《Protel软件应用》课程设计报告

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1、江西理工大学应用科学学院信息工程系《Protel软件应用》课程设计报告设计题目：声光控照明开关设计专业：电子信工程班级：学号：姓名：同组人员：指导老师：完成日期：2015.6.27指导老师评语：得分：指导教师签名：2《Protel软件应用》课程设计说明书——声光控照明开关目录1设计任务和性能指标31.1设计任务31.2性能指标32设计方案与论证43系统硬件设计53.1电源电路53.2控制电路63.3光控电路63.4声控电路63.5延时电路64绘制原理图和PCB75PCB板制作、焊接与调试115.1PCB板制作11

2、5.2元器件的焊接135.3系统的调试146总结14致谢15参考文献162《Protel软件应用》课程设计说明书——声光控照明开关1设计任务和性能指标1.1设计任务此次我们组需要设计的电路是声光控制路灯电路，在此电路中，我们希望达到的目的是，使电路能根据声音和光线的作用自动发光，并且自动熄灭。在白天强光照射时，电路中灯泡不发光；而晚上无灯光或被遮光，并且有声响时灯泡发光。 此电路图的设计主要是基于用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点

3、亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，用途非常广泛。1.2性能指标白天光线强，开关中的光控电路工作，将电路切断；声控是用人走动时，脚步声控制电路，将电路接通。两个两部分的控制相当于两个开关串联。从逻辑上来讲，就是“光暗”和“脚步声”是“与非”的关系，满足这两个条件，电路接通，灯亮。这个“与非门”输出，接通灯的电源，灯亮。再经过一个时延，灯亮几十秒

4、钟后，经过电阻电容组成的充放电电路，灯光熄灭。 15《Protel软件应用》课程设计说明书——声光控照明开关2设计方案与论证方案一含555定时器、光敏三极管、双向可控硅的声光控电路简要分析其优点：此声、光同时控制的新式照明灯用光敏三极管的输出端控制555的触发控制端，用音频放大电路控制555的复位端。555定时器接成单稳态触发器，控制双向可控硅，简单易制、成本低、节电又方便。 原理图设计：设计中考虑到光敏电阻的阻值随电压升高有规律的下降，而蜂鸣器则用驻极体话筒代替。555定时器接成单稳态触发器，控制双向可控硅，当

5、555定时器输出高电平，触发可控硅导通，灯泡亮，当555定时器输出低电平时，可控硅未导通，灯泡灭。电路由l0V稳压直流电源供电。为使声光同时控制，将光敏三极管的输出端控制555的触发复位端，音频放大电路控制555的触发端。 缺点：在：该电路在声强>50dB时，对照明灯的有效控制率高于94％，过于敏感。很小的声音也会促使灯发光，会造成能源的浪费。方案二运用ＹＱ－Ｉ制成声光控电简要分析其优点：声光控延时开关的电路原理图见图２－１所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路ＹＱ－Ｉ，其内部含有4个独立的与非门vd 1～

6、vd4，使电路结构简单，工作可靠性高。15《Protel软件应用》课程设计说明书——声光控照明开关陶瓷压电蜂呜片B把声音变成直流控制电压。通过光敏电阻的改变，使电位发生改变，从而控制晶闸管的通断，从而达到使灯自动熄灭的目的。 缺点：降压功能不强，对晶闸管的冲击电流大，对灯泡的寿命有影响。方案三声光控开关 IC CD4011应用电路简要分析其优点：其采用集成块IC CD4011，制作起来成本低、并且节电又方便。同时，对声音的灵敏度适中，并且原件容易设计。  小结：在综合了以上三种电路的优缺点后，我们决定采用第三种方

7、案。3系统硬件设计电源电路控制电路光控电路 声控电路 延时电路 3.1电源电路电路主要为控制电路提供工作电压，本设计采用传统的电源电路设计方法，即降压、整流、滤波、稳压，使电路输出直流电压供给控制电路。15《Protel软件应用》课程设计说明书——声光控照明开关3.2控制电路单向可控硅可通过控制极的电位的高低来控制它的导通与截止，起到开关控制的作用。3.3光控电路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

8、控电路输出高电平，则声控功能打开。本设计采用光敏电阻和其他电阻组成的分压电路来控制。3.4声控电路该电路受光控电路的控制，在外界光线较强时，该电路不起作用；在光线较弱时，该电路受外界声音信号的控制，通过BM将声音信号转为电信号，再由运放器将电信号放大。3.5延时电路该电路主要在光线较弱时起作用。这主要是通过光控电路的输出来控制的。在白天，该电路在光控电路的控制作用下，处于