电子技术课程设计-声光控延时开关.doc

《电子技术课程设计》任务书1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1、设计任务与要求（1）具有光控功能，白天光线较亮，即使有声音时照明灯也不亮，光线较暗、有声音时照明灯点亮2）具有声控功能，晚上光线较暗，有声音时照明灯点亮，声音消失后延时照明一段时间后自动熄灭3）要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新点亮一段时间2、基本原理声光控延时照明灯的控制电路应该包括二级开关一级开关能够感应光线的强弱，可以使用光敏电阻、光敏二极管等光敏元件来实现；二级开关能够检测声音的强弱，在一级开关开通的前提下，对照明灯进行二级控制定时或延时电路可以由电容控制开关或 555 定时电路等来实现另外由于电源为220V/50Hz 的市电，故应该为控制电路设计一个直流稳压电源下图为声光控延时照明灯的原理框图声强接受及放大光敏元件控制门定时 / 延时电路继电器 / 可控硅灯直流稳压电源图一、声光控延时照明灯原理框图3、参考资料(1) 邹其洪、黄智伟等 . 电工电子实验与计算机仿真（第二版）下册 . 北京：电子工业出版社，2009(2) 高吉祥. 电子基础课程实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2002(3) 康华光、邹寿彬等 . 电子技术基础数字部分（第五版）.北京：高等教育出版社，2006(4)黄智伟、李传琦等. 电子电路计算机仿真设计与分析. 北京：电子工业出版社，2010 2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕：设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于 3500 字。

要求图纸布局合理，符合工程要求，使用 Protel 软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据3．主要参考文献： 要求按国标 GB 7714—87《 文后参考文献著录规则 》 书写4．课程设计工作进度计划：序号 起 迄 日 期 工 作 内 容1 2012-1-2 布置任务，教师讲解设计方法及要求2 2012-1-3 学生查找阅读资料，并确定方案3 2012-1-4 学生设计小组会议，讨论方案4 2012-1-5~11 设计、仿真实验5 2012-1-11~12 写说明书6 2012-1-13 答辩主指导教师 日期： 年 月 日摘 要声 光 控 制 指 通 过 利 用 声 音 以 及 光 线 的 变 化 来 控 制 电 路 实 现 特 定 功 能 的 一 种 控 制方 法 声 光 控 延 时 照 明 开 关 具 有 体 积 小 ， 工 作 可 靠 高 效 节 能 等 优 点 开关白天控制灯不亮，晚上有声音自动点亮，延时一段时间自动关断它 是 一 种 内 无 接 触 点 ， 在 特定 环 境 光 线 下 采 用 声 响 效 果 激 发 拾 音 器 进 行 声 电 转 换 来 控 制 用 电 器 的 开 启 ， 并 经 过延 时 后 能 自 动 断 开 电 源 的 节 能 电 子 开 关 。

广 泛 用 于 楼 道 、 建 筑 走 廊 、 洗 漱 室 、 厕 所 、厂 房 、 庭 院 等 场 所 ， 是 现 代 极 理 想 的 新 颖 绿 色 照 明 开 关 ， 在 实 际 生 活 中 能 有 效 节 能 ，并 延 长 灯 泡 使 用 寿 命 关键字：声光控制 延时 节能目 录引言 ..........................................................................................................................................11 电路设计 ...........................................................................................................................21.1设计任务 ...................................................................................................................21.2设计思路 ...................................................................................................................21.3设计方案 ...................................................................................................................22 单元电路及其工作原理 ............................................................................................22.1 电源电路图 ..............................................................................................................32.2 光控控制电路 .........................................................................................................42.3 声控控制电路 .........................................................................................................62.4 延时控制电路 .........................................................................................................72.5 开关控制电路 .........................................................................................................73 PROTEL原理图设计 .....................................................................................................84 印刷 PCB板图设计 ....................................................................................................105 仿真结果与分析 .........................................................................................................10结论 ........................................................................................................................................17附录 1 主要元器件清单 .............................................................................................2附录 2 仿真波形 .............................................................................................................18参考文献 ..............................................................................................................................21引言随着社会的发展，节能和环保越来越引起重视，而且国家节能中长期专项规划明确提出照明用电占全国用电量的 13%，可见照明节能显得非常重要.这就要求人们在生活中更广泛的使用声光控延时开关照明灯。

本设计研究的内容是声光控延时照明电路通过对声光控延时照明电路的电路组成、电路原理、单元电路的设计等几方面的研究，实现了声光控延时照明电路在白天不工作，而夜晚收到突发声信号是自动点亮，并延时 27.5S 左右后自动熄灭在本次设计中以 555 芯片为主，组合电路进行控制主要运用 protel 99 SE 绘制原理图（sch）和印制电路板（pcb） 1 电路设计1.1 设计任务本课程设计是为了实现声控光控延时开关的功能，在白天无论是否有声音，灯都不能被点亮在夜晚当有声音产生时，灯被点亮，且在声音消失后，灯泡亮度能维持一段时间，即夜晚有人经过的时候，灯被点亮，并有足够的时间让人通过1.2 设计思路设计电路包括：直流稳压电源电路、声控电路、光控电路、延时电路组成图 1.1 设计框图1.3 设计方案 声光控延时照明灯的控制电路包括二级开关一级开关能够感应光线的强弱，使用光敏电阻来实现；二级开关能够检测声音的强弱，在一级开关开通的前提下，对照明灯进行二级控制对于声强的监测是利用 MIC 的特性，即当其接收到足够的声音时，在其中会产生一个为脉冲波，从而把声信号变为电信号，通过对声强信号的处理可得一个电平信号，为控制电路准备。

光信号的感应通过光敏电阻来实现，使得光控电路在光强时输出低电位，光弱时输出高电位将光控电路的输出作为 555 定时器的复位端输入将声控输出端作为延时电路的输入，从而可以实现在光线强的情况下，即使有足够强的声信号，照明灯电路也不工作而在光线弱的情况下，可以通过声信号来控制照明延时控制功能通过 555 定时器构成的可重复触发单稳态电路来实现开关电路使用继电器，对灯泡所在回路的通断进行控制2 单元电路及其工作原理2.1 电源电路图 2.1 电路图如2.1所示，为得到12V直流电源，将220V频率为50Hz的交流电输入变压器，变压器型号为NLT_PQ_4_10，经过整流桥整流得到直流电，通过电阻R10限流及稳压二极管将输出电压维持在12V，为其他电路提供稳定的工作电压变压器二次侧输出电压脉冲系数大故应将直流电通过电容滤波理想情况下交流分量可通过电容C6全部滤除，使输出电压仅为直流电压，一般取RC>(3-5)T/2 其中T为电源交流电压的周期要得到稳定的直流电滤波后通过电阻R10限流再经稳压二极管1N964，使输出电压稳定为12V稳压二极管参数如表2.1所示：表2.1 1N936稳压二极管参数参数计算：由Multisim仿真得变压器二次侧输出电压、电流：U2=19.1V I2=15.7A交流电通入整流电路经过全波整流得到直流电压平均值：Uo=0.9U2=17.73V因稳压二极管最大工作电流为40mA,计算电阻R10：I=U0/R1443Ω，取R10=470Ω2.2 声控电路声控电路的核心是把模拟量转化为数字量，把声音信号转化为电信号。

要解决这个问题可以设计一个类似于‘窃听器’的接收设。