声光控制路灯电路课程设计

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1、景德镇高等专科学校“声光控制路灯电路”设计景德鎮高等專科學校毕业论文选题题目：声光控制灯电路指导老师：孙小霞所属院系：机械电子工程系专业：通信技术姓名：冯唐贵研究方向:电子制作选题时间：2010年10月25日10景德镇高等专科学校“声光控制路灯电路”设计第一章概述1.1设计要求及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，且延续３０秒后熄灭。此电路图的设计主要是基于用声光控延时开关代替住宅

2、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设计组分工参与本次设计首先通过在思考、设计、焊制、调试阶段，资料的收集与整理、电路板的焊制，并在收集资料过程中，我在学校图书馆查阅了大量的文献，并综合网上发布的一些权威电路资料，对相关知识进行整合。最后从原件位置的布局到电路板的调试过程10

3、景德镇高等专科学校“声光控制路灯电路”设计第二章原理设计2.１方案选择2.1.1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。具体原理如图2-1:图2-1为电路原理图555定时器接成单稳态触发器，控制双向可控硅，当555定时器输出高电平，触发可控硅导通，灯泡亮，当555

4、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。10景德镇高等专科学校“声光控制路灯电路”设计2.1.2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vd1～vd4，使电路结构简单，工作可靠性高。图２－２为设计原

5、理图陶瓷压电蜂呜片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。2.1.3声光控开关ICCD4011应用电路简要分析其优点：其采用集成块ICCD4011，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案。10景德镇高等专科学校“声光控制路灯电路”设计2.2总体设计由于引入的是交流电，在输入端需要引入电桥，其作用是时输入的交流信号质量变为脉冲的直

6、流电压。为了使电路处于稳定的工作状态，必须加滤波电路，于是需要在整流电路后设计电容。为了控制电路的通断，还是采取控制高低电平的办法，用三极管的通断直接决定灯泡的点亮和熄灭。作为声光控电路，发光二极管和话筒都是必不可少的。在ICCD4011的连接时要注意每个引脚的具体含义，以及接地拐角的设定。为了能更直观、更立体地展现出设计效果，我们在Protel99SE软件中对原理图进行了绘制，如图2-3。图2-4为声光控开关设计电路图10景德镇高等专科学校“声光控制路灯电路”设计2.3设计解析黑夜到来，光敏电阻失去光照，呈高组态，但因其一端接地，所以IC（13）脚仍为底

7、电平。但脚步声被MIC检测到，就有脉冲从IC（1）脚输入，继而使IC（4）脚输出正脉冲信号，从而在IC内部各反相器及外围阻容元件的作用下，使可控硅导通，是照明灯点亮。灯亮了以后，电容C2缓慢放电，当IC（5）脚电平下降到临界点时，IC（8）脚输出低电平，使灯熄灭。灯亮的时间与R4和C2的容量有关，其时间T=R4*C2，2.4模块说明2.4.1整流模块四只整流二极管D1~D4J接成电桥的形式，固有桥式镇流之称，如图2-5。镇流桥的D1~D2连接处称共阴极，用“+”标记，即电流从此处流出,D3~D4连接处称为共阳极，用“-”标记，其他两点表示接交流电源标记“~

8、”。图2-5为镇流桥电路10景德镇高等专科学校“声光控制路灯电路”