数电声控灯课程设计.doc

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1、苏州科技学院天平学院数字电子技术课程设计苏州科技大学数字电子技术课程设计院系：电子与信息工程专业：电子信息工程班级：1199学号：姓名：李明苏州科技学院天平学院数字电子技术课程设计目录第一部分设计说明21.1设计任务21.2实验目的21.3目的与意义2第二部分原理方案设计32.1方案的形成和方案的比较32.2具体框图原理解释与相关器件的考虑32.3具体的理论依据..............................................................................................3第三部分详细设计过程53.1

2、原理图设计方法与具体过程53.2原理图的重点解释和设计考虑53.2.1由555定时器接成的单稳态触发器......................................................53.2.2继电器器控制电路.................................................................................63.2.3声控电路部分...............................................................................

3、...........7第四部分实验84.1实验仪器84.2实验电路图84.2实验注意8第五部分实验总结910苏州科技学院天平学院数字电子技术课程设计第一部分：设计说明1设计任务楼道声控灯控制器设计，具体要求如下：1：器件条件：声音传感器、555定时器、继电器、LED灯泡，其它自定；2：功能实现：当有声音时，开启灯光，并维持2秒钟，然后灯光关闭。3：基于器件条件，不可以采用其它微控制器，可只有发挥完成功能。2目的与意义训练综合运用学过的数字电子技术、硬件设计基础及电路相关基本知识，培养独立设计比较复杂数字系统设计能力。通过综合设计，力争掌握使用基本电子元器件设计数字系统电路的

4、基本方法，包括原理方案的确定、Protel画图工具、原理图的绘制、软件模拟与理论计算过程，为以后进行工程实践问题的研究打下设计基础。本次课程设计的内容是光电声控灯，是日常生活中非常常见，应用非常广泛的一种声控灯，它不需要开关，有人经过时会自动亮，可以通过设计确定其亮一次大概的时间，方便快捷，我们都会看到过它的外形，本次课程设计，会论述光电声控灯的原理，所用到的各种器件引脚及其功能，随着社会的发展，资源的大量开采，能源在逐渐的减少，所以现在要建立节能意识，电能是首当其冲，楼道声控灯就是楼道的一个重要的节能装置，它由声音控制电路和三五定时器，再加上输出信号通过继电器来连接起来，以

5、控制灯亮的时间来达到节能的目的。另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。当有人走过楼道通道，发出脚步声或其他声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。10苏州科技学院天平学院数字电子技术课程设计第二部分原理方案设计2.1方案的形成和方案的比较方案一：选择麦克风作为声音输入的传感器，通过运算放大器放大信号来驱动单稳态触发器，经过延时电路控制继电器的开关来控制灯的亮和熄灭。方案二：同样是麦克风输入声音信号，然后接上电压比较器经过三极管放大来驱动触发器，进而控制继电器的开与合。

6、电压比较器可以将模拟声音信号转换成双值信号，但是比较器的开环增益低、失调电压大、共模抑制比小，因此它的灵敏度往往不如集成运放，但是优点是它工作在两种状态之一，因此不需要频率补偿电容。所以综上所述，使用方案一来进行电路的设计。2.2具体框图的原理解释和器件考虑图1原理框图（1）声音放大器件选择：运算放大器的放大性能比三极管优越，所以选用运放；（2）只能使用555定时器，所以选择用电容与电阻和555构成延时单稳态电路可以通过调节电阻和电容的大小，从而自由确定延迟时间的大小。图2555内部结构10苏州科技学院天平学院数字电子技术课程设计2.3具体的理论相关依据（1）声控原理:声控电

7、路是把声音通过驻极话筒转换为电信号,利用放大电路将该电信号放大从而驱动其他电路工作。（2）运算放大器：同相运放输出电压经过反馈元件R送回运放反相端，加在两输入端的电压大小接近相等，闭环工作状态下相位相同。理想运放的虚短和虚断概念，通过电压增益实现微弱信号的放大。（3）单稳态触发器：它有稳态和暂稳态两个状态；在外界触发脉冲下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，在自动返回稳态；暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。（4）继电器：当有电流通过时，磁铁产生磁性，将衔