模電課程設(shè)計(jì)---聲光控樓道開關(guān)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)</p><p>　　設(shè)計(jì)(論文)題目: 聲光控樓道燈開關(guān)設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè): </p><p>　　班 級(jí): </p><p>　　學(xué) 號(hào):

2、 </p><p>　　姓 名: </p><p>　　指導(dǎo)教師: </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　任務(wù)書</b

3、></p><p>　　備注：任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，一式二份。其中學(xué)生一份，指導(dǎo)教師一份。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　第1章 緒 論2</b></p><p

4、>　　第2章 總體電路設(shè)計(jì)方案3</p><p>　　2.1 總體電路設(shè)計(jì)方案3</p><p>　　2.2 功能闡述4</p><p>　　第3章 單元電路設(shè)計(jì)與分析5</p><p>　　3.1 電源電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.2 信號(hào)放大整形電路設(shè)計(jì)6</p><p&

5、gt;　　3.3 延時(shí)處理電路單穩(wěn)態(tài)電路設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.3.1 定時(shí)器6</p><p>　　3.3.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器8</p><p>　　第4章 整機(jī)電路原理分析10</p><p>　　4.1 整機(jī)電路圖10</p><p>　　4.2 電路工作原理10</p><

6、p>　　第5章 實(shí)物制作12</p><p>　　5.1 元器件的選擇12</p><p>　　5.2 安裝及調(diào)試13</p><p><b>　　結(jié) 論14</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)15</b></p><p>　　附錄 元器件清單16

7、</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在學(xué)校、機(jī)關(guān)及廠礦的公共場(chǎng)所和居民居住區(qū)的公共樓道里普遍使用的都是機(jī)械手動(dòng)開關(guān)。由于機(jī)械手動(dòng)開關(guān)經(jīng)常被人為撥動(dòng)，致使用了一段時(shí)間后就開始出現(xiàn)各種各樣的原因使許多燈泡點(diǎn)亮長(zhǎng)明的現(xiàn)象，這樣既縮短了燈泡的壽命，又浪費(fèi)了國(guó)家的電量，為國(guó)家、單位、個(gè)人造成了很多的經(jīng)濟(jì)損失。另外，由于頻繁開關(guān)或其他的人為因素，墻壁

8、開關(guān)的損壞率很高，既增大了維修量、浪費(fèi)了資金，又容易造成事故隱患。所以，應(yīng)該要改善一下這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)一種既安全又簡(jiǎn)單方便的新型墻壁開關(guān)，為消除事故隱患做足準(zhǔn)備。</p><p>　　本項(xiàng)目研究的是一種利用聲、光雙重控制功能的無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)。開關(guān)控制電路主要由聲控部分、光控部分和延時(shí)處理部分組成。白天光控電路對(duì)外界光亮程度進(jìn)行檢測(cè)，由于光亮程度較強(qiáng)，光敏三極管呈現(xiàn)小電阻使晶閘管呈現(xiàn)截止?fàn)顟B(tài)，無(wú)論多大的聲音干擾也不能開燈

9、，從而實(shí)現(xiàn)白天燈泡不亮。晚上或遇到陰天，光敏三極管感受到較暗的光強(qiáng)度并輸出較大的電阻使晶閘管呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，遇到聲響時(shí)，通過(guò)聲控電路使燈泡自動(dòng)點(diǎn)亮，并實(shí)現(xiàn)延時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。而且對(duì)于聲音感知的靈敏度和對(duì)光強(qiáng)度感知的靈敏度以及延時(shí)時(shí)間能夠調(diào)節(jié)，即可以人為的設(shè)定延時(shí)時(shí)間。</p><p>　　這種開關(guān)特別適用于住宅樓、辦公樓樓道、走廊、倉(cāng)庫(kù)、地下室及廁所等公共場(chǎng)所的照明燈的自動(dòng)控制，是一種集聲、光、延時(shí)于一體的既節(jié)

10、電又方便的自動(dòng)控制開關(guān)。此外開關(guān)還采用兩線制工作方式，即開關(guān)對(duì)外只有兩個(gè)引腳，所以能直接取代普通機(jī)械開關(guān)以簡(jiǎn)化安裝。</p><p>　　關(guān)鍵字 聲光控；靈敏度；延時(shí)；信號(hào)放大</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　當(dāng)今世界在電子信息技術(shù)的領(lǐng)域里取得了社會(huì)跨躍式的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展使各國(guó)生產(chǎn)力大規(guī)模提高

11、。由此可見科技已成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的核心，尤其是電子信息技術(shù)更顯得重要，在國(guó)民生產(chǎn)各部門中電子信息技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。曾經(jīng)不被人們所重視的如聲音、光等如今在電子信息技術(shù)方面都得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是光能更是人們有待開發(fā)的具大的能源寶庫(kù)。</p><p>　　電子信息技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高度智能化，在不需要人為操作下使機(jī)器能獨(dú)立處理各種工作。智能化照明電路也是如此，如我們所熟知的走廊照明電路其智能化實(shí)現(xiàn)方法就是利用

12、了聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)原理的綜合；而馬路上的路燈是應(yīng)用了光學(xué)的原理；另一個(gè)我們所熟知的交通系統(tǒng)紅綠燈則是采用了電子學(xué)中計(jì)數(shù)器的原理?？梢娫聿煌娐匪鶎?shí)現(xiàn)的功能也不盡相同。</p><p>　　隨著電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，以及人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)自己的生活及社會(huì)的能源也逐漸的開始重視起來(lái)。企業(yè)、學(xué)校、各大城市及社會(huì)的每個(gè)角落都離不開“電”，足見其重要性。但隨著人們生活水平的不斷提高，電力的供需矛盾日益

13、加劇。要發(fā)出更多的電就意味著要消耗更多的煤、石油、天然氣、核原料等不可再生能源，還會(huì)帶來(lái)許多相應(yīng)的環(huán)境污染問(wèn)題。但是對(duì)于整個(gè)地球來(lái)說(shuō)，所有能源都是有限的，那怎么樣才能做到對(duì)能源的有效利用呢？只有節(jié)約能源。</p><p>　　所以我們應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)能、耐用的自動(dòng)控制開關(guān)。此開關(guān)的主要功能應(yīng)該是：白天樓道上光線強(qiáng)烈時(shí)電路處于斷開狀態(tài)，電路不工作，以節(jié)約電能源；夜晚或者陰天時(shí)電路聞聲而亮，并從電燈亮?xí)r就開始延時(shí)，等到

14、延時(shí)時(shí)間到了電燈就自動(dòng)熄滅，等待下一次聲響的發(fā)出。</p><p>　　第2章 總體電路設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 總體電路設(shè)計(jì)方案</p><p>　　總體電路的基本原理方框圖如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 總體電路原理框圖</p><p><b>　　原理簡(jiǎn)述：</b>

15、;</p><p>　　在接通電源的情況下，根據(jù)光亮程度決定電路是否工作。當(dāng)光亮程度低時(shí)，聲源產(chǎn)生的聲音信號(hào)，經(jīng)聲電轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)換成微弱的電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)放大電路放大后送到處理器處理，處理器將幅度、頻率不盡相同的一群聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成一次狀態(tài)改變的控制信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)延時(shí)處理電路達(dá)到設(shè)計(jì)要求的時(shí)間與設(shè)計(jì)要求的功能，從而點(diǎn)亮燈泡，處理電路如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 信號(hào)處理電路

16、</p><p><b>　　總體電路簡(jiǎn)述：</b></p><p>　　本電路為一聲光自動(dòng)控制白熾燈開關(guān)。電路主要由555定時(shí)器和聲光控電路組成。白天光線較亮?xí)r，光控部分將開關(guān)自動(dòng)斷開，聲控部分不起作用。當(dāng)光線較暗時(shí)，光控部分將開關(guān)自動(dòng)接通，負(fù)載電路的通斷受控于聲控部分。電路是否接通，取決于聲音信號(hào)強(qiáng)度。當(dāng)聲音信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)，電路自動(dòng)接通，點(diǎn)亮白熾燈，并開始

17、延時(shí)，延時(shí)時(shí)間到，開關(guān)自動(dòng)斷開，等待下一次聲音信號(hào)觸發(fā)。</p><p><b>　　2.2 功能闡述</b></p><p>　　聲音是一種模擬量而非電信號(hào)，無(wú)法在數(shù)字電路中使用，所以在設(shè)計(jì)聲控電路時(shí)就面臨怎樣把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的問(wèn)題?，F(xiàn)在可以使用駐極體話筒，它可以很好的將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。當(dāng)聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)時(shí)，電信號(hào)一般較弱，必須

18、對(duì)其進(jìn)行放大。對(duì)此可選擇功放電路，運(yùn)放電路，差分電路等，根據(jù)電路對(duì)信號(hào)的要求一般選擇運(yùn)放電路較好，提高信號(hào)輸出電壓。這樣就實(shí)現(xiàn)了聲音信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。</p><p>　　但是，如果開關(guān)聞聲就點(diǎn)亮的話，那么在白天就會(huì)造成很大的能源浪費(fèi)。所以這個(gè)時(shí)候就必須要利用白天的自然光。此電路就可以使用光敏三極管或者光敏電阻來(lái)感知自然光的強(qiáng)度，從而來(lái)控制下一級(jí)電路的工作情況。在夜晚電燈點(diǎn)亮?xí)r，可以利用555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸

19、發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)它的延時(shí)功能。</p><p>　　有了對(duì)光強(qiáng)度的感知和聲音信號(hào)的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)聲光控就容易了。先讓光敏三極管對(duì)光強(qiáng)度的感知使下一級(jí)電路是否導(dǎo)通，然后讓聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換的電信號(hào)去觸發(fā)晶閘管使電路導(dǎo)通。這樣的電路設(shè)計(jì)對(duì)外加電源的要求必須穩(wěn)定，故最好再設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓電路，這樣才能使電路穩(wěn)定工作。如今對(duì)于這樣的電路設(shè)計(jì)我們也不必?zé)溃驗(yàn)橛辛斯饷羧龢O管以及聲音傳感器，可以直接將光亮程度和聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，大大簡(jiǎn)化了

20、電路結(jié)構(gòu)，使聲光控電路的設(shè)計(jì)顯得更加容易。下面就對(duì)用光敏三極管及聲音傳感器設(shè)計(jì)的聲光控照明電路加以分析。</p><p>　　聲光控照明電路的主要原理：利用光學(xué)、聲學(xué)和電子學(xué)的原理，即用光敏三極管和聲音傳感器將光亮程度和聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，從而推動(dòng)晶閘管導(dǎo)通使電路正常工作。 作為一個(gè)智能化聲光控照明電路應(yīng)具有以下功能：</p><p>　?、侔滋祀娐烦史怄i狀態(tài)，電路不工作；</p&

21、gt;<p>　　②夜晚電路隨聲音信號(hào)而工作，點(diǎn)亮燈泡；</p><p>　　③點(diǎn)亮燈泡并可以延時(shí)30s。</p><p>　　第3章 單元電路設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　3.1 電源電路設(shè)計(jì)</p><p>　　電源電路的種類繁多，如變壓器降壓、橋式全波整流、Lc、Rc濾波、三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓等等。具體采用什么電路合適，則要根

22、據(jù)主體電路及執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同和可靠、價(jià)廉、有效益等要求進(jìn)行選用。考慮到電路的穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)方面的原因，此電路采用單相橋式整流濾波電路。所以，電源的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 電源電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　首先，民用交流電是220V，而整個(gè)電路只需要8～10V的電壓就能正常工作，所以第一步必須對(duì)220V的電壓進(jìn)行降壓。其次，降低的電壓不夠穩(wěn)定，為了電路能夠穩(wěn)

23、定的工作，從而我們必須對(duì)其進(jìn)行整流、濾波及穩(wěn)壓。所以，電源電路的設(shè)計(jì)如圖3-2所示。</p><p><b>　　圖3-2 電源電路</b></p><p>　　我們來(lái)分析一下，220V的交流電壓既為燈泡提供正常的工作電壓，又為整個(gè)電路提供穩(wěn)定的工作電壓。全橋QD和由R1、C1并聯(lián)組成的部分并聯(lián)在220V的交流電壓上，起到了對(duì)交流電壓降壓和整流的作用。通過(guò)R1、C1、

24、全橋QD整流、C2濾波，再經(jīng)穩(wěn)壓二級(jí)管DW1穩(wěn)壓后可以得到一個(gè)+9V的直流電壓，為電燈控制電路提供穩(wěn)定的工作電壓。</p><p>　　3.2 信號(hào)放大整形電路設(shè)計(jì)</p><p>　　放大電路實(shí)現(xiàn)方法有很多，除分立器件實(shí)現(xiàn)之外，還可采用集成運(yùn)放，也可采用門電路等來(lái)實(shí)現(xiàn)。本電路的信號(hào)放大部分主要采用由多級(jí)三極管組成的諧振放大電路，其電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。</p><

25、;p>　　圖3-3 信號(hào)放大整形電路</p><p>　　拾音器采用電壓蜂鳴器HTD35—14，當(dāng)有音響作用到壓點(diǎn)陶瓷片上時(shí)，聲震導(dǎo)致的繞曲變形就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電效應(yīng)。當(dāng)話筒感應(yīng)到聲音時(shí)，就馬上把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)直接經(jīng)過(guò)C4耦合，再由VT1，VT2構(gòu)成的直耦式音頻放大器進(jìn)行放大。電信號(hào)此時(shí)從VT2的集電極出來(lái)經(jīng)過(guò)C6耦合，二極管D3導(dǎo)通流向VT3基極。此時(shí)，VT3工作于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，集電極輸出低電

26、平去觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路。</p><p>　　3.3 延時(shí)處理電路單穩(wěn)態(tài)電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.3.1 定時(shí)器</b></p><p>　　圖3-4為555定時(shí)器的封裝引腳圖和內(nèi)部電路組成框圖。555定時(shí)器的內(nèi)部主要包括兩個(gè)用運(yùn)放構(gòu)成的集成電路電壓比較器、一個(gè)R-S觸發(fā)器、一個(gè)晶體管和幾個(gè)電阻。由于用在電壓比較器的三個(gè)分壓電阻都是

27、5kΩ的，故稱為555定時(shí)器。</p><p>　　(a) 555定時(shí)器的引腳圖 (b) 555定時(shí)器的內(nèi)部組成</p><p>　　圖3-4 555定時(shí)器</p><p>　　555定時(shí)器的1腳、8腳分別接地和電源的正極；</p><p>　　3腳為電路的輸出端；</p><p>　　7

28、腳為放電端，相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)；</p><p>　　4腳為電路的復(fù)位端，其接地時(shí)，555的輸出為低電平，且保持不變，一般將4腳接在電源的正極上，使電路能正常工作；</p><p>　　5腳為比較電壓控制端，一般將其通過(guò)一個(gè)0.01μF的小電容接地。</p><p>　　2腳、6腳為兩個(gè)電壓比較器的輸入端，一個(gè)為反相輸入端，一個(gè)為同相輸入端，它們和7腳在電路中的接法決定

29、了555的工作狀態(tài)。</p><p>　　為置0輸入端，當(dāng)=0時(shí)，定時(shí)器的輸出OUT為0；當(dāng)=1時(shí)，555定時(shí)器具有以下功能：</p><p>　?、佼?dāng)高觸發(fā)端TH>Vcc，且低觸發(fā)端>Vcc時(shí)，比較器C1輸出為低電平；C1輸出的低電平將RS觸發(fā)器置為0狀態(tài)，即Q=0，使得定時(shí)器的輸出OUT為0，同時(shí)放電管VT導(dǎo)通。</p><p>　?、诋?dāng)?shù)陀|發(fā)端&l

30、t;Vcc，且高觸發(fā)端TH<Vcc時(shí)，比較器C2輸出為低電平；C2輸出的低電平將RS觸發(fā)器置為1狀態(tài)，即Q=1，使得定時(shí)器的輸出OUT為1，同時(shí)放電管VT截止。</p><p>　?、郛?dāng)TH<Vcc、>Vcc時(shí)，定時(shí)器的輸出OUT和放電管VT的狀態(tài)保持不變。</p><p>　　根據(jù)以上分析，可以得出555定時(shí)器的功能表，見表3-1。</p><p&g

31、t;　　表3-1 555定時(shí)器的功能表</p><p>　　3.3.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器</p><p>　　將低觸發(fā)端作為觸發(fā)信號(hào)的輸入端，再將高觸發(fā)端TH和放電管輸出端D接在一起，并與定時(shí)元件R、C連接，則可以構(gòu)成一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。具體電路及工作波形如圖3-5所示。</p><p>　　（a）電路 （b）工作波形&l

32、t;/p><p>　　圖3-5 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器</p><p>　　當(dāng)觸發(fā)脈沖下降沿到來(lái)時(shí)，由于<Vcc，而TH==0，從555定時(shí)器的功能表不難看出，輸出端OUT為高電平，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，此時(shí)放電管VT截止。由于VT截止，Vcc則通過(guò)R對(duì)C充電，當(dāng)TH=≥Vcc時(shí)，輸出端OUT跳變?yōu)榈碗娖?，電路自?dòng)返回穩(wěn)態(tài)，此時(shí)放電管VT導(dǎo)通。電路返回穩(wěn)態(tài)后，C通過(guò)導(dǎo)通的放電管VT放電

33、，使電路迅速恢復(fù)到初始狀態(tài)。可以算出，輸出脈沖的寬度≈1.1RC。</p><p>　　555和R9、C8、VT4、VT5等組成光控單穩(wěn)態(tài)電路。所謂光控就是利用光敏三極管對(duì)不同光照呈現(xiàn)的阻抗不同，從而對(duì)555的4腳進(jìn)行高低電平控制，使555處于等待觸發(fā)狀態(tài)，或處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)。延時(shí)處理電路單穩(wěn)態(tài)電路如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 延時(shí)處理電路單穩(wěn)態(tài)電路</p>

34、<p>　　白天光照強(qiáng)烈，VT5呈低電阻，VT4基極電流大于集電極電流，從而工作于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于集電極與發(fā)射級(jí)短路。其集電極電位，即555的4腳呈低電平，從而使555處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)，此時(shí)不管2腳有多大的觸發(fā)電平，555均不會(huì)翻轉(zhuǎn)置位，可控硅不會(huì)觸發(fā)導(dǎo)通，電燈沒有電而不亮。</p><p>　　夜晚光照微弱，此時(shí)VT5呈高電阻，且阻值≥100KΩ，VT4基極電流幾乎為零，從而工作于截止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)

35、于集電極與發(fā)射極斷路。使555的4腳呈高電位，555觸發(fā)器處于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)狀態(tài)。此時(shí)如果有聲響，經(jīng)拾音、放大后，正極性信號(hào)使VT3飽和導(dǎo)通，下跳變信號(hào)加到555的2腳使555翻轉(zhuǎn)置位，3腳輸出高電平，經(jīng)R3限流后觸發(fā)雙向可控硅SCR并導(dǎo)通，電燈H得電點(diǎn)亮。電燈點(diǎn)亮的時(shí)間即單穩(wěn)態(tài)電路觸發(fā)后高電平持續(xù)的時(shí)間（穩(wěn)態(tài)時(shí)間），它取決于單穩(wěn)態(tài)電路的時(shí)間常數(shù)，其大小為</p><p>　　= 1.1××

36、 (3-1)</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，圖示電路的單穩(wěn)態(tài)時(shí)間為33s，即電燈點(diǎn)亮后33s熄滅。</p><p>　　第4章 整機(jī)電路原理分析</p><p><b>　　4.1 整機(jī)電路圖</b></p><p>　　通過(guò)對(duì)電源電路、信號(hào)放大電路以及延時(shí)單穩(wěn)態(tài)電路的設(shè)計(jì)

37、與分析，現(xiàn)在就可以作出整機(jī)電路的框圖以及對(duì)整機(jī)電路原理的分析。整機(jī)電路原理圖如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 整機(jī)電路原理圖</p><p>　　4.2 電路工作原理</p><p>　　整機(jī)電路如圖4-1所示，交流電壓220V通過(guò)單相橋式整流濾波電路（由R1、C1、全橋QD和濾波電容C2組成）整流、濾波，穩(wěn)壓二極管DW1穩(wěn)壓后得到+9V的直流脈動(dòng)電壓

38、，為整個(gè)電路提供正常工作電壓。+9V直流電壓既給555定時(shí)器提供正常的工作電壓，也作為正向偏壓，加在可控硅SCR及R支路上。</p><p>　　在白天，亮度大于一定程度時(shí)，光敏三極管VT5呈現(xiàn)低電阻狀態(tài)，其阻值≤1KΩ，使三極管VT4處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，其集電極與發(fā)射極短路，那么此時(shí)555定時(shí)器的4腳為低電平。根據(jù)555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理，4腳為低電平時(shí)，555處于強(qiáng)制復(fù)位狀態(tài)，無(wú)論其他管腳輸入如

39、何，555均不會(huì)翻轉(zhuǎn)置位，輸出端3腳都為低電平，單向可控硅SCR因無(wú)觸發(fā)電流而截止，此時(shí)整個(gè)電路呈封鎖狀態(tài)，聲控電路也不工作。此時(shí)流過(guò)燈泡H的電流≤2.2mA,所以燈泡H不能發(fā)光。另外，電阻R1和穩(wěn)壓二極管DW1使三極管VT4的偏置電壓不超過(guò)6.8V，對(duì)三極管起保護(hù)作用。</p><p>　　在夜晚，亮度小于一定程度時(shí)，光敏三極管VT5呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，其阻值≥100KΩ，使三極管VT4處于截止?fàn)顟B(tài)，其集電極與發(fā)射

40、極斷路，那么此時(shí)555定時(shí)器的4腳為高電平，根據(jù)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理，整個(gè)電路處于正常工作狀態(tài)。此時(shí)，外界的聲音信號(hào)通過(guò)話筒被轉(zhuǎn)換成微弱的電信號(hào)，電信號(hào)通過(guò)放大電路的放大，最終從VT3的集電極輸出一個(gè)低電平信號(hào)，以觸發(fā)555定時(shí)器的2腳。這時(shí)2腳接收到觸發(fā)信號(hào)而使555翻轉(zhuǎn)置位，從而3腳輸出高電平使可控硅觸發(fā)而導(dǎo)通，燈泡H發(fā)光。電燈點(diǎn)亮的時(shí)間（延時(shí)時(shí)間）即單穩(wěn)態(tài)電路觸發(fā)后高電平持續(xù)的時(shí)間（穩(wěn)態(tài)時(shí)間），它取決于單穩(wěn)態(tài)電路的時(shí)間常數(shù)。圖示

41、電路的單穩(wěn)態(tài)延時(shí)時(shí)間為33s，即電燈點(diǎn)亮33s就熄滅，等待下一次信號(hào)的觸發(fā)。</p><p><b>　　第5章 實(shí)物制作</b></p><p>　　5.1 元器件的選擇</p><p>　　本電路裝配無(wú)須調(diào)試，但元器件的選擇很重要。話筒應(yīng)選用直徑較大的壓電陶瓷片HTD35A-1，其目的是拾取較多的聲音信號(hào)，它的諧振頻率為2.8KHz，對(duì)淬發(fā)

42、的聲音拾取較好。三極管VT1應(yīng)選用C485型，其β的值不能少于150倍。</p><p>　　光敏三極管VT5選用暗電流Id較小，光電流Ic較大的3UD5。降壓電容C2選用耐壓值在400V以上的金屬化紙介電容器。全橋整流QD的反向擊穿電壓應(yīng)選用1A/300V以上的二極管，以確保整個(gè)電路的安全。</p><p>　　IC1選用NE555時(shí)基電路，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大?？煽毓鑃CR選用1 A／

43、400V的進(jìn)口單向可控硅100-6型，如負(fù)載電流大可選用3A、6A、10A等規(guī)格的單向可控硅，單向可控硅的外形如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 單項(xiàng)可控硅外形圖</p><p>　　單向可控硅的測(cè)量方法是：用r×1檔，將紅表筆接可控硅的負(fù)極，黑表筆接正極，這時(shí)指針不偏轉(zhuǎn)，萬(wàn)用表無(wú)讀數(shù)。保持紅表筆接在可控硅的負(fù)極，用黑表筆觸一下控制極k，這時(shí)萬(wàn)用表有讀數(shù)，黑表筆馬上離

44、開控制極k，這時(shí)萬(wàn)用表仍有讀數(shù)，說(shuō)明可控硅是完好的。</p><p>　　駐極體話筒選用的是一般收錄機(jī)用的小話筒，它的測(cè)量方法是：用r×100檔，將紅表筆接外殼的s、黑表筆接d，這時(shí)用口對(duì)著駐極體吹氣，若表針有擺動(dòng)說(shuō)明該駐極體完好，擺動(dòng)越大靈敏度越高。二極管采用普通的整流二極管1n4001～1n4007。總之，元件的選擇可靈活掌握，參數(shù)可在一定范圍內(nèi)選用。其它元件按圖4-1所示的標(biāo)注即可。</p&

45、gt;<p><b>　　5.2 安裝及調(diào)試</b></p><p>　　準(zhǔn)備好全套元件后，用萬(wàn)用表粗略地(因出廠前已測(cè)量過(guò))測(cè)量一下各元件的質(zhì)量，做到心中有數(shù)。</p><p>　　焊接時(shí)注意先焊接無(wú)極性的阻容元件，電阻采用臥裝，電容采用直立裝，緊貼電路板，焊接有極性的元件如電解電容、話筒、整流二極管、三極管、單向可控硅等元件時(shí)千萬(wàn)不要裝反，注意極性的

46、正確，否則電路不能正常工作甚至燒毀元器件。</p><p>　　調(diào)試前，先將焊好的電路板對(duì)照電路圖認(rèn)真核對(duì)一遍，不要有錯(cuò)焊、漏焊、短路、元件相碰等現(xiàn)象發(fā)生。通電后，人體不允許接觸電路板的任一部分，防止觸電，注意安全。如用萬(wàn)用表檢測(cè)時(shí)，只用將萬(wàn)用表兩表筆接觸電路板相應(yīng)處即可。</p><p>　　本電路調(diào)試時(shí)請(qǐng)先將光敏電阻的光擋住，將電源接上，用手輕拍駐極體話筒，這時(shí)燈應(yīng)亮，若用光照射光敏電

47、阻，再用手重拍駐極體話筒，這時(shí)燈不亮，說(shuō)明光敏電阻完好，這時(shí)開關(guān)就制作成功。若沒有實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，請(qǐng)仔細(xì)檢查有無(wú)虛假錯(cuò)焊和拖錫短路現(xiàn)象。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本次我設(shè)計(jì)的題目是聲光控樓道燈開關(guān)設(shè)計(jì)，這是一種聲音和光照雙重控制的照明燈開關(guān)，它可以用于樓梯、過(guò)道、庫(kù)房等場(chǎng)合。白天光照好，不管過(guò)路者發(fā)出多大聲音，都不會(huì)使燈泡發(fā)亮。

48、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)點(diǎn)亮燈泡為行人照明，過(guò)幾十秒后又自動(dòng)熄滅，節(jié)約電能。本設(shè)計(jì)思路清晰、邏輯合理，將我所學(xué)的專業(yè)知識(shí)得到了全面的運(yùn)用，更提高了我的專業(yè)知識(shí)水平。</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)正常工

49、作。</p><p>　　這次項(xiàng)目設(shè)計(jì)將我學(xué)到的知識(shí)得到了很好的應(yīng)用，深化了對(duì)數(shù)字電路設(shè)計(jì)、模擬電子設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，使我在設(shè)計(jì)的實(shí)踐中獲得新知。這次實(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)手以及老師和同學(xué)的耐心指導(dǎo)，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)計(jì)中利用到了三極管的放大 、光敏效應(yīng)，特別是讓我溫習(xí)了555定時(shí)器的知識(shí)與應(yīng)用， 進(jìn)一步鞏固和掌握了前面所學(xué)的基礎(chǔ)知

50、識(shí)，加深對(duì)了對(duì)模擬電路、數(shù)字電路的理解，對(duì)元器件的使用更加深刻。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論和實(shí)踐的結(jié)合。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅讓我鞏固和加深了以前所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)也讓我發(fā)現(xiàn)了自身的不足。學(xué)習(xí)不能只學(xué)表面的，很多知識(shí)是需要我們深入了解的。學(xué)習(xí)也不能是一時(shí)的，知識(shí)的日新月異需要我們長(zhǎng)期的堅(jiān)持和日積月累。</p><p>　　知識(shí)是博大精深的，由于電子技術(shù)的發(fā)展日新月異。且個(gè)人能力有限，

51、設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指證。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)．第四版，高等教育出版社出版，2006</p><p>　　[2] 彭介華．電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)．高等教育出版社，2006</p><p>　　[3] 楊旭東 劉行景 楊興瑤．

52、實(shí)用電子電路精選．化學(xué)工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[4] 華成英．電子技術(shù)．中央廣播電視大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[5] 童詩(shī)白．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)．高等教育出版社，2004</p><p>　　[6] 姜邈．電子線路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．中央廣播電視大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[7] 劉樹林．低頻電子線路