声控电路的设计技术报告.doc

应用电子技术专业 13级"电子电路实践课程"职业核心技能课程基于工作过程导向的理论与实践融合互动学习声控电路的设计、安装与调试技术报告** ****** ****** 成绩评定：指导教师：********学院2015年 12 月 ** 日声控电路的设计、安装与调试技术报告摘要：制作是一项实践活动,它是理论与实践结合的过程,其中,包含着设计的创意、工艺的创意、外观的创意等本实验制作是通过声音信号控制低压电路的通断，从而通过继电器控制主电路关键词：单稳态电路; 电子制作; 元器件; 三极管; 电阻器; 继电器; 声控电路; 电容器;发光二极管; 电路板一、概述:声控电路是一种声控电子照明装置，由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成它提供了一种操作简便、灵活、抗干扰能力强，控制灵敏的声控灯，它采用人嘴发出约1秒的控制信号“嘶〞声，即可方便及时地翻开和关闭声控照明装置，并有防误触发而具有的自动延时关闭功能，并设有手动开关，使其应用更加方便声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。

二、制作任务需对声控电路的理解分析，进展评测；对声控电路的设计和测验；掌握声控电路的工作原理和在生活中的实际应用；深入体会声控电路在实际生活中的作用三、电路构造原理电路原理框图声控电路原理框图(一)、信号放大电路1.集成运放的电压传输特性集成运放输出电压与输入电压〔uP－uN〕之间的关系曲线称为电压传输特性对于采用正负电源供电的集成运放，电压传输特性如图1所示两个工作区：线性放大区 饱和区 或2.理想运放的工作特性〔1〕线性区 因为Aod®¥，因此 u+=u-，称为虚短，又由rid®¥可知，i+=i-=0称为虚断〔2〕非线性区输入电阻rid®¥，因此i+=i-=0；但由于，不存在u+=u- ，当u+> u-时，uo=Uo+；当u+< u-时，uo=Uo-；u+=u-为Uo+与Uo-转折点〔二〕、单稳态触发器图2 用555构成单稳态触发器 1、稳定状态接通电源前，uI为高电平接通电源后，VDD经R对电容C充电，当电容C上的电压uc≥VDD时，由于uI＞VDD，555定时器输出为低电平放电管V导通，电容C经放电管V迅速放电，uc≈0，由于UTH＜VDD, UTR＞VDD,所以555定时器保持0状态不变。

稳态时，uc＝0，uo=02、暂稳态在负触发脉冲uI的作用下，低电平触发端得到低于VDD的触发电平，由于此时uc＝0，UTH＜VDD, UTR＜VDD, 555定时器输出高电平同时放电管V截止，电路进入暂稳态，定时开场暂稳态阶段〔t1~t2〕,电容C充电，充电回路为VDD→R→C→地，充电时间常数为RC，uc按指数上升可见，输出脉冲宽度tw为电容C上的电压uc由0充到VDD所需的时间，其大小可用下式计算: tw=RCln3≈1.1RC〔三〕、D型触发器1、CD4013双D触发器CD4013由两个一样的、相互独立的数据型触发器构成每个触发器有独立的数据、置位、复位、时钟输入和Q及Q输出，此器件可用作移位存放器，且通过将Q输出连接到数据输入，可用作计算器和触发器在时钟上升沿触发时，加在D输入端的逻辑电平传送到Q输出端置位和复位与时钟无关，而分别由置位或复位线上的高电平完成特性方程：2状态方程及波形CPDQ三、电路图及工作原理1、电路原理图四、制作工艺〔一〕元器件规格、数量明细表元器件规格数量电阻10K,100K可调,150K,1M5,2,1,1电容1045电解电容47uf1 话筒MIC1ICUA7411ICNE5551ICCD40131二极管1N40481三极管2N22221继电器K11电源9V1导线假设干条（二） 元器件排幅员五、检测与调试检测与调试过程与方法 检测：用信号发生器在MIC加上脉冲时，用示波器检测观察UA741的6脚输出的波形，如果有放大的正弦波，则说明放大电路局部没有问题，反之，则要改正；用示波器检测观察NE555的3脚输出的波形，如果有出现上下电平的方波，则说明单脉冲电路局部没有问题，反之，则要改正；用示波器检测观察CD4013的3脚和1脚输出的波形，如果有出现上下电平，则说明触发电路局部没有问题，反之，则要改正；假设前面几局部都没有问题，则可将整个电路连接起来。

调试：在通电调试之前，必须认真检查电路连线是否正确，对照电路图按照一定顺序逐级检测，特别要注意电源是否接错，电源与地是否有短接，二极管是否接反，轻轻拨一拨元器件，观察焊点是否结实安装保险管后才能给电路通电电源接通后首先保证平安，观察电路中是否有冒烟、起火等现象如果有，应立即断电，故障排除后继续通电，并注意观察各器件引脚电压是否正常翻开电源，给系统加上鼓励信号源〔如系统的啪手声、打击声〕，用眼睛直接观察灯泡是否亮和按时熄灭先用万用表测量电路有关点电位是否正常检查发光二极管是否正常工作发现不正常现象时，及时找出原因进展修改，注意接线不得有误，接入电源，使脉冲发生电路正常工作在光电二极管有光与无光的情况下看总体电路的工作情况观察灯泡是否按要求进展亮暗变化如不能顺利完成以上功能，则应认真检查电路的连接及功能设计是否有误并作出相应调整六、完毕语1、通过演示声控电路，让我们用掌声来控制电灯，激发了学生的学习积极性，极提高了学生实习兴趣一旦学生对学习发生了浓厚兴趣，就会充分发挥自己的积极性和主动性，就能收到事半功倍的效果2、通过讲解声控电路，我们掌握了声控电路的组成和各局部的作用本示教装置由电容降压桥式整流直流稳压电源电路、信号放大电路、双稳态触发电路等组成，而对这些单个电路学生都已安装过了，将这样简单电路巧妙地结合在一起组成声控电路，学生的思路更清晰，学习兴趣更能厚。

3、通过安装声控电路，首先我们学会了电子元器件的符号、作用和识别方法，并能与实物一一对应；其次学生掌握了电子元器件的检测方法判断方法，能选择电子元件；第三学生学会了焊接电子元器件的方法和步骤，会使用电烙铁焊接电子元器件；第四学生学会了电子线路的布局和安装4、通过调试声控电路，我们学会了常见电子线路的测试方法及故障检修方法和检修步骤在实习教学中可以提出以下问题供学生选择和实际安装操作：电容降压桥式整流电路如何改为电容降压半波整流电路？电阻R3用电位器来代替如何调节声音放大电路的工作点？改变R2或C3电路会有什么现象？双稳态电路二种稳态如何测量？如何将电路改为有掌声来继电器得电延时一段时间又失电？七、心得体会经过这一次的实验，让我学习了不少知识！自己的实验做得好，整个过程没什么过失，所以很快就做好了但是最重要的是，自己做好了，就帮一些没做好的同学检查电路，检测哪里出问题了，这个过程才是让我学得最多的，对声控电路更加一层的认识！！！参考文献：国光.任务驱动法在单片机教学中的应用.中国职业教育技术，2005，〔10〕：41－42. z.。