樓道聲控?zé)粽n程設(shè)計---樓道聲光控制照明燈設(shè)計

1、<p>　　數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計論文</p><p>　　樓道聲光控制照明燈設(shè)計</p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程 </p><p>　　班 級： </p><p&g

2、t;　　學(xué) 號： </p><p>　　設(shè)計時間：2009年06月15日</p><p>　　至2009年06月26日 </p><p>　　實驗地點： 新實驗樓414 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　緒論··

3、83;······························2</p><p>　　1.1課題的理論意義

4、83;···················2</p><p>　　1.2課題的實踐意義···········

5、83;········2</p><p>　　1.3電路邏輯功能簡介··················2</p><p>　　樓道

6、聲光控制照明燈設(shè)計···············3</p><p>　　2.1 設(shè)計要求···············

7、;··········3</p><p>　　2.2 元器件清單·····················

8、··3</p><p>　　2.3方案論證與選擇····················3</p><p>　　2.4 電路的工作原理···&

9、#183;···············4</p><p>　　第三章 調(diào)試過程以及故障分析··············&#

10、183;··8</p><p>　　第四章 收獲和體會···························9</p&

11、gt;<p>　　參考文獻·································&#

12、183;···11</p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1課題的理論意義：</p><p>　　用聲光控延時開關(guān)代替住宅小區(qū)的樓道上的開關(guān)，只有在天黑以后，當(dāng)有人走過樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其它聲音時，樓道燈會自動點亮，提供照明，當(dāng)人們進入家門或走出公寓，樓道燈延時幾分鐘后會

13、自動熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，可以達到節(jié)能的目的。聲光控延時開關(guān)不僅適用于住宅區(qū)的樓道，而且也適用于工廠、辦公樓、教學(xué)樓等公共場所，它具有體積小、外形美觀、制作容易、工作可靠等優(yōu)點，適合于各種樓房走廊的照明設(shè)備。</p><p>　　1.2課題的實踐意義：</p><p>　　降低能耗、節(jié)約能源、注重環(huán)保是當(dāng)今世界的主潮流，高能耗且會加劇溫室效應(yīng)的白熾燈越來越不受歡迎。繼公

14、布“歐盟后年封殺白熾燈”的時間表后，世界各地陸續(xù)拋棄白熾燈已成定局，環(huán)保型節(jié)能熒光燈是白熾燈的替代者。 </p><p>　　1.3電路邏輯功能簡介</p><p>　　本電路機器極其適用于樓道內(nèi)。當(dāng)白天的時候，由于光敏電阻的阻值發(fā)生變化使輸出控制為低電平，相當(dāng)于開關(guān)閉合；晚上的時候控制為高電平，相當(dāng)于開關(guān)打開。這樣起到了節(jié)能的優(yōu)點，減少了人為控制所帶來的麻煩。</p>&l

15、t;p>　　樓道聲光控制照明燈設(shè)計</p><p><b>　　2.1設(shè)計要求</b></p><p>　　設(shè)計聲光控制照明燈，在夜間（黑罩模擬）有聲音信號時，使燈（用led發(fā)光管管模擬）點亮；無聲時延遲5秒熄滅。聲音間隔小于5秒，則led持續(xù)點亮，白天有聲無聲均不點亮。</p><p><b>　　2.2元器件清單</b

16、></p><p>　　光敏電阻 1個 </p><p>　　駐極體話筒 1個</p><p>　　運放LM358 1個 </p><p>　　NE555 1個</p><p>

17、;　　發(fā)光二極管 1個 </p><p>　　電容 3個</p><p>　　電阻 若干</p><p>　　2.3方案論證與選擇</p><p>　　該電路是由集成電路連接而成，由74LS122、LM358、ne555定時器幾個

18、集成芯片組成。LM358集成了三個運算放大器，對傳入的聲音信號起到放大的作用。經(jīng)過放大的聲音信號再送入由ne555所構(gòu)成的施密特觸發(fā)器。再由一個熱敏電阻和一個運算放大器來控制開關(guān)。（半天自動開，晚上自動關(guān)）。</p><p>　　2.4電路的工作原理</p><p>　　1. 555定時器的功能：</p><p>　　將555定時器的6號腳和7號腳接在一起，并添加

19、一個電容C和一個電阻R，就可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。電容接在電源與6號腳之間，電阻接在7號腳和地之間。我們簡記為“七六一搭，下C上R”。這個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是負脈沖觸發(fā)的。穩(wěn)態(tài)時，這個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出低電平。暫穩(wěn)態(tài)時，這個觸發(fā)器輸出高電平。5號腳懸空時，輸出脈沖寬度為RCln3。5號腳接控制電壓Vco時，輸出脈沖寬度為 。 </p><p>　　圖1-1 用555定時器接成的多諧振蕩器</p>&

20、lt;p>　　2. 555芯片引腳圖</p><p>　　555 定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為 555，用 CMOS 工藝制作的稱為 7555，除單定時器外，還有對應(yīng)的雙定時器 556/7556。555 定時器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，輸出驅(qū)動電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者

21、模擬電路電平兼容。</p><p>　　555 定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。555引腳圖如下所示。</p><p>　　NE555內(nèi)部電路： 內(nèi)部含有兩個電壓比較器，一個分壓器，一個RS觸發(fā)器，一個放電晶體管和一個功率輸出級。&

22、lt;/p><p>　　3. 555引腳圖介紹如下1. 地 GND 4. 復(fù)位 7. 放電2. 觸發(fā) 5. 控制電壓 8. 電源電壓Vcc3. 輸出 6. 門限(閾值） </p><p>　　圖1-2 555引腳圖<

23、/p><p>　　4. 可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（有清除端）  —74LS122</p><p>　　特性：74LS122 為可以重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其主要電特性的典型值如下：</p><p>　　74LS122的輸出脈沖寬度tWQ可以由三種方式控制。一是通過選擇外定時元件Cext和RT值來確定脈沖寬度，由于122有內(nèi)定時電阻Rint,故必要時可只接Cext；

24、二是通過正確觸發(fā)輸入端（TR+）或負觸發(fā)輸入端（TR-）的重觸發(fā)延長tWQ；三是通過清除端（RD）的清除縮小tWQ。</p><p>　　5. 引腳功能定義：</p><p>　　Cext：     外接電容端； Rext/Cext: 外接電阻/電容端；Q：    

25、60;   正脈沖輸出端； Rint：     內(nèi)電阻端；Q：        負脈沖輸出端； B1、B2 正觸發(fā)輸入端</p><p>　　RD：     &#

26、160; 直接清除端（低電平有效）； A1、A2 負觸發(fā)輸入端 </p><p>　　圖1-3 74LS122實物圖和引腳圖</p><p>　　表1-1 74LS122的真值表</p><p>　　6. 電路原理圖：</p><p>　　圖1-4 樓道聲光控制照明燈設(shè)計</p><p>

27、;　　圖1-5 PCB制版</p><p>　　第三章 調(diào)試過程以及故障分析</p><p><b>　　1. 調(diào)試。</b></p><p>　　1）接通+5V測試電源后，首先看芯片是否正常供電。</p><p>　　2）檢測接線是否有誤。</p><p>　　3）檢查連線有無虛連，芯

28、片管腳是否是否完全連接到面包板上。</p><p><b>　　2. 故障分析。</b></p><p>　　1）燈不亮，把光敏電阻擋上，加聲音信號。</p><p>　　2）燈常亮，檢測ne555“4”號管腳是否接為高電平。</p><p>　　第四章 收獲和體會</p><p>　　作為

29、一個電子系的學(xué)生，對于電路的理解和普通別的專業(yè)的同學(xué)是不一樣的，但這種不一樣卻從未像現(xiàn)在這樣感覺深刻。</p><p>　　以前每天都是是在重復(fù)的上課下課，上著和別人一樣的課根本就顯不出來自己是一名學(xué)習(xí)電子這門高深科學(xué)的學(xué)生，雖然這學(xué)期開了不少的專業(yè)課程，但聽著似乎就是沒那么貼切，總覺得缺點什么，也許是動手吧，其實那時就已經(jīng)覺得手開始癢癢了。這次課設(shè)終于給了自己一個圓夢的機會。</p><p&

30、gt;　　我們早早就開始打聽有關(guān)課設(shè)的事情，也從各個渠道了解這次課設(shè)的內(nèi)容，及要求，就是為了能在此次課設(shè)中能一顯身手。但是事實證明，此次設(shè)計遠比我們想象的難多了，經(jīng)過歷時近一周的緊張調(diào)試 我們的電路版終于初見規(guī)模，焊接等工作業(yè)初具規(guī)模在各項指標(biāo)上也幾乎達到了要求這著實讓我們欣慰了很久，但我們并不感到激動，因為比起我們的努力來說，這個結(jié)果來的太晚。</p><p>　　再來淡淡這次的設(shè)計內(nèi)容，這次題目初一聽起來感覺

31、很有吸引力，感覺很實用，也用到了自己學(xué)過的兩大基礎(chǔ)課模電數(shù)電的內(nèi)容在進行了大量的上網(wǎng)，及圖書的相關(guān)閱讀我們初步找到了幾組的相關(guān)比例數(shù)據(jù)，然后在老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助下我們的電路終于實現(xiàn)了聲光控的特色，看著成品自己真是自豪。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計使我懂得了生活實踐與課堂理論的區(qū)別。我們在課堂上學(xué)習(xí)的知識就是為了去解決生活中的實際問題。這學(xué)期我們開設(shè)的數(shù)電實驗課，這極大的鍛煉了我們的動手能力，但

32、是這與生活還是有很大的不同，生活中的問題需要我們考慮生活實際才能解決。</p><p>　　這次實踐遇到了很多問題，比如在連接過程中的失誤，這就弄了很長時間去解決。和同學(xué)一起研究分析后才終于連好。這也讓我看出了團隊合作的重要性！只有相互幫助一起研究才能把難的問題簡易化。</p><p>　　這次課設(shè)讓我更深刻的理解了書本上的知識也重新的調(diào)整了自己的知識結(jié)構(gòu)，并加深了對一些普通電子元器件的認(rèn)

33、識與了解，真希望這樣的機會能常有！</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　1.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）》 閻石 主編 </p><p>　　高等教育出版社 2008年5月第7次印刷 P489至P497</p><p>　　2.《電子實驗與電子實踐》 南壽松 劉榮林 主編&

34、lt;/p><p>　　中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 2004年11月第一次印刷</p><p>　　3.《電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）》 康華光 主編</p><p>　　高等教育出版社 2008年4月第6次印刷</p><p>　　4. 《數(shù)字電路設(shè)計與應(yīng)用實踐教程》 王振紅 主編</p><p>　　機械工業(yè)出版社 2003年6月<