电子技术课程设计声控走廊灯报告

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1、电子技术设计电子技术课程设计报告设计课题：声控走廊灯姓名：学号：专业指导老师：设计时间：9电子技术设计目录一、课题简介………………………………………………2二、方案设计………………………………………………2三、各单元电路设计………………………………………3~5四、总电路图………………………………………………5~6五、焊接调试过程…………………………………………7~8六、设计总结………………………………………………8七、参考资料………………………………………………99电子技术设计一、课题简介声控灯是一种声控电子照明开关装置。它提供一种操作简便

2、,实用可靠,控制灵敏的装置。此外，利用此装置可以达到省电的目的，响应国家节能的号召。此次课程设计的声控灯由话筒,音频放大电路,选频电路,倍压整流电路,鉴幅限幅电路,延时关闭等电路组成。将实现：（a）开关式控制：击掌一次灯亮，再击掌一次灯灭；（b）延时式控制：一次击掌后灯亮，延时3秒后自动熄灭。二、方案设计根据设计任务的要求，首先要将声音信号转换成电信号，这需要传感器电路，由于传感器电路输出的电信号比较微弱，所以我们需要放大电路，经放大后的电信号要实现开关式控制和延时式控制两种控制方式，开关式控制中要求击掌一次灯亮、击掌一次灯灭，如果将击掌信

3、号视为触发脉冲，则上述现象恰好与T,触发器的翻转功能相一致，所以我们选用T,触发器实现开关式控制；延时式控制要求击掌一次后灯亮10秒钟自动熄灭，如果我们将上述击掌信号视为触发信号，将此触发信号加到一个单稳态触发器上恰好可以满足上述要求，所以我们在放大电路后用一个双路开关实现上述两种控制方式，开关拨到一端实现开关式控制，开关拨到另一端实规延时式控制，经过T,触发器或单稳态触发器输出的信号是数字信号，驱动能力略显不足，所以我们考虑增加一级驱动放人电路，然后再输出给电灯控制电路。综上所述，我们根据设计任务要求绘出如图所示的电路框图。图1电路原理框

4、图9电子技术设计一、各单元电路设计1、传感器电路本课题将声音信号转换成电信号的传感器选用驻极体话筒，驻极体话筒的电路如图2所示。图中的100kΩ电阻.是为电容提供一个放电通路。图3同相比例放大电路图2驻极体话筒电路2、放大电路选用LM324或LM258均可，放入电路如图3所示，LM324引脚图如图4所示。由于驻极体话筒输出阻抗高，我们选用高输入阻抗的同相比例放人电路，反相比例放人电路的输入阻杭较低。图6CD4013引脚图图5滤波电路图4LM324引脚图如图所示，设驻极体话筒装换的电信号uΑ=20mV,经放大后的电压如果选用CMOS电路，则要

5、求放大后的输出电压uB>3V，这个放大后的输入电压也不要过高，以免过于灵敏。这样有下式：Αu=1+RfR3=uBuA>30.02=150取Αu=200这样Rf=200R3。我们取R3=1Ω，Rf=200kΩ。9电子技术设计对于LM32=4的电源，我们采用6V的干电池单电源连接方式供电，故R3上再串联一个小电容接地。放大后的输出信号最好再经过一次整形处理，我们采用图5的二极管1N4148和电容C构成的滤波电路，图中的10kΩ电阻是为滤波电路的电容C提供，一个放电通路。3、T，触发器采用CMOS电路实现，这是因为TTL电路的功耗大，且要求电源5

6、V稳定，而采用CMOS电路3~18V的电源均可且省电，所以选用CD4013实现T，触发器和单稳态电路。CD4013的引脚图如图6所示。根据设计要求，将击掌信号即为触发信号，利用CD4013中的一个D触发器实现T，触发器的电路图如图7所示。图8驱动显示电路图7T，触发器和单稳态电路4、单稳态电路选用CD4013加外围电路实现，如图7单稳态电路所示，这里利用三要素法对电路中的阈值电平UT=12VCC。当有击掌信号即触发脉冲到来时，Q置1对C开始充电，当充电电压到达阈值电平UT时复位信号R有效，Q复位，单稳态过程结束。ft=f∞+[f0+-f(∞

7、)]e-tτ上式中，f∞=VCC、f0+=0、以t=5~10s为例计算，代入上式得：τ=7.14~14.2由于τ=RC，取C=220μF、R=51kΩ。5、驱动显示电路9电子技术设计选用三极管电流放大电路，采用发光二极管模拟灯的显示，如图8所示。下面对基极电阻RB和集电极电阻RC的选取进行计算。发光二极管如果选用普亮的发光二极管，流过电流要求为5~10mA，选用高亮的发光一极管，流过的电流要求为1mA，发光二极管的管压降UD为1.8~2V。下面以选用普亮的发光二极管ID=5~10mA为例进行计算。RC=VCC-UD-UCESID=(6-2-

8、0.3)V5~10mA=370~740Ω故图8中的R7=510Ω。三极管选用NPN型三极管9013，其电流放大倍数β=60~120，ICS=5~10mA。取β=100，ICS=1