聲光控延時照明燈課程設(shè)計

1、<p><b>　　聲光控延時照明燈</b></p><p><b>　　電路課程設(shè)計</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)計任務(wù)與要求 </p><p>　　設(shè)計任務(wù)：設(shè)計一個簡易聲光控延時照明燈電路</p><p><b>　　設(shè)計要求：</b></p><p>　　●要求電路能夠通過照明燈開

3、關(guān)對光線強弱的感應(yīng)和通過照明燈開關(guān)對聲強的感應(yīng)設(shè)置兩級開關(guān)，控制照明燈的亮滅。</p><p>　　●要求電路能夠?qū)崿F(xiàn)有光線時滅，無光線時有聲亮，并且照明燈點亮一段后自動關(guān)斷。</p><p>　　●要求電路如果在照明燈點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)計方案，畫出系統(tǒng)框圖，寫出詳細(xì)的設(shè)計過程。</p>

4、<p>　　●利用EDA軟件畫出一套完整的設(shè)計電路圖，并列出所有的元件清單。</p><p><b>　　二、設(shè)計總體思路 </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)、延時和交流開關(guān)七

5、部分電路組成。</p><p>　　在設(shè)計過程中我們可以分析設(shè)計部分電路</p><p>　　1.聲音放大電路：當(dāng)MIC獲取到聲音信號后，其會轉(zhuǎn)換成電信號，考慮到后面步驟需此信號控制電子開關(guān)，所以必須加放大器放大該信號。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，其通過對光線變化程度自動改變阻值從而改變電壓信號的大小。</p><p>　　4.電子開關(guān)：當(dāng)電壓信號達(dá)到一定值時，電子開關(guān)打開。當(dāng)電壓信號小于此值時，電子開關(guān)關(guān)閉。其起到的主要作用是控制延時電路中的電容充放電。此部分電路

7、如圖：</p><p>　　5.延時電路與交流開關(guān)：由于需要的燈泡持續(xù)點亮?xí)r間并不是很長，大概3，40秒左右，所以考慮用一個電容控制開關(guān)的狀態(tài)即可。當(dāng)夜晚無光時，電子開關(guān)打開時，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)光抖動現(xiàn)象。</p><p>　　R8、C5和單向可控制MCR、VD5~VD8

8、 組成延時與交流開關(guān)。C4通過R8 把直流觸發(fā)電壓加到MCR控制端，MCR導(dǎo)通，燈泡點亮。</p><p>　　可控硅作為開關(guān)元件的優(yōu)點，屬無觸點開關(guān)元件，因此使用壽命長。</p><p>　　燈泡發(fā)光時間長短由C4、R8 的參數(shù)決定。</p><p>　　6.電源電路：電路如下圖，220V交流電通過燈絲，經(jīng)過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時，MIC將聲音信號接收后經(jīng)VT1放大，再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?。?dāng)有光照照在光敏電阻RGM上時，其阻值變小，對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，燈泡不亮。</p>&l

11、t;p>　　同理：當(dāng)有聲音信號傳入而又無光照射在光敏電阻RGM 時，RGM阻值很大，對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。由于充滿電時間很迅速，C4充滿電荷后通過R8 把直流觸發(fā)電壓加到MCR控制端，MCR導(dǎo)通，燈泡點亮。當(dāng)C4中電荷放至零時，MCR回復(fù)截止?fàn)顟B(tài)，燈熄滅。</p><p>　　→[結(jié)論2]有聲音無光時，燈泡亮。</p><p&

12、gt;　　當(dāng)燈泡點亮過程中有新的聲源出現(xiàn)時，C4會重新充電后重新放電，即重新計算點亮?xí)r間。根據(jù)下表元件參數(shù)所致，燈泡亮的時長約為40秒左右。如果需要改變燈亮?xí)r長，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、過道、庫房的場合。白天光照好，不管過路者發(fā)出多大聲音，都不會是燈泡發(fā)亮。夜晚光暗，電路的拾音器只要檢測到有碎發(fā)聲響，就會自動亮為行人照明，過一段時間后又自動熄滅，節(jié)能節(jié)點。</p><p>　　在電源設(shè)計中要根據(jù)其主體電路及執(zhí)行機構(gòu)不同，要求可靠，價廉，有效益。由于此開關(guān)在光線較暗時是否接通取決于聲音的強弱，因此

14、為加強其工作效應(yīng)，設(shè)計了信號放大整形電路，微弱的信號經(jīng)過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)計實踐將我們學(xué)到的知識應(yīng)用到了實踐，深化了對數(shù)字電路設(shè)計、和模擬電子設(shè)計的認(rèn)識，使我們在設(shè)計的實踐中獲得新知。學(xué)習(xí)了一年的理論知識和實踐操作，我不僅僅得到的是課本上的東西，更重要的是我通過自己的獨立動手，老師和同學(xué)的耐心指導(dǎo)下，讓我學(xué)會了分析電路、設(shè)計電路的步驟以及計算機輔助作圖等。在此設(shè)

15、計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，加深對了對模擬電路.數(shù)字電路.理解，對元氣件的使用更加深刻。</p><p>　　設(shè)計一開始不知如何下手，經(jīng)過到處查閱資料還有老師的幫助。我自知這次的設(shè)計有很多的不足，做得比較辛苦效果也許不是很好，很多東西平時學(xué)得也不透徹，我覺得做一次課程設(shè)計從每一個細(xì)節(jié)都在鍛煉著我們。我希望我們都能從中收獲良多，能把知識真正變成自己的東西。<