声光控延时开关实验报告.doc

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1、数字电路实验报告实验项目：声光控延时开关学院：专业：年级：学号：：（20---20）学年第学期声光控延时开关实验报告一、设计目的1、进一步掌握CD4011数字集成电路的工作原理和应用；2、学会如何选择主要元件及参数计算；3、进一步提高分析、设计和动手能力。二、电路的工作原理声光控延时开关的电路原理图见图一所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011，其部含有4个独立的与非门VD1～VD4，使电路结构简单，工作可靠性高。声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启"，若干分钟后延时开关“自动关闭"。因此，整个电路的功能就是将声音

2、信号处理后，变为电子开关的开动作。明确了电路的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，由此可画出图二所示的方框图。结合图二来分析图一。声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经C1耦合到VT的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(VD1)的2脚，R4、77是VT偏置电阻，C2是电源滤波电容。为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻RG等元件组成光控电路，R5和RG组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，RG两端的电压高，即为高电平，改变R8或C3的值，可改变延时时间，满

3、足不同目的。VD3和VD4构成两级整形电路，将方波信号进行整形。当C3充电到一定电平时，信号经与非门VD3、VD4后输出为高电平，使单向可控硅导通，电子开关闭合；C3充满电后只向R8放电，当放电到一定电平时，经与非门VD3、VD4输出为低电平，使单向可控硅截止，电子开关断开，完成一次完整的电子开关由开到关的过程。二极管VD1～VD4将交流220v进行桥式整流，变成脉动直流电，又经R1降压，C2滤波后即为电路的直流电源，为BM、VT、IC等供电。三、元器件的选择IC选用COMS数字集成电路CD4011，其里面含有四个独立的与非门电路。部结

4、构见图3，VSS是电源的负极，VDD是电源的正极。可控硅T选用1A／400V的进口单向可控硅100-6型，如负载电流大可选用3A、6A、10A等规格的单向可控硅，单向可控硅的外形如图4所示，它的测量方法是：用R×1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极K，这时表针有读数，黑表笔马上离开控制极k这时表针仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接说明该可控硅是完好的。驻极体选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用R×100档将红表笔接外壳的S、黑表笔接D，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆

5、动说明该驻极体完好，摆动越大灵敏度越高；光敏电阻选用的是625A型（本实验采用5516型），有光照射时电阻为8K以下，无光时电阻值大于1M，说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管IN4007。总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定围选用。其它元件按图一所示的标注即可。四、安装制作准备好全套元件后，用万用表粗略地测量一下各元件的质量，做到心中有数。焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要装反，注意极性的正确，否则电

6、路不能正常工作甚至烧毁元器件。在安装时我们主要是采取先安装小的元件比如电阻、整流管，再安装比较大的元件如电容、IC插座等。在安装过程中同时考虑元件的所占的空间和位置，以便节省材料，节约成本。以下是本次实验的元件清单。元件清单序号名称型号位号数量序号名称型号位号数量1集成电路CD4011IC1块8电阻器47KR2、R32支2单向可控硅100-6T1支9电阻器470K、1MR5、R72支3三极管9014VT1支10电阻器2.2MR4、R8、R93支4整流二极管IN4007VD1-VD55支11瓷片电容104C11支5驻极体54±2dBBM1

7、支12电解电容10uP/10VC2、C31支6光敏电阻器625ARG1支13可调电阻1MR101支7电阻器10K、120KR6、R12支14IC插座14P五、调试调试前，先将焊好的电路板对照原理图认真核对一遍，查看是否有错焊、漏焊、短路、元件相碰等现象发生，确定没有问题后将进行通电实验。首先我们将电路改为低压即低于10V的电压进行通电实验（我选择4.48V的电压），然后先将光敏电阻的光挡住，将ab分别接在电灯的开关位上（我用耐压比较高的灯当做负载），用手轻拍驻极体，这时灯亮，若用光照射光敏电阻，再用手重拍驻极体，这时灯不亮，说明光敏电阻

8、完好，说明实验成功。然后我又将电路改回220V的电路进行220V市电进行实验，市电进行实验要注意人体不允许接触电路板的任一部分，防止触电，注意安全。用万用表检测时，只用将万用表两表笔接触电路板相应处即可。实