毕业论文--(声控开关)

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1、数字电路课程设计任务书——声控开关设计专业：通信工程班级：姓名：OOXX学号：二零一三年一月摘要声控开关，全称是声控延时开关，是一种内无接触点，在特定环境光线下采用声响效果激发拾咅器进行声电转换來控制用电器的开启，并经过延时后能口动断开电源的节能电子开关。生活屮，好多地方都使用声控灯照明，声光双控延吋照明灯白天自动关闭，夜间有人走动时，其脚步声或谈话声可使电灯自动点亮，声音过后30s电灯乂会自动熄灭。这种延时照明控制开关能冇效地消除长明灯、节约电能；声控开关，即采用模电数电混合集成电路，进行逻辑运算，控制电路中电流

2、。其中重要部件光控电子开关，它的“开”和“关”是通过可控硅的通断來实现，而可控硅的通断又受自然光的亮度（或人为亮度）控制，故声控灯又名为声光控灯。该装置适合广泛用于楼梯、走卿、路灯和丿则所等场所的照明，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。由于设计条件限制，该课程设计只涉及了声控部分和计数器部分，对光控部分不再进行分析。本次设计主要是利用三极管基本放大电路、单稳态触发器、多谐振荡器等基木电路，利用74LS160、74LS47、74LS00、555等芯片实现电路声控的功能，做到声音信号发出时，二极管可以指示发光，计数器

3、可以同步计数，声音信号消失时，二极管熄灭，计数停止进行清零。声控器件，就是利用声咅來控制电路的一种元件，当市咅信号來临时，电路动作，一般声控器件是对震动敏感的物质，有声音时就接通（电阻变小），没有声音吋就断开（电阻变的很大）。再通过电路和芯片做个延吋，就可以使有声音时电路接通一段时间。计数器是数字系统屮用的较多的基本逻辑器件，它的基本功能是统计时钟脉冲的个数，即实现计数操作，它也可用与分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列等。例如，计算机中的时序发生器、分频器、指令计数器等都要使用计数器。关键词：声控开关、计数器、设计

4、一.设计说明设计一个声控开关，控制对象为发光二极管。电路原理框图如图1所示。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示延时时间。图1声控开关原理框图二.设计要求1.接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管（电流5〜10mA）,延时时间在1〜10s之间可调。2.延时时间用LED数码管显示，时间单位为0.1s,显示范围为0〜9.9s。3.根据

5、技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。4.根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。5.进行实验数据处理和分析。声控开关的设计一、概述声控开关在实际屮的应用相当广泛，是一些声控灯基本组成部分，其原理适用于很多声控器械，它涉及到时序逻辑电路如何设计、分析和工作等方面。通过此电路更深刻的了解时序逻辑部件的工作原理，从而掌握如何根据需要设计满足要求的各种电路图，解决生活屮的实际问题，将所学知识应用于实践屮。二、方案说明此方案采用74LS160i

6、-数器，74LS47译码器，集成运放放点电路，555构成的单稳态触

7、发器和多谐振荡器以及施密特触发器，述有74LS00等间电路。驻极休话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示延原理图如图1所示。图1声控开关原理图从以上方案屮可知，方案设冇信号发生电路，放大整形电路，单稳延时，实基电路，计数器以及译码显示。各部分功能明确且Z间的联系容易理解，所以采用这种方案。三、电路设计1.放人整形屯路因为集成运放起着放大的作用，所

8、以它的输出信号应为输入信号的101倍。用555定时器构成的施密特触发器起整形作用。如图2电路所示。图2放人整形电路原理框图2.单稳延时电路用555定时器构成的单稳态触发器起单稳延时作用，高电平触发，其中tw=l.IRCo吋间是0—10s可调,C取100uF,可计算出R为0—900千欧的电位器。如图3电路所示。V£C一6VVCCR12ZSLM555CNZ=100uC图3单稳延时电路原理框图1.时基电路用555定时器构成多谐振荡器,控制单位时间,t二（R1+2R2）Cln2,其中t二0.1s,C取10uF,可计算出R=

9、4・8千欧。如图4电路所示。VCCV£C一6VU14VCCRSTcm口"TSRisacostaa45bVCCXJ•8AABCD13?41€CX(iND74LS04D2423U*11VCCMLSO^U9A74LSO4DABCD■LOAD-CLR.CLKABCD-LT-BI/RBOgJocODgfx4.8kQRl4iEt：4.8kQLM555CMtTt^0图4时