聲光控路燈課程設(shè)計(jì)

1、1、設(shè)計(jì)內(nèi)容圖 1 內(nèi)容設(shè)計(jì)方框圖依照本次課設(shè)題目在網(wǎng)上尋覓相關(guān)資料，并找到相關(guān)的原理圖，適當(dāng)改變?cè)?理圖中元件的相關(guān)參數(shù)。購(gòu)買原理圖中的相關(guān)元件進(jìn)行識(shí)別和測(cè)試。包括各類電阻、電容、電感、二極 管（穩(wěn)壓）、三極管和可控硅的數(shù)值、質(zhì)量、電器性能的準(zhǔn)確判定，尤其注意三 極管的放大倍數(shù)的測(cè)量（聲音拾取放大進(jìn)程中的三極管要用放大倍數(shù)大的），上 網(wǎng)了解可控硅，穩(wěn)壓管和光敏電阻的相關(guān)資料；依照原理圖在萬(wàn)用板上布線，焊接電路，完成調(diào)試工作（重點(diǎn)是調(diào)試聲控和光 控，注意延不時(shí)刻的調(diào)劑。有可能存在電路不能正常工作的檢測(cè)）。用pro tel繪制本次實(shí)驗(yàn)用的原理圖，設(shè)計(jì)內(nèi)容方框圖，編寫這次的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 報(bào)告書，相關(guān)的

2、心得體會(huì)。2、理論分析聲控原理介紹聲控開(kāi)關(guān)里有一個(gè)聲音傳感器（話筒），具體的說(shuō)確實(shí)是有一個(gè)小彈片來(lái)感 應(yīng)聲音并通過(guò)一個(gè)繼電器把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，在聲音足夠大的時(shí)候電信號(hào) 也足夠大，這時(shí)的電信號(hào)就傳到開(kāi)關(guān)的觸頭上，來(lái)使電路接通或斷開(kāi) 。聲控?zé)衾玫穆暱亻_(kāi)關(guān),一樣設(shè)計(jì)成在一段音頻有效 ,只要音量達(dá)到與設(shè)計(jì) 門限頻率相符就可操縱開(kāi)關(guān)的通斷.燈泡能夠是多樣的,只要電壓相符,功率在開(kāi) 關(guān)可乘經(jīng)受能力內(nèi)就可用，即是知足功率的要求圖 2 聲控原理圖光控原理介紹光控開(kāi)關(guān)原理中的要緊器件確實(shí)是光敏電阻。光敏電阻在有光照時(shí)候電阻值 很小，當(dāng)無(wú)光時(shí)候電阻變的專門大，電路中主若是利用其阻值隨光照的不同而改 變進(jìn)而

3、來(lái)改變電路的某些元件的電壓或電流來(lái)實(shí)現(xiàn)電路的光控。光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)，在半導(dǎo)體光敏材料兩頭裝上電極引 線。為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。組成光敏電阻的材料有金屬的硫化物、 硒化物、碲化物等半導(dǎo)體。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶內(nèi)載流子數(shù)量的 多少。當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí)，價(jià)帶中的電子吸收光子能量后躍遷到導(dǎo)帶，成為 自由電子，同時(shí)產(chǎn)生空穴，電子一空穴對(duì)的顯現(xiàn)使電阻率變小。光照愈強(qiáng)，光生 電子一空穴對(duì)就越多，阻值就愈低。當(dāng)光敏電阻兩頭加上電壓后，流過(guò)光敏電阻 的電流隨光照增大而增大。入射光消失，電子-空穴對(duì)慢慢復(fù)合，電阻也慢慢恢 恢復(fù)值，電流也慢慢減小。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的光控電路

4、示用意，咱們能夠從中了 解到光控原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用。圖光控電路工作原理：該裝置應(yīng)用電路工作原理如以下圖。在白天，由于光照較強(qiáng)，光敏電 阻R1的內(nèi)阻很小，現(xiàn)在有較大電流通過(guò)R1而使三極管Q1飽和導(dǎo)通，Q1飽和后， 操縱器DM的端電壓遠(yuǎn)低于，故DM內(nèi)部截止，照明燈H不能點(diǎn)亮。當(dāng)夜晚來(lái)臨， 光線變暗，照射在R1上的光通量減弱，R1的內(nèi)阻變得愈來(lái)愈大，操縱器DM內(nèi) 部電路亦慢慢開(kāi)通，從而有電流通過(guò)照明燈H而使其發(fā)光。延時(shí)原理介紹一個(gè)電容與電阻串聯(lián)，直接與一電源連接，那么電容會(huì)被充電。這時(shí)電源電動(dòng)勢(shì) 應(yīng)為電容兩極板電壓與電阻電位降之和。當(dāng)把電源斷開(kāi)，直接將電容與電阻形成 一閉合電路，電容會(huì)通過(guò)電阻放電，如此

5、反復(fù)充放電的進(jìn)程，既是延時(shí)進(jìn)程。當(dāng) 改變?cè)撾娮枳柚档拇笮?，能夠改變延不時(shí)刻的大小。111-2匕3VR圖延時(shí)電路一樣的電路里面比較簡(jiǎn)單的延時(shí)操縱都是用RC的串聯(lián)延時(shí)電路，當(dāng)延時(shí)要求比較高的時(shí)候就要用到單片機(jī)等來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)。電子開(kāi)關(guān)介紹MCR100-6 400V單向可控硅,觸發(fā)電路很小，幾十微安。可控硅相當(dāng)于能夠操 縱的二極管，當(dāng)操縱極加必然的電壓時(shí)，陰極和陽(yáng)極就導(dǎo)通了?？煽毓璺謫蜗蚩煽毓韬碗p向可控硅兩種，都是三個(gè)電極。單向可控硅有陰極（K）、 陽(yáng)極（A）、操縱極（G）。雙向可控硅等效于兩只單項(xiàng)可控硅反向并聯(lián)而成。即 其中一只單向硅陽(yáng)極與另一只陰極相邊連，其引出端稱T2極，其中一只單向硅 陰極與另一

6、只陽(yáng)極相連，其引出端稱T2極，剩下那么為操縱極（G）。電路原理圖圖電路原理圖電路原理介紹聲光控開(kāi)關(guān)必需同時(shí)具有兩個(gè)條件，聲光才起作用。從聲光控開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)上 分析，電路板裝有光敏電阻和柱極體話簡(jiǎn)。而光敏電阻的靈敏效應(yīng)，只有在黑暗 時(shí)才起到作用。也確實(shí)是說(shuō)當(dāng)天色變暗到必然程度，光敏電阻感應(yīng)后會(huì)在電子線 路板上產(chǎn)生一個(gè)脈沖電流，使光敏電阻的光控電路處在關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)在只要外 界有響聲顯現(xiàn)，柱極體活簡(jiǎn)就會(huì)一樣產(chǎn)生脈沖電流，這時(shí)聲光操縱開(kāi)關(guān)電路就連 通起作用。因?yàn)楸匦枰€(gè)條件同時(shí)存在，聲光控開(kāi)關(guān)才起作用，故叫與門電路。 在白天或光線較亮?xí)r，節(jié)電開(kāi)關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)，燈不亮，夜間或光線較暗時(shí)，節(jié)電 開(kāi)關(guān)呈預(yù)備

7、工作狀態(tài)。當(dāng)有人通過(guò)該開(kāi)關(guān)周圍時(shí)，腳步聲等把節(jié)電開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，燈 亮，延時(shí)30秒后節(jié)電開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)閉、燈滅電路原理圖見(jiàn)上圖，其中可分為聲控 電路部份，光控電路部份，延時(shí)電路部分和整流電路部份，下面就這些部份別離 介紹電路的工作原理。聲控電路：話筒Mk和Q、Rl、R二、R3、C1組成聲音拾取放大電路。由 于三極管Q1是用于聲音的拾取放大，因此為了取得較高的靈敏度Q1選用較大的 （最好是大于100）。同時(shí)話筒MK也應(yīng)該選用靈敏度高的話筒以取得較高的準(zhǔn)確 度。光控電路：R4、R5和光敏電阻R11組成光控電路。有光照射在光敏電阻R11 上時(shí)，阻值變小，對(duì)直流操縱電壓衰減專門大。三極管Q2、Q3和電阻R7二極

8、管 D3組成的電子開(kāi)關(guān)截止，當(dāng)無(wú)光照射R11時(shí)，R11阻值專門大，對(duì)直流操縱電 壓衰減很小，VT二、VT3等組成的電子開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，D3也導(dǎo)通，使C4充電。延時(shí)電路：燈泡發(fā)光時(shí)刻長(zhǎng)短由C4、R8組成的RC延時(shí)電路的參數(shù)決定， 由于這次的課設(shè)要求延不時(shí)刻是30S，依照計(jì)算明白R(shí)8應(yīng)該取22K左右?？墒?為了實(shí)現(xiàn)延不時(shí)刻的可調(diào)性，這次設(shè)計(jì)的是滑動(dòng)變阻器，能夠完成延不時(shí)刻的任 意改變。整流電路：C二、D1和D二、C3組成倍壓整流電路。把聲音信號(hào)變成直流 操縱電壓。在MCR截止時(shí)，直流高壓經(jīng)R9、D4降壓后加到C3、CW1 （穩(wěn)壓管） 上端。C3為濾波電容，CW1為穩(wěn)壓值1215V的穩(wěn)壓二極管，保證C3上

9、電壓不超 過(guò)15V直流電壓。電子開(kāi)關(guān)：C4內(nèi)無(wú)電荷，單向可控硅MCR截止，燈泡不亮。C4通過(guò)R8把 直流觸發(fā)電壓加到MCR操縱端，MCR導(dǎo)通，燈泡點(diǎn)亮。R八、C5和單向可操縱MCR和整流橋組成延時(shí)與交流開(kāi)關(guān)。C5為抗干擾電 容，用于排除燈泡發(fā)光抖動(dòng)現(xiàn)象。電路參數(shù)計(jì)算由于光敏電阻阻值在光照時(shí)5k,無(wú)光時(shí)候?yàn)?00k，因此R4選擇100k，比較 適合。和R6選擇是為了保證Q2的正常工作，R6較大保證基極電壓，R5是為了保證輸 入Q2電流較小。和C4的值是依照延不時(shí)刻來(lái)確信的，由于要求的是延時(shí)三十秒（t=RC），選擇的 電容是47UF，因此為了調(diào)劑方便，選擇的R8是大于100k的可調(diào)電阻。電路焊接及

10、實(shí)物依照電路原理圖，選取適合大小的萬(wàn)用板。由于為了安裝方便，將橋式整流部份 與操縱電路部份分開(kāi)在兩塊萬(wàn)用板上面。焊接橋式整流部份，利用的是四個(gè)IN4004二極管；焊接聲音操縱部份，依照要求選用放大倍數(shù)較大的三極管作為聲音拾取部份 的放大元件。焊接光控部份，注意焊接是電烙鐵的加熱時(shí)刻，以避免溫度太高燒壞光敏電 阻；焊接電子開(kāi)關(guān)及延時(shí)電路部份，注意可控硅的三個(gè)極的順序不要弄反了；穩(wěn)壓電路焊接，主若是是穩(wěn)壓管的焊接，要反接在電路中才能正常工作。以下是這次電路的實(shí)物展現(xiàn)：圖電路實(shí)物注意事項(xiàng)焊接質(zhì)量尤其重要。焊接時(shí)刻較長(zhǎng)易損壞元器件，焊點(diǎn)處置是不是合理，有 無(wú)焊接點(diǎn)短路、虛焊、多余管腳是不是剪去。電路當(dāng)

11、中的電容，二極管，三極管， 可控硅，話筒萬(wàn)萬(wàn)不要接反了，不然很容易發(fā)生事故，而且電路確信不能工作。 穩(wěn)壓管要反接才能正常工作，保證操縱部份的正常工作電壓。各部份的要求別離 是：聲音放大電路：選擇放大倍數(shù)大的三極管作為聲音放大部份的元件，電阻R3 應(yīng)該選擇阻值較大的，避免電路產(chǎn)生間歇振蕩。話筒選擇靈敏性較好的，而且焊 接時(shí)候不要接終歸負(fù)極；電子開(kāi)關(guān)：可控硅的三個(gè)極不要焊接反了；延時(shí)電路：為了實(shí)現(xiàn)延時(shí)的時(shí)刻可調(diào)性，選擇的R8是滑動(dòng)變阻器；穩(wěn)壓部份：為了保證光控和聲控部份電路的正常工作，要接12V的穩(wěn)壓管，而 且只有當(dāng)穩(wěn)壓管反接在電路中的時(shí)候才能正常工作。調(diào)試與故障判定調(diào)試前，先將焊好的電路板對(duì)照印

12、刷電路圖認(rèn)真查對(duì)一遍，不要有錯(cuò)焊、漏 焊、短路、元件相碰等現(xiàn)象發(fā)生。通電后，人體不許諾接觸電路板的任一部份， 避免觸電，注意平安。第一檢查你的印刷電路是不是設(shè)計(jì)正確，元器件位置是不是安裝正確。專門是 話筒、二極管、三極管、電容等極性不要裝錯(cuò)。那個(gè)地址需要強(qiáng)調(diào)的是話筒的極 性萬(wàn)萬(wàn)要注意，不然會(huì)致使整個(gè)電路不能工作。本電路調(diào)試時(shí)請(qǐng)先將光敏電阻的光擋住，將電路通電后，用手輕拍駐極體，這 時(shí)燈應(yīng)亮，假設(shè)用光照射光敏電阻，再用手重拍駐極體，這時(shí)燈不亮，說(shuō)明光敏 電阻完好。假設(shè)不成功請(qǐng)認(rèn)真檢查有無(wú)虛假錯(cuò)焊和拖錫短路現(xiàn)象。元器件安裝后，通電220v電壓檢查不正常情形下：檢查元器件是不是安裝正 確；為了平安起

13、見(jiàn)能夠不通交流電，而直接加入8V直流電壓到D4陽(yáng)極，然后按如 下步驟檢測(cè)：檢查各個(gè)三極管靜態(tài)工作點(diǎn)的工作電壓，檢查電子開(kāi)關(guān)是不是正常。當(dāng)短接Q3的e、c極，可控硅(MCR100-6)陽(yáng)極電壓下降為零，說(shuō)明電子 開(kāi)關(guān)電路正常；檢測(cè)Mic話筒兩頭電壓約23V左右，說(shuō)明Mic話筒連接正確。再檢查 R11 光敏電阻兩頭電壓值，光照時(shí)電壓較低大約為，不受光時(shí)電 壓較高大約為，說(shuō)明光控電路工作正常；將光敏電阻用不透光的物體遮檔住，測(cè)量Q3發(fā)射極對(duì)地電壓，當(dāng)發(fā)出 響聲在話筒邊發(fā)作聲音時(shí)，測(cè)得的電壓就為，然后沒(méi)有聲音后又變成0左右。調(diào)整延不時(shí)刻：由于C4選定的是固定值47uf，為了能調(diào)整延不時(shí)刻t，選的R8是

14、可調(diào)電位器。由t=RC，故當(dāng)R8轉(zhuǎn)變時(shí)能夠操縱燈亮的時(shí)刻。本次設(shè)計(jì)的是“聲光控?zé)簟钡碾娐?，這是一種聲音和光照雙操縱的照明電路。 白天光照好，不管外界發(fā)出多大的聲音，聲光控?zé)舳伎刹荒馨l(fā)光。夜晚光線暗， 只要外界聲音達(dá)到必然的程度，聲光控?zé)舳紩?huì)亮，而且能夠持續(xù)一段時(shí)刻的照明 （持續(xù)的時(shí)刻能夠依如實(shí)際的要求來(lái)調(diào)劑）。本次的聲光控開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)將咱們學(xué) 到的知識(shí)用到了實(shí)踐當(dāng)中，深化了對(duì)模擬電子設(shè)計(jì)的熟悉，使咱們?cè)谠O(shè)計(jì)進(jìn)程中 也收成到了新的知識(shí)。學(xué)習(xí)了理論知識(shí)和實(shí)踐操作，咱們不僅用到了講義上學(xué)到 的東西，更重要的是咱們通過(guò)自己的動(dòng)手和同窗們的交流學(xué)會(huì)了分析電路故障， 設(shè)計(jì)電路的步驟。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，自己對(duì)模電

15、知識(shí)有了進(jìn)一步的了解，而且對(duì)三極管的放大電 路的分析加倍透徹。在這次的模擬電子課程設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)的是“聲光控?zé)簟钡碾娐?，這是一種 聲音和光照雙操縱的照明電路。白天光照好，不管外界發(fā)出多大的聲音，聲光控 燈都可不能發(fā)光。夜晚光線暗，只要外界聲音達(dá)到必然的程度，聲光控?zé)舳紩?huì)亮， 而且能夠持續(xù)一段時(shí)刻的照明（持續(xù)的時(shí)刻能夠依如實(shí)際的要求來(lái)調(diào)劑）。本次 的聲光控開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)將咱們學(xué)到的知識(shí)用到了實(shí)踐當(dāng)中，深化了對(duì)模擬電子設(shè)計(jì) 的熟悉，使咱們?cè)谠O(shè)計(jì)進(jìn)程中也收成到了新的知識(shí)。學(xué)習(xí)了理論知識(shí)和實(shí)踐操作， 咱們不僅用到了講義上學(xué)到的東西，更重要的是咱們通過(guò)自己的動(dòng)手和同窗們的 交流學(xué)會(huì)了分析電路故障，設(shè)計(jì)電路的

16、步驟。在這次的設(shè)計(jì)頂用到了三極管的放 大，光敏效應(yīng)，穩(wěn)壓管。更重要的是我了解了可控硅的用法和相關(guān)知識(shí)，對(duì)延時(shí) 電路的應(yīng)用和原理有了更深刻的明白得。下面就本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)程中碰到的一些 問(wèn)題及其中的收成總結(jié)如下：課程設(shè)計(jì)方才開(kāi)始的時(shí)候，思緒全無(wú)，步履維艱，關(guān)于理論知識(shí)學(xué)習(xí)不夠扎 實(shí)的我深感“書到歷時(shí)方恨少”，于是想起圣人之言“溫故而知新”，便重拾教 材與實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，碰到難處先是自己想然后是上網(wǎng)查找資料再向同窗請(qǐng)教，終于把 握了這次實(shí)驗(yàn)的原理圖大體理論知識(shí)，而且領(lǐng)會(huì)諸多平常學(xué)習(xí)難以明白得把握的 較難知識(shí)，學(xué)會(huì)了如何試探的思維方式，找到了設(shè)計(jì)的靈感。固然咱們要學(xué)會(huì)自己查找資料，利用資料。此刻是網(wǎng)絡(luò)時(shí)期，

17、當(dāng)咱們碰著問(wèn) 題的時(shí)候，盡可能第一自己上網(wǎng)尋覓答案。往往咱們碰著的問(wèn)題他人以前或許都 碰著過(guò)，因此上網(wǎng)能夠幫忙咱們解決許多的問(wèn)題?？墒?，往往咱們?cè)陂喿x完很多 的網(wǎng)站以后問(wèn)題仍是得不到解決，那么咱們就要學(xué)習(xí)網(wǎng)上的相關(guān)資料了。比如要 用到什么特殊的元件，特殊的芯片，咱們就能夠夠上網(wǎng)了解其資料和性能特性， 如此往往會(huì)對(duì)咱們分析原理圖起到專門大的幫忙。那個(gè)地址就涉及到了資料問(wèn)題，咱們平常沒(méi)事閱讀網(wǎng)頁(yè)或是看到芯片的資料 時(shí)候就要注意搜集相關(guān)的資料，這些往往對(duì)咱們以后的應(yīng)用有專門大的幫忙作 用?？墒顷P(guān)于資料，咱們也不能盲目的搜集，當(dāng)很多的資料咱們很長(zhǎng)時(shí)刻還沒(méi)用 到的時(shí)候或咱們?nèi)粵](méi)研讀的時(shí)候，那還不如刪掉，應(yīng)為當(dāng)資料很多的時(shí)候咱們 就很難在其中找到咱們想要的資料了。希望這次的總結(jié)能對(duì)以后的學(xué)習(xí)和課程設(shè)計(jì)有一些幫忙參考文獻(xiàn)康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部份（第四版）.北京：高等教育出版社，2006