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声光控延时灯.doc

发布时间：2022-06-12 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.36M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    郑州轻工业学院 电子技术课程设计 题 目： 简易声光控延时照明灯电路 学生姓名： 专业班级： 学 号： 院 （系）： 指导教师： 完成时间： 2014 年 2 月 21 日 郑州轻工业学院
    课程设计任务书 题目 简易声光控延时照明灯电路 专业 学号 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容 1．阅读相关科技文献。 2．学习 protel 软件的使用。 3．学会整理和总结设计文档报告。 4．学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 1. 要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应，控制照明灯第一级开关。 2. 要求电路能够通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下，控制照明灯 的亮灭。 3. 要求电路能够实现照明灯点亮时间 t 后自动关断，并且时间 t 可以手动调节。 4. 要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新通电时间 t。 主要参考资料 1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001 年 6 月 2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001 年 10 月 3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999 年 10 月 4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005 年 6 月 5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003 完 成 期 限： 2014 年 2 月 21 日 指 导 教 师 签 章 ： 专业负责人签章： 2014 年 2 月 16 日
    摘 要 本设计主要目的是设计简易声光控延时照明灯电路，介绍其组成、性能及工 作原理，给出各电路原理图及元件参数选择。该电路节电效果十分明显，白天光 照好，不管过路者发出多大声音，都不会使灯泡发亮。夜晚光暗，电路的驻极式 传声器只要检测到有声响，就会自动点亮为行人照明，过段时间后又自动熄灭， 节能节电。本电路采用两级控制（光线强弱的感应与声强的感应）。光控电路是 根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。该电路可以对声控延时电路进行控制， 在白天光线较强时，光控电路输出低电平将声控电路封锁；在晚上光线较弱时， 光控电路输出高电平，则声控功能打开。声控电路中采用了双三极管构成的放大 电路，将 MIC 转化的电信号连续放大，通过延时电路控制灯亮及灯亮的时间。 随着现代智能建筑技术的快速发展，智能照明控制技术越来越显现出重要的 作用。它区别于以开关量、手动为主的照明控制方式，具有节能环保、安全稳定、 使用灵活等特点。在日常生活中，这种延时照明控制灯能有效地消除长明灯、节 约电能，可广泛用于楼梯、走廊、路灯和厕所等场所的照明。 关键字：声控电路/光控电路/可重复触发单稳电路
    目 录 1．概述 ················································································1 2．系统总体方案设计 ···························· 错误！未定义书签。 2.1 系统模块 ············································· 错误！未定义书签。 2.2 电源电路 ······································································· 2 2.3 光控电路 ······································································· 3 2.4 声控电路 ······································································· 3 2.5 延时控制电路 ··································································5 2.6 照明灯开关电路 ·······························································6 3．元器件选型 ····································································· 8 3.1 主要器件介绍 ································································· 8 3.2 元器件清单 ···································································10 结论与个人总结 ··································································11 参考文献 ············································································ 12 附录 ··················································································· 13
    简易声光控延时照明灯电路 1.概述 该电路采用两级控制（光线强弱的感应与声强的感应）。光线强时，光敏电 阻 R8 的阻值很小，使得 555 定时器的复位端 4 为低电平，不管其他输入端的状 态如何，输出端（3 端）为低电平，晶闸管断开，电灯不亮；光线弱时，光敏电 阻 R8 的阻值变大，555 定时器的复位端 4 为高电平，555 可正常工作；当有声音 信号时，可通过驻极式话筒接收处理成交变信号经 Q1、Q2 放大后，由比较器 LM311 处理成脉冲信号加到 555 的触发端 2 脚，2 脚触发时，晶闸管导通，电灯点亮； 555 和 R5、R6、C6、Q3 等组成可重复触发单稳电路；通过电容 C6 充电放电的过 程达到延时的效果，定时时间 Tw=1.1*（R5+R6)*C6,时间可通过调节 R6 的大小 来控制；通过 555 的 3 端控制双向晶闸管 VS 的控制极的导通和截止，来达到控 制照明灯的目的。 1
    简易声光控延时照明灯电路 2.系统总体方案设计 2.1 系统模块 简易声光控延时照明电路的总体框图为： 光控电路 声控电路 延 时 控 制电路 照明灯开 关电路 电源电路 照明灯开关对光线强弱的感应，作为控制照明灯第一级开关，所以通过光敏 电阻的阻值大小来控制 555 的复位输入端的电平，从而实现只有在夜晚时 555 才能正常工作；选择合适的偏置电阻 R2、R4，使得 Q1、Q2 均工作在放大区，且 Q2 的静态 Vce 大于 4V，这样，在第一级开关开通的前提下，无声音时，555 输 出端为 0，有声音时，经过 MIC 转换成电信号，经 Q1、Q2 放大，比较器 LM311 处理成脉冲波，在其出现下降沿时 ，555 触发端 2 端输入 0，输出端为高电平； 通过 R5、R6、C6 完成电路的延时控制；通过 555 输出端 3 端来控制双向晶闸管 的控制极，实现电灯的点亮与否。 2.2 电源电路 2
    简易声光控延时照明灯电路 220V 市电经过变压器转化为 12V 的交流电，再经过整流桥整流，电容滤波， 三端稳压集成电路稳压转化为+12V 的直流电压。滤波由电解电容 C1 完成，电 容 C2、C4 可除去一些高频干扰，电解电容 C3 可在进一步过滤信号的同时储存 一些能量，在负载电流突然变大时释放。选择电解电容时要确保其耐压值不能小 于施加在两端的电压，否则电解电容极易发生爆炸。所以电解电容 C1 选用 25V、 2200uF 的，C3 选用 16V、1000uF 的，正常情况下它们两端的电压都不会超过其 耐压值。 2.3 光控电路 在白天时，由于光敏电阻 MG45 阻值远小于 100K，所以，555 定时器的复位 端 4 端为低电平，555 不工作，当夜晚时，MG45 阻值约为 1M，此时 4 端为高电 平，555 可以正常工作，所以，光控控制电路对电路起总控制作用。 2.4 声控电路 3
    简易声光控延时照明灯电路 MIC 接收到足够的声强时，电路产生谐振并输出一个微弱脉冲，从而将声音 信号转换为交流电信号。 MIC 输出信号是一个非常微弱的信号，为了后续电路能够对声强信号进行处 理，必须加入信号放大电路。图中所示信号放大电路是由电阻 R1—R4、Q1、Q2 和 C5 构成，电路中采用了双三极管构成的放大电路，这样可以使电路的放大的 倍数比单管放大电路的倍数增加一定倍数，从而得到适合的信号。R3 和 R4 为放 大电路的集电极偏置电阻，C5 为放大电路的滤波电容。通过选取合适的 R3、R4， 确保 Q1、Q2 工作在放大区，使得 Q2 的静态工作点 Vce 约为 4.47V,R10、R11 为 分压电阻，为 LM311 比较器的 3 端提供 4V 的电压，当无声响时，LM311 比较器 的输出端 7 端，输出为 12V 的高电平，当有声响时，MIC 将声音信号转换为交流 电信号，在其负半周期，使得 Q2 的 Vce 小于 4V,使得 LM311 比较器的输出端 7 端，输出为 0，7 端接 555 的触发端 2 端，从而实现了对 555 的控制。 4
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