(hào),明燈電路也不工作,面在光線弱的情況下,可以通過(guò)聲音信號(hào)來(lái)控制發(fā)光二極管。在日常生活中的應(yīng)用,可以節(jié)電節(jié)能。4、電路的工作原理4、1聲控放大電路的原理R1WOkQC1H

6、I-1COnFR3Q12N2222kR410G41放大輸出OOnFU1SONALERT200Hz麥克風(fēng)所轉(zhuǎn)換的電信號(hào)很微弱，只有通過(guò)由三極管Q1組成的放大器把微弱的信號(hào)進(jìn)行放大后，才能驅(qū)動(dòng)后面電路所以要利用三極管放大電路對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行放大。麥克風(fēng)在第一級(jí)放大三極管的基極上并由電容耦合當(dāng)麥克風(fēng)獲取到聲音信號(hào)后其會(huì)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)為了獲得較高的靈敏度Q1的p值選用大于100。話筒MIC也選用靈敏度高的。當(dāng)外界有聲音時(shí)，麥克風(fēng)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，經(jīng)放大電路放大后輸出。4.2延時(shí)電路電路由NE555集成芯片構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路_(1/3)VCC,Q=0,放電管導(dǎo)通。當(dāng)Vtring二VCC=0.3V時(shí)，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)

7、，此時(shí)Q=1,放電管截止。同時(shí)直流電源通電阻R對(duì)電容C進(jìn)行充電，使得Vthr的什漸漸上升，當(dāng)Vthr和什大于(2/3)VCC時(shí)，電路重新進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，Q=0，放電管導(dǎo)通。電路暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間，C的充電時(shí)間取決于電阻R數(shù)值其脈沖寬度計(jì)算公式為tw=R*C，4VCC:彳言號(hào)輸入：R6IOOIcQ:RSI-OUTDIS：R：R7:100QV1:-5VC3i=47uF：:=00C4SONLED1-S55VIRTUALED與6管腳間接一電阻，防止LED電壓過(guò)高燒壞。通過(guò)調(diào)節(jié)R5可以得到合適的延時(shí)信號(hào)。使LED發(fā)光4.3光控電路放大信號(hào)從U1A輸入，光控信號(hào)從U1B輸出。R8，和光敏電阻串聯(lián)分壓。當(dāng)有光時(shí)，光

8、敏電阻較小。節(jié)點(diǎn)5輸出電壓較低，為低電平，U1B關(guān)閉放大信號(hào)無(wú)法輸入。燈不受麥克風(fēng)控制。當(dāng)無(wú)光時(shí),光敏電阻較大。節(jié)點(diǎn)5輸出電壓較高,為高電平,U1B打開(kāi)放大信號(hào)輸入，可控制LED。光控信號(hào)輸出4.4整體電路將各部分模塊組合起來(lái)構(gòu)成完整的電路。原理圖jEIPCB圖5硬件調(diào)試51調(diào)試儀器數(shù)字萬(wàn)用表，5V直流電源，導(dǎo)線若干。5.2調(diào)試方法和過(guò)程根據(jù)本設(shè)計(jì)中的電路原理圖進(jìn)行實(shí)物的連接，焊接連接各元件即可。連接完成后,引出兩根根導(dǎo)線,根導(dǎo)線接+5V電源的正極,另一根導(dǎo)線接地,接好線后,剛開(kāi)始第一次上電,由于電流不穩(wěn)定產(chǎn)生沖激使LED亮一次，然后自動(dòng)滅。用黑布蓋住光敏電阻，接著拍手來(lái)觸發(fā)聲控電路，發(fā)光二極

9、管發(fā)光，然后延遲11秒后發(fā)光二極管自動(dòng)熄滅。接著用燈照光敏電阻再拍手,無(wú)論怎么拍LED都不亮。這樣就與設(shè)計(jì)的內(nèi)容基本相符合。5.3調(diào)試所遇問(wèn)題延遲時(shí)間不對(duì)，無(wú)光控功能，燈一直亮等問(wèn)題。首先檢查原理圖有沒(méi)接錯(cuò)，再檢查電路板線有沒(méi)接好，短路，接錯(cuò)的情況看電阻，電容參數(shù)選擇是否合理，不合理接要改一下。最后調(diào)節(jié)變阻器，使延遲時(shí)間達(dá)到合適值。6.改進(jìn)意見(jiàn)同樣設(shè)計(jì)中仍然存在誤差，這是由于元器件參數(shù)的精度不夠、實(shí)物連接時(shí)引入附加阻值、性能不夠高以及環(huán)境溫度等多方面的影響所致。在實(shí)際生活中可以通過(guò)多種措施來(lái)提高輸出音頻信號(hào)的的穩(wěn)定度，如可以選擇電容的并聯(lián)使電容的值更精確；同時(shí)外界溫度也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的精確性。R8

10、可采用滑動(dòng)變阻器,以適應(yīng)不同光強(qiáng)需要光控聲控的照明電路。R5可采用更大的變阻器，實(shí)現(xiàn)輸出更長(zhǎng)的延時(shí)脈沖NE555輸出端可接繼電器，實(shí)現(xiàn)對(duì)大電壓電路的控制。7.總結(jié)本次的聲光控制開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)實(shí)踐將我們學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)踐，深化了對(duì)數(shù)字電路設(shè)計(jì)、和模擬電子設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，使我們?cè)谠O(shè)計(jì)的實(shí)踐中獲得新知。學(xué)習(xí)了二年多的理論知識(shí)和實(shí)踐操作，我不僅僅得到的是課本上的東西，更重要的是我通過(guò)自己的獨(dú)立動(dòng)手，老師和同學(xué)的耐心指導(dǎo)下，讓我學(xué)會(huì)了分析電路、設(shè)計(jì)電路的步驟等。在此設(shè)計(jì)中利用到了三極管的放大、光敏效應(yīng)，特別是讓我溫習(xí)了555觸發(fā)器的知識(shí)與應(yīng)用，讓我們進(jìn)一步鞏固和掌握前面所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，加深對(duì)了對(duì)模擬電路.數(shù)

11、字電路.理解，對(duì)元?dú)饧氖褂酶由羁?。設(shè)計(jì)一開(kāi)始不知如何下手，經(jīng)過(guò)到處查閱資料,上網(wǎng)找圖，還有老師的幫助。我自知這次的設(shè)計(jì)有很多的不足，做得比較辛苦效果也許不是很好，很多東西平時(shí)學(xué)得也不透徹，我覺(jué)得做一次課程設(shè)計(jì)從每一個(gè)細(xì)節(jié)都在鍛煉著我們。我希望我們都能從中收獲良多，能把知識(shí)真正變成自己的東西。謝辭在這次課設(shè)中，我首先要感謝學(xué)校給我們提供的機(jī)會(huì)，其次我要感謝我的老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把設(shè)計(jì)做得更加完善。最后，我要感謝幫助過(guò)我的同學(xué)，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計(jì)上的難題。同時(shí)也感謝學(xué)院為我提供良好的做課程設(shè)計(jì)的環(huán)境。最后再一次感謝所有在設(shè)計(jì)中幫助過(guò)我的老師和同學(xué)。參考文獻(xiàn)康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第四版）.北京：高等教育出版社出版童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).清華大學(xué)電子學(xué)教研組編.第三版,北京:李瀚蓀，電路分析