声光控制延时开关

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1、德州学院物理系电子信息工程技术专业期末课程设计目录1绪论12系统方案与论证22.1方案论述与比较23设计原理及电路图33.1设计原理33.2系统电路图44各部分模块说明44.1整流模块44.2放大模块54.3驱动模块和声光控开关模块54.4延时模块75电路图设计与PCB制作85.1编辑原理图及其一些相关工作85.2初步生成PCB图125.3制作PCB板126硬件制作与调试136.1硬件选择136.2各种芯片的介绍136.3调试167结论与心得16参考文献17附录一：元器件清单1819德州学院物理系电子信息工程技术专业期末课程设计声光控制延时开关孙晓鹏（

2、德州学院物理系，山东德州253023）摘要声光控制延时开关电路是90年代逐渐出现在人们日常生活中。当傍晚光线变暗时，开关自动进入待机状态，当有说话声、脚步声或其他声响时，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自动熄灭；白天光线较强时，受光控自锁，即使有声响灯也不会亮，可以达到节能的目的。本文的声光控延时开关电路由电源电路、声控电路、光控电路、延时和电子开关电路组成。可实现以下功能：白天正常光照下，无论有无声音，该开关不动作，灯不亮；夜晚无声音的时候，灯不亮；有声音触发时，开关动作，灯亮；灯亮一定时间以后，自动熄灭且可自

3、动延时。关键词CD4011；声光控开关1绪论随着社会的发展，节能和环保越来越引起人们的重视，而且国家节能中长期专项规划明确提出照明用电占全国用电量的13%，可见照明节能显得非常重要.这就要求人们在生活中更广泛的使用声光控制延时开关照明灯。声光控开关是用声音和光照度控制的开关，当环境的亮度达到某个设定值以下，同时环境的噪音超过某个值，这种开关就会开启。声光控开关必须同时具备两个条件，声光才起作用。从声光控开关的结构上分析，开关面板表面装有光敏二级管，内部装有柱极体话简。而光敏二极管的敏感效应，只有在黑暗时才起到作用（可用液晶万用表测得数值）。也就是说当天

4、色变暗到一定程度，光敏二级管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流，使光敏二级管一路电路处在关闭状态，这时在楼梯口等处只要有响声出现，柱极体活简就会同样产生脉冲电流，这时声光控制开关电路就连通起作用。本设计研究的内容是声光控延时照明电路。通过对声光控延时照明电路的电路组成、电路原理、单元电路的设计等几方面的研究，实现了声光控延时照明电路在白天不工作，而夜晚收到突发声信号是自动点亮，并延时15秒左右后自动熄灭。在本次设计中以CD4011组合电路进行控制。主要运用AltiumDesigner绘制原理图和印制电路板。2系统方案与论证为了能够设计出一种成本低廉

5、，精确度较高，制作简单的声光控制延时开关19德州学院物理系电子信息工程技术专业期末课程设计，本设计给出了三种方案。2.1方案论述与比较方案一：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设计原理图555定时器接成单稳态触发器，控制双向可

6、控硅，当555定时器输出高电平，触发可控硅导通，灯泡亮，当555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。方案二：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2-2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

7、高。19德州学院物理系电子信息工程技术专业期末课程设计图2-2设计原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。方案三：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。3设计原理及电路图3.1设计原理220V的市电经过灯泡和全桥整流后一路加

8、在单向可控硅MCR100-6上，另一路经R8限流后给本电路供电。由于一开始可控硅无触发信号，呈