聲光控延時(shí)照明燈課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　聲光控延時(shí)照明燈</b></p><p><b>　　電路課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　學(xué) 院： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p><b>　　姓 名： </b></p>

2、<p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2010年1月 1 日</p><p>　　一、1.設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 </p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易聲光控延時(shí)照明燈電路</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　●要求電路能夠通過(guò)照明燈開

3、關(guān)對(duì)光線強(qiáng)弱的感應(yīng)和通過(guò)照明燈開關(guān)對(duì)聲強(qiáng)的感應(yīng)設(shè)置兩級(jí)開關(guān)，控制照明燈的亮滅。</p><p>　　●要求電路能夠?qū)崿F(xiàn)有光線時(shí)滅，無(wú)光線時(shí)有聲亮，并且照明燈點(diǎn)亮一段后自動(dòng)關(guān)斷。</p><p>　　●要求電路如果在照明燈點(diǎn)亮期間又有新的聲源出現(xiàn)，照明燈應(yīng)重新開啟。</p><p>　　●根據(jù)上述要求選定設(shè)計(jì)方案，畫出系統(tǒng)框圖，寫出詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程。</p>

4、<p>　　●利用EDA軟件畫出一套完整的設(shè)計(jì)電路圖，并列出所有的元件清單。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)總體思路 </b></p><p><b>　　電路原理框圖如下：</b></p><p>　　圖1 是該聲控照明節(jié)電開關(guān)電路原理方框，由話筒、聲音放大、倍壓整流、光控、電子開關(guān)、延時(shí)和交流開關(guān)七

5、部分電路組成。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們可以分析設(shè)計(jì)部分電路</p><p>　　1.聲音放大電路：當(dāng)MIC獲取到聲音信號(hào)后，其會(huì)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，考慮到后面步驟需此信號(hào)控制電子開關(guān)，所以必須加放大器放大該信號(hào)。為了獲得較高的靈敏度，VT1 的β值選用大于100。話筒MIC也選用靈敏度高的。R3不宜過(guò)小，否則電路容易產(chǎn)生間歇振蕩。部分電路如下所示：</p><p

6、>　　2.整流電路：C2、VD1和VD2、C3構(gòu)成倍壓整流電路。把聲音信號(hào)變成直流控制電壓。此部分電路如圖：</p><p>　　3.光敏電路：核心元件為光敏電阻，其通過(guò)對(duì)光線變化程度自動(dòng)改變阻值從而改變電壓信號(hào)的大小。</p><p>　　4.電子開關(guān)：當(dāng)電壓信號(hào)達(dá)到一定值時(shí)，電子開關(guān)打開。當(dāng)電壓信號(hào)小于此值時(shí)，電子開關(guān)關(guān)閉。其起到的主要作用是控制延時(shí)電路中的電容充放電。此部分電路

7、如圖：</p><p>　　5.延時(shí)電路與交流開關(guān)：由于需要的燈泡持續(xù)點(diǎn)亮?xí)r間并不是很長(zhǎng)，大概3，40秒左右，所以考慮用一個(gè)電容控制開關(guān)的狀態(tài)即可。當(dāng)夜晚無(wú)光時(shí)，電子開關(guān)打開時(shí)，C4連通，即開始充電。當(dāng)電子開關(guān)關(guān)閉后，C4開始放電。</p><p>　　圖中C5為抗干擾電容，用于消除燈泡發(fā)光抖動(dòng)現(xiàn)象。</p><p>　　R8、C5和單向可控制MCR、VD5~VD8

8、 組成延時(shí)與交流開關(guān)。C4通過(guò)R8 把直流觸發(fā)電壓加到MCR控制端，MCR導(dǎo)通，燈泡點(diǎn)亮。</p><p>　　可控硅作為開關(guān)元件的優(yōu)點(diǎn)，屬無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)元件，因此使用壽命長(zhǎng)。</p><p>　　燈泡發(fā)光時(shí)間長(zhǎng)短由C4、R8 的參數(shù)決定。</p><p>　　6.電源電路：電路如下圖，220V交流電通過(guò)燈絲，經(jīng)過(guò)VD5-VD8整流后，和R9,R10，VD4降壓。C6為

9、濾波電容，VW為穩(wěn)壓值12~15V的穩(wěn)壓二極管，保證C6上電壓不超過(guò)15V直流電壓。此部分電路作用為提供穩(wěn)定的工作電壓。如圖：</p><p>　　三、電路圖與工作原理</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)思路與大概電路的總結(jié)，得出總電路圖，如下：</p><p>　　聲光控照明節(jié)電開關(guān)電路原理圖</p><p><b>　　工作原理：&l

10、t;/b></p><p>　　當(dāng)此電路周圍有聲音信號(hào)時(shí)，MIC將聲音信號(hào)接收后經(jīng)VT1放大，再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。當(dāng)有光照照在光敏電阻RGM上時(shí)，其阻值變小，對(duì)直流控制電壓衰減很大，導(dǎo)致VT2、VT3和R7、VD3組成的電子開關(guān)截止。而C4中無(wú)電荷，使單向可控硅MCR處于截止?fàn)顟B(tài)，燈泡不亮。</p><p>　　→[結(jié)論1]有聲音有光時(shí)，燈泡不亮。</p>&l

11、t;p>　　同理：當(dāng)有聲音信號(hào)傳入而又無(wú)光照射在光敏電阻RGM 時(shí)，RGM阻值很大，對(duì)直流控制電壓衰減很小。VT2、VT3和R7、VD3組成的電子開關(guān)導(dǎo)通，使C4充電。由于充滿電時(shí)間很迅速，C4充滿電荷后通過(guò)R8 把直流觸發(fā)電壓加到MCR控制端，MCR導(dǎo)通，燈泡點(diǎn)亮。當(dāng)C4中電荷放至零時(shí)，MCR回復(fù)截止?fàn)顟B(tài)，燈熄滅。</p><p>　　→[結(jié)論2]有聲音無(wú)光時(shí)，燈泡亮。</p><p&

12、gt;　　當(dāng)燈泡點(diǎn)亮過(guò)程中有新的聲源出現(xiàn)時(shí)，C4會(huì)重新充電后重新放電，即重新計(jì)算點(diǎn)亮?xí)r間。根據(jù)下表元件參數(shù)所致，燈泡亮的時(shí)長(zhǎng)約為40秒左右。如果需要改變燈亮?xí)r長(zhǎng)，只需更改C4或者R8的參數(shù)即可。</p><p><b>　　元件清單表: </b></p><p><b>　　四、結(jié)論與心得</b></p><p>　　在這

13、兩周的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中，我做的課題是“聲光控制開關(guān)”。這是一種聲音和光照雙控照明燈，它可以用于樓梯、過(guò)道、庫(kù)房的場(chǎng)合。白天光照好，不管過(guò)路者發(fā)出多大聲音，都不會(huì)是燈泡發(fā)亮。夜晚光暗，電路的拾音器只要檢測(cè)到有碎發(fā)聲響，就會(huì)自動(dòng)亮為行人照明，過(guò)一段時(shí)間后又自動(dòng)熄滅，節(jié)能節(jié)點(diǎn)。</p><p>　　在電源設(shè)計(jì)中要根據(jù)其主體電路及執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同，要求可靠，價(jià)廉，有效益。由于此開關(guān)在光線較暗時(shí)是否接通取決于聲音的強(qiáng)弱，因此

14、為加強(qiáng)其工作效應(yīng)，設(shè)計(jì)了信號(hào)放大整形電路，微弱的信號(hào)經(jīng)過(guò)此電路加工也能使開關(guān)工作。</p><p>　　本次的聲光控制開關(guān)的設(shè)計(jì)實(shí)踐將我們學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)踐，深化了對(duì)數(shù)字電路設(shè)計(jì)、和模擬電子設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，使我們?cè)谠O(shè)計(jì)的實(shí)踐中獲得新知。學(xué)習(xí)了一年的理論知識(shí)和實(shí)踐操作，我不僅僅得到的是課本上的東西，更重要的是我通過(guò)自己的獨(dú)立動(dòng)手，老師和同學(xué)的耐心指導(dǎo)下，讓我學(xué)會(huì)了分析電路、設(shè)計(jì)電路的步驟以及計(jì)算機(jī)輔助作圖等。在此設(shè)

15、計(jì)中利用到了三極管的放大 、光敏效應(yīng)， 讓我們進(jìn)一步空固和掌握前面所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，加深對(duì)了對(duì)模擬電路.數(shù)字電路.理解，對(duì)元?dú)饧氖褂酶由羁獭?lt;/p><p>　　設(shè)計(jì)一開始不知如何下手，經(jīng)過(guò)到處查閱資料還有老師的幫助。我自知這次的設(shè)計(jì)有很多的不足，做得比較辛苦效果也許不是很好，很多東西平時(shí)學(xué)得也不透徹，我覺(jué)得做一次課程設(shè)計(jì)從每一個(gè)細(xì)節(jié)都在鍛煉著我們。我希望我們都能從中收獲良多，能把知識(shí)真正變成自己的東西。<