声光控延时照明灯电路的设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

声光控延时照明灯电路的设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

，不管 室内 发出多大声音，都不会 使 灯泡发亮。 当 夜晚光暗 时 ， 有人经过时， 电路只要检测到有 声音信号 ，就会自动 发 亮照明， 当人离开 后又自动熄灭。 本文介绍 的是 具有延时控制功能的照明灯， 它是具有声光控制功能的节能灯头。 结构简 单，体积小巧，使用方便，性能可靠。 文中介绍 它的组成、功能、工作原理。 是一种十分实用的节能照明 灯 电路，不仅实用于家庭楼道，也同样实用于公共厕所、公共走廊 、住宅区、工厂、学校走廊的公共照明。 关键词 声控；光控；延时；照明灯 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 1 页 共 31 页 第 1 章 绪 论 声光控台灯电路的概述 随着传感器技术的不断成熟，国内外已经将传感器技术列为优先发展的科技领域之一 ，声光传感器由于反应速度快，能实现非接触测量，而且精度高、分辨力高、可靠性好，加之半导体光敏器件具有体积小、重量轻、功 耗低、便于集成等优点，因而广泛应用于军事、宇航、通信、检测与工业自动化控制等多种领域中。 为此我们设计了声光控台灯电路，这是 一种电路新颖、安全 省 电、结构简单、安装方便、使用寿命长的声光双控 台灯开关。 本声光控制开关的设计 节电效果十分明显，同时也大大减少了维修量、节约了资金，使用效果良好 ,方便了人们的日常生活， 随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段也 在日新月异地 更新，除 了 声光控开关外，还有微波感应开关和热释远红外感应开关 .但就目前而言 ，微波感应开关的抗干扰性能尚不理想，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂， 价格也偏高，比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及家庭走廊应用，在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素， 根据我国情 ,可以预计在相当一段时期内，声光控延时开关将是首选的主流产品。 设计的目的与意义 ，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与实物调试能力。 声光控延时照明灯电路 的设计方法和性能指标测试方法。 ，提高分析 和解决实际问题的能力。 设计的内容 设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 其设计内容主要包括以下几个部分： 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 2 页 共 31 页 ； ； ； ； ； 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 3 页 共 31 页 第 2 章 系统方案 设计的方案有以下三种： （ 1）系统方案一 ： 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 : 555定时器接成单稳态触发器，控制双向可控硅，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。 （ 2） 系统方案二： 运用ＹＱ－Ｉ制成声光控电 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 4 页 共 31 页 简要分析其优点：声光控延时开关的电路原理图见图２－１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 vd 1～ vd4，使电路结构简单，工作可靠性高。 图２－２为设计原理图 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。 （ 3）系统方案三： 声光控开关 IC CD4011应用电路 简要分析其优点：其采用集成块 IC CD4011，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。 第 3 章、单元电路图 整 形 电 路 电 子 开 关 信 号 控 制 电 路 声 音 放 大 照明灯 MIC 220V~ 光控电路 延时电路 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 5 页 共 31 页 、整机电路图 模块说明 整流模块 四只整流二极管 D1~D4J接成电桥的形式，固有 桥式镇流之称，如下图。 在正半波电流通过电灯由线路 32可控硅再返回负极，在副半波时候电流通过 412可控硅再返回电源正极，于是达到镇流作用，使交流电变成直流电。 2 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 6 页 共 31 页 放大模块 通过一个三极管，使接受到的微弱点信号通过放大能明显作用于电路。 如下图： 驱动模块和声光控开关模块 本电路图在通过放大时也需要驱动电路并且和声光控开关同事运用，因此采用CD4011，即一举两得。 1 3 4 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 7 页 共 31 页 CD4011功能 : 四 2输入与非门 CMOS 芯片 逻辑表达式： Y = A= CD4011引脚图及引脚 : 管脚功能： 1A 数据输入端、 2A 数据输入端、 3A 数据输入端、 4A 数据输入端、 1B 数据输入端、 2B 数据输入端、 3B 数据输入端、 4B 数据输入端、 VDD 电源正、 VSS 地、 1Y 数据输出端、 2Y 数据输出端、 3Y 数据输出端、 4Y 数据输出端 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 8 页 共 31 页 延时模块 当声音消失后需要灯泡延时亮一定时间，在 本电路中采用 RC 延时电路 延时时间为 T=RC，时间的长短取决于， RC 的大小。 UC1=220VUR8,整流后的电压经过R8 分压后由 VZ 稳压，为后面信号控制电路供电。 控制电路晶体管静态分析 : `CC 通过测量的出 : IBQ=(V`CCUBEQ)/R4 ICQ=Β IBQ UCEQ=V`CCICQR5 得 R5=(V`CCUCEQ)/ICQ 无光时 ,要使 2 处于高电平 则 : UR7≥ UOH UR7=R7/(R7+R3*V`CC≥ UON ∴ R3≤ (V`CCUOH)/UOH*RL 声音来时 ,得满足使 1 为高电平 ,即需要使晶体管处于截止区 . ∴ UBE≤ UOH 设麦克 MK1 的阻值为 RCM,由仪器测得 : RMK1/(R+RMK1)*V`CC≤ UON。