声光控开关的设计毕业论文

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1、摘要本文以LGS公司生产的GMS97C2051单片机为核心，研究声光控开关的设计，采用串行A/D对声音信号的采集，可以通过软件来调节对声音的灵敏度。单片机软件实施对光度的判断，使开关在白天时即使有声音也不工作。文章应用了过零启动技术，开关工作在频繁的开关状态时不易损坏可控硅，延长了声控开关的使用寿命。文章中还加入了看门狗电路，在工作过程中可以起到抗干扰的作用，大大加强了开关的可靠性。关键词：GMS97C2051；单片机；声控开关；看门狗AbstractInthispaper,producedbyLGSsingle-chipmicrocomputerasth

2、ecoreGMS97C2051tostudytheacousto-opticswitch-controlleddesign,theuseofserialA/Dacquisitionofthevoicesignalthroughthesoftwaretoadjustthesoundsensitivity.Single-chipimplementationofthesoftwaretodeterminetheluminosity,sothatwhentheswitchduringthedaydoesnotworkevenifthereissound.Appli

3、cationofthezeroarticle,starttechnology,switchingfrequencyofswitchesineasilydamagedwhentheSCR,toextendthelifeofavoice-activatedswitch.Thearticlealsojoinedthewatchdogcircuit,inthecourseoftheirworkcanplaytheroleofanti-jamming,greatlyenhancethereliabilityoftheswitch.Keywords：GMS97C205

4、1,SCMsinglechip,voiceoperatedswitch,Watchdog目录第1章绪论1第2章方案论证22.1单元电路设计32.1.1声音信号采集电路32.1.2光信号判断电路42.1.3过零启动保护电路52.1.4定时电路62.1.5驱动输出电路72.2电源设计72.2.1看门狗电路82.2.2总体电路设计9第3章制作工艺流程113.1元器件选择和检测113.1.1重要元器件选择113.1.2元器件的检测113.2电路板设计和制作113.3焊接123.3.1焊接技术123.3.2焊接步骤133.4制作检测和常见的故障现象分析133.4.1

5、制作检测133.4.2故障分析13结论15致谢16参考文献17第1章绪论公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量,为国家、单位、个人造成经济损失。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。因此，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。以往的声控开关大多都是应用

6、模拟电子技术进行设计，分立元件多，不可靠，如今单片机技术已经相当成熟，运用单片机可以设计出智能型的声控开关，电路设计好后，运用软件编程来实现其功能，灵活方便，修改简单。目前许多声控开关的平均使用寿命不长，主要是因为电路作频繁的开关，启动电流非常大，导致功率元件可控硅由于过载而损坏。本文中采用开关电压过零保护技术，可消除白炽灯开启瞬间的大电流冲击，有效地防止可控硅元件启动时的电流过载，大大地延长了开关的使用寿命，并且可以起到保护灯泡的作用。第2章方案论证设计声光控开关，最起码要考虑三方面的问题，其一是灯泡的开关控制，这是由220V市电供电。其二是光控制，使其

7、在有光时，即使有声音也不能亮。其三就是声音控制，在晚上或光线不足时，只要有人经过，发出声音，灯泡就会点亮。设计的整体方案图如2-1所示。CPU以GMS97C2051单片机为核心，GMS97C2051是LG公司生产，引脚功能和指令系统与MCS-51兼容的20引脚封装单片机，片内含2K字节的EPROM，与MCS-51的主要不同之处是少了P0和P1口，能方便地用于不需外扩程序存储器的应用场合，达到简化电路、缩小体积、减小功耗和降低成本的目的。整个设计包括以下几个模块：1.声信号采集模块，该模块主要是负责声音信号的采集并放大，再经过A/D转换器输入到单片机。2.过

8、零保护模块，应用过零保护技术，设计一对开关元件可控硅的过零保护电路