传感器课程设计---声光控延时开关电路

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1、青岛农业大学海都学院工程系传感器课程设计报告设计题目声光控延时开关电路学生专业班级学生姓名（学号）指导教师完成时间2012年5月30日实习（设计）地点工程系实验室2012年5月30日一、课程设计目的和任务1：了解声光控开光元件的工作原理；2：加强焊接技术；3：完成焊接并使电路的灵敏度高，在低亮度时遇到声响即启动开关，使灯亮，无声响时，一定时间后灯灭，且在有足够强度光时，遇到声响灯也不亮；4：电路要稳定，性能要可靠5：独立完成声光延时控件的焊接工作，并测试成功二、分析与设计1.设计任务分析：为使电路可以在天黑以后，控制当有人走过楼摘梯通道发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮

2、提供照明，当人们走过楼道延时几秒钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮。所以需要光敏电阻感受光强弱和可控硅及延迟元件（CD4011）及一系列电容电阻组合而成2.设计方案论证方案一：用光敏管，CD4069控制的应用电路它用一块CD4069，非门a与R9组成放大器，用于蜂鸣片HTD接收声音信号的放大，非门b对放大的信号脉冲加以整形，非门c，d及R7，R8构成典型的施密特触发器。工作原理大概如下：白天关线较强，光敏管VT受光导通，此时无论有无声音触发，1引脚为低电平，经c，d，e，f作用后，8引脚亦为低电平，可控硅截止，灯泡不亮；夜晚时，光敏管VT呈高阻，电平比较器退出

3、强制复位状态，此时，若有声音触发HTD，则经放大整形后，使1引脚电平高于门限电平，电路翻转，对C3充电，使在声音信号消失后，5引脚能够保持数十秒的高电平，8引脚处于高电平，触发可控硅导通，灯泡发亮方案二：用光电传感器及集成块NJM2072D制作的应用电路工作原理大概如下：市电经C5，R5降压，DW稳压，VD整流，C滤波获得约6V的直流电供NJM2072D正常工作。驻极体话筒拾取声触发信号，经C1耦合输入IC，2,3引脚外接RG可改变IC内放大器的增益，C3决定了声控可重触发单稳延时时间。R1为MIC的直流偏置电阻，C2为放大器高频滤波电容。白天，光敏电阻受光，阻值在200-4

4、00欧姆之间，所以IC内放大器增益小于1，这时任何声信号都不足使6引脚输出电平改变，VT截止，VS无触发，灯不亮；夜晚时，光敏电阻阻值较大，他几乎不影响IC内部放大器的增益，若有信号被MIC拾取，则经IC放大使其6引脚由高电平转为低电平，VT导通，R4上的电压触发VS导通，灯亮方案三：声光控开关CD4011应用电路简要分析其优点：其采用集成块CD4011，与前两个相比制作起来成本低、并且节电又方便。同时，对声音的灵敏度适中，而且原件容易设计。通过各方面分析，我们应用第三个方案，具体情况如下：3.详细设计：若将该装置安装在楼道、走廊或卫生间等场所，在夜间，有人走动或发声时，灯会

5、自动点亮延时数秒后自动熄灭。在白天，一直不亮首先集成电路CD4011是4对与非门，只有当门1的1，2引脚输出高电平时，3引脚为低电平；作为门2的5，6引脚输入，则门2的4引脚输出高电平；再经门3和门4两级反相后，门4的11引脚输出高电平；单向可控硅Q2的控制极为高电平，阳极和阴极加正电压后，可控硅导通在白天，RT光敏电阻受光照射，阻值较小，CD4011的门1的1引脚呈低电平所以3，5，6引脚呈高电平，4引脚呈低电平，两级反相后11引脚呈低电平，单向可控硅控制极G呈低电平，可控硅截至，此时无论声音多大，灯都不亮在晚上，因光线较弱则光敏电阻的电阻值增大，故CD4011的门1的1引

6、脚呈高电平，当有人走动时MIC声波转换为电信号经三极管Q1放大，使2引脚电位由低转到高，则门2的4引脚输出高电平，4引脚通过二极管D6向电容C2充电到阀值电压，门4的11引脚输出高电平，单向可控硅的控制极G为高电平，可控硅导通，灯亮人过声息，门2的4引脚为低电平，由电容C2的电压维持门3的输入高电平，10，12，13引脚为低电平，所以11引脚为高电平，控制极G为高电平，可控硅导通，灯不熄，状态不变，此时由D6隔离C2经R5开始慢慢放电，约50s后电压降到关门电压值，门3，4翻转，11引脚转为低电平，可控硅截至，灯灭二极管D1-D4将串接灯泡的220V交流电经桥式整流电路与单向

7、可控硅接成回路，同时由R7,D5限流权压，只向CD4011电路的引脚14VDD传输约7V的直流电压和0.7MA的工作电流1.原理图及元器件清单如下：元器件清单名称规格用量位号线路板DET-283一片集成电线TG4011BP一块IC1三极管9014一个Q1可控硅100-8一个Q2咪头54+_2DB一个MIC光敏电阻625A一支RT二极管4007四支D1-D4稳压二极管7.5V一支D5二极管4148一支D6电阻器22K一支R1电阻器30K一支R3电阻器33K一支R6电阻器200K一支R7导线一米一根电阻器3