《声光控路灯》word版

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1、河北联合大学数电课程设计路灯控制器设计任务书1．设计目的与要求设计一个路灯控制电路，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）具有光控功能，白天光线较亮、即使有声音时路灯也不亮，光线较暗、有声音时路灯点亮。（2）具有声控功能，晚上光线较暗、有声音时路灯点亮，声音消失后延时照明一段时间后自动熄灭。2．设计内容（1）画出电路原理图；（2）元器件及参数选择；（3）电路仿真；（4）SCH文件生成与打印输出。3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有总结体会。设计思路电路由声控电

2、路，光控电路，延时电路，开关电路和电源等电路组成。电源电路由220V的交流电压，经过整流桥整流，再由电阻分压，最后经过稳压二极管稳压。声控电路由驻极体话筒和三极管等组成的电路，实现声音号转变为电信号，从而实现自动控制。-7-河北联合大学数电课程设计光控电路由光敏电阻实现光信号到电信号的转换，在有光和无光的情况下，实现电路的高低电平的转换。延时电路是由555接成单稳态电路，当无光和有声的情况下会实现555定时器接成单稳态电路的触发，使输出得到高电平。当高电平到达开关电路时（开关由单向可控硅组成）会实现电路的导通。进而

3、点亮灯泡实现电路的功能。电路的方框图如下：图1声光控路灯控制器原理组成方框图电路原理图图2声光控路灯控制器电路图-7-河北联合大学数电课程设计各部分电路工作原理及参数选择1.光控电路光控电路结构如下图示，该部分电路由光敏电阻R4，晶体三极管Q2，以及电阻R5和R6组成。当光敏电阻上接受到光信号时R4的阻值变小，晶体三极管Q2导通，得到2管脚为低电平。可知74LS00与非门的输出为高电平，此时不论6管脚的电平如何都不会触发555定时器的工作。即使有声音信号的情况下，灯泡也不会亮。当晚上时R4的呈高阻态，Q2截止2管脚

4、为高电平，此时如果有声音信号就会使6管脚为高电平，则与非门的输出为低电平，触发555定时器工作进而点亮灯泡。为保证夜晚时三极管截止时，光控电路的输出为高电平，我们在回路中接上阻值为10K的上拉电阻R6。图3光控电路原理图-7-河北联合大学数电课程设计2.声控电路声控电路如下图所示，该电路由驻极体话筒、电容和电阻等放大电路组成。驻极体话筒能够将微弱的声音信号转换为阻抗极高的电信号，正是因为该电信号的阻抗很高，因此我们不能直接接放大电路。所以这里用R1,C1组成话筒的连接电路，实现阻抗的变换及放大电路的输入变换，然后经

5、过晶体三极管进行信号放大。当外界没有声音信号时，放大电路无输入信号，三极管不工作，可知集电极和发射极之间的电阻很高，则得到集电极为高电位，555定时器不被触发。当有声音信号时，则可得到集电极为高电平，此时555定时器被触发，开关导通，灯泡被电亮。话筒的工作电压为5V，且话筒工作时的电阻为20K，电源电压为10V，R1阻值为20K的电阻。电容为0.1uF的无极性电容。为了是输出电路的电平变化显著。我们将三极管的放大倍数设置为9013三极管的最大值144倍。并且为得到较大的灵敏度，我们选择的基极电阻为3M欧姆。图3声控

6、电路原理图-7-河北联合大学数电课程设计3.延时电路延时电路下图（6）所示，该延时电路是由555定时器组成的单稳态触发器，它具有一个稳态和一个暂稳态。单稳态电路结构如下图（5）所示，该延时、触发电路当没有触发信号时，Vi（2脚）处于高电平（Vi>VCC/3）,如果接通电源后Q=0，V0(3脚)=0，T导通，电容通过放电三级管T放电，使Vc=0,V0保持低电平不变。如果接通电源后Q=1，放电三极管T就会截止，电源通过电阻R向电容C充电，当Vc上升到2VCC/3时，由于Vc1=0,Vc2=1时，锁存器置0，V0为低电平

7、。此时放电三极管T导通，电容C放电，V0保持低电平不变。因此，电路通电后在没有触发信号时，电路只有一种稳定状态V0=0.若触发输入端施加触发信号（Vi

8、和电源电路如下图（7）所示，220V交流电经过整流桥整流，200k的电阻和10k的电阻串联在它们两端，利用两个电阻的分压，我们取10k两端的电压为控制电路提供电源，同时我们在电阻两端并联了一个稳压管，保持电阻上可以分到稳定的电压。其中可控硅与灯泡串联，并联在电阻的两端，当高电平到来时即可触发可控硅的导通。当触发信号消失后，由整流桥得到得电压是脉动的直流电压。