數(shù)字電子電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告--聲光控樓道燈

1、<p><b>　　數(shù)電課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　2012年12月5 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書…………………………………………………….....2</p><p>　　1引言…………………………………………………………

2、…..3</p><p>　　2 總體設(shè)計(jì)方案………………………………………………….3</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)思路…………………………………………………3</p><p>　　2.2 總體設(shè)計(jì)框圖…………………………………………….3</p><p>　　3 設(shè)計(jì)原理分析…………………………………………………..4</p&g

3、t;<p>　　3.1 聲控電路 ……………………………………………….. 4</p><p>　　3.2 光控電路 ………………………………………………...4</p><p>　　3.3 穩(wěn)壓電路 ………………………………………………...5</p><p>　　3.4 延時(shí)電路 ………………………………………………...5</p>

4、<p>　　3.5 控制電路 ………………………………………………...6</p><p>　　3.6 總體電路………………………………………………….6</p><p>　　4 調(diào)試過(guò)程 ………………………………………………………6</p><p>　　4.1 電阻調(diào)試………………………………………………….6</p><p>　

5、　5 總結(jié)與體會(huì)……………………………………………………..7</p><p>　　附錄………………………………………………………………..8</p><p>　　元件清單…………………………………………………………8</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………8</p><p>　　仿真圖……………………………

6、………………………………9</p><p>　　路燈控制器設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　1．設(shè)計(jì)目的與要求</b></p><p>　　設(shè)計(jì)出一個(gè)用于控制燈的控制器。準(zhǔn)確地理解有關(guān)要求，獨(dú)立完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要求所設(shè)計(jì)的電路具有以下功能：</p><p>　?。?）具有光控功能，白天光線較亮，即使有聲音路燈也不亮，

7、光線較暗，有聲時(shí)路燈點(diǎn)亮 。</p><p>　　（2）具有聲控功能，晚上光線較暗，有聲音時(shí)路燈點(diǎn)亮，聲音消失后延長(zhǎng)。</p><p><b>　　2．設(shè)計(jì)內(nèi)容 </b></p><p>　　（1）畫出電路原理圖；</p><p>　?。?）確定元器件及元件參數(shù)；</p><p>　?。?）進(jìn)行電

8、路模擬仿真；</p><p>　?。?）按照電路圖在萬(wàn)能版上焊接各元器件；</p><p><b>　　3．編寫設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　寫出設(shè)計(jì)的全過(guò)程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會(huì)。</p><p><b>　　4．答辯</b></p><p>　　在規(guī)定時(shí)

9、間內(nèi)，完成敘述并回答問(wèn)題。</p><p><b>　　1、 引 言</b></p><p>　　聲光控節(jié)能路燈具有許多實(shí)際意義：一是省電，燈泡不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間亮著，所以節(jié)電效率很高；二是便利，不需要接觸，全自動(dòng)智能控制；三是安裝便利，接線簡(jiǎn)略，是公共場(chǎng)所照明的首選。再者，隨著科技的發(fā)展，公共場(chǎng)所照明控制手段也將慢慢更新，除了現(xiàn)已有的聲光控開(kāi)光，另有熱釋遠(yuǎn)紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)。紅外

10、感應(yīng)開(kāi)關(guān)在安裝上比較穩(wěn)定，但安裝復(fù)雜，比較嬌氣，價(jià)格也比較高，比較合適在一些管理比較完善的場(chǎng)所，如賓館，大飯店樓道及居家走廊應(yīng)用。但在普通住宅樓、辦公樓道等場(chǎng)所的照明控制考慮到價(jià)格、管理及安裝方便等因素，在長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，聲光控將是首選產(chǎn)品。</p><p><b>　　2、總體設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)思路</b>

11、</p><p>　　整個(gè)電路由電源電路、聲控電路、光控電路等部分組成。電源由220V交流電提供。光控電路對(duì)外界光亮程度進(jìn)行檢測(cè)，輸出與光亮程度相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)白天燈泡不亮，晚上遇見(jiàn)聲音時(shí)，通過(guò)聲控電路使燈泡自動(dòng)點(diǎn)亮。聲控電路主要將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)</p><p><b>　　2.2總體設(shè)計(jì)框圖</b></p><p&g

12、t;　　圖2-1總體設(shè)計(jì)框圖</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)原理分析</b></p><p><b>　　3.1聲控電路</b></p><p><b>　　圖3-1 聲控電路</b></p><p>　　如圖3-1所示電路由駐極體話筒連接電路及放大電路組成。話筒將聲音信

13、號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，但是話筒轉(zhuǎn)化的電信號(hào)很小，輸出阻抗很大。因此不能直接放大電路，此電路用R2，C2組成話筒的鏈接電路，實(shí)現(xiàn)阻抗的變換以及放大電路的輸入變換，使放大電路對(duì)信號(hào)電壓進(jìn)行放大，沒(méi)有聲音時(shí)，放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)，三極管靜態(tài)工作。當(dāng)有微弱的聲音時(shí)，經(jīng)過(guò)話筒接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，為2管腳輸入高電平</p><p><b>　　3.2光控電路</b></p><p>&

14、lt;b>　　圖3-2光控電路</b></p><p>　　該電路如圖3-2所示，該電路由R5和光敏電阻RG組成，白天或者光照較強(qiáng)的情況下，光敏阻值小，輸出為低電平，不會(huì)使晶閘管導(dǎo)通，燈泡不亮。夜晚時(shí)，光敏阻值增大，在CD4011的1管腳為高電平，此時(shí)，若有聲音，經(jīng)過(guò)聲控放大電路，兩者經(jīng)過(guò)cd4011后，為晶閘管輸入高電平，此時(shí)晶閘管導(dǎo)通，為燈泡提供電源，燈泡變亮。</p><

15、;p><b>　　3.3穩(wěn)壓電路</b></p><p><b>　　圖3-3穩(wěn)壓電路</b></p><p>　　該電路如圖3-3由整流電路和穩(wěn)壓電路串聯(lián)而成，整流器把220V的交流電變成直流電，為電路提供直流電源。另外一部分由電阻R1，穩(wěn)壓管和極性電容C1組成。整流后，為電路降壓，降壓至約為7.5V，同時(shí)，穩(wěn)定了整個(gè)電路的電壓，使電壓的

16、波動(dòng)不會(huì)太大燒壞器件。</p><p><b>　　3.4延時(shí)電路</b></p><p><b>　　圖3-4延時(shí)電路</b></p><p>　　如圖3-4所示該電路由極性電容C3和電阻R6以及變阻器W（500K）組成，在整體電路中起延時(shí)作用，在夜晚，有聲音時(shí)，經(jīng)過(guò)聲控電路，燈泡變亮。聲音消失后，聲控放大電路回到原來(lái)的

17、靜態(tài)工作狀態(tài)。此時(shí)，電容開(kāi)始放電，經(jīng)過(guò)電阻放大電壓，為晶閘管提供了持續(xù)的高電平，過(guò)一段時(shí)間后，晶閘管兩端電壓變低，晶閘管相當(dāng)于斷路，燈泡熄滅。延時(shí)為t=RC(此電路延時(shí)時(shí)間在10s到120s)</p><p><b>　　3.5總體電路</b></p><p><b>　　圖3-6</b></p><p>　　220V的市

18、電經(jīng)過(guò)燈泡和整流橋整流后，一路加在單向可控硅之上，另外一路經(jīng)過(guò)R1限流后給本電路供電。一開(kāi)始可控硅沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)，處于關(guān)斷狀態(tài)，燈泡不亮。C1為主濾波電容，VD為7.5V的穩(wěn)壓管，負(fù)責(zé)給本電路提供穩(wěn)定的工作電壓。Q1，R3，R4組成前級(jí)電壓放大電路，當(dāng)有微弱的聲音時(shí)，經(jīng)過(guò)話筒接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)C2耦合到Q9014的基極進(jìn)行放大，R2為話筒的供電限流電阻，R3，R4是三極管的偏置電阻，放大的信號(hào)送到與非門F1的2管腳，光敏電阻GR和R5

19、組成串聯(lián)分壓電路，夜晚環(huán)境下，無(wú)光時(shí)，光敏電阻阻值很大，TC4011管腳1電壓為高，F(xiàn)1和F2將信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)整形放大，后經(jīng)D5整流加在F3的輸入端，及同時(shí)給C3充電，很快C3就沖到了門電路F3的翻轉(zhuǎn)電壓，F(xiàn)3輸出低電平，F(xiàn)4輸出高電平。經(jīng)過(guò)R7加在單項(xiàng)可控硅的G極，可控硅導(dǎo)通，燈泡點(diǎn)亮。在此過(guò)程中，聲音信號(hào)只需一個(gè)瞬間即可，這是因?yàn)椋?dāng)聲音信號(hào)來(lái)時(shí)，C3上的電壓很快就充到了電源電壓，而這時(shí)即使聲音信號(hào)消失，C3只能通過(guò)W,R6放電，所以

20、C3上持續(xù)一段時(shí)間的高電平，這個(gè)高電平將維持單向可控硅導(dǎo)通，這就是延時(shí)的效果，燈亮后所能延時(shí)的長(zhǎng)短取決于C3</p><p><b>　　4、調(diào)試過(guò)程</b></p><p><b>　　4.1 電阻的調(diào)試</b></p><p>　　如下圖，對(duì)滑動(dòng)變阻器w進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)調(diào)至1M以上的電阻時(shí)，延時(shí)時(shí)間太長(zhǎng)，在夜晚人走過(guò)后容易

21、浪費(fèi)電，經(jīng)過(guò)多次調(diào)整，所以我采用500K的電阻能夠延時(shí)近50s，足夠人走出燈光范圍。</p><p><b>　　圖4-1 調(diào)試電阻</b></p><p><b>　　5、總結(jié)與體會(huì)</b></p><p>　　通過(guò)近兩周的課程設(shè)計(jì)，我覺(jué)得自己確實(shí)學(xué)到了很多東西，以前學(xué)習(xí)模擬和數(shù)字電子技術(shù)的時(shí)候，覺(jué)的這些離我還很遠(yuǎn)，也不

22、會(huì)過(guò)多的接觸，沒(méi)什么實(shí)用性，而現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)這些思想是錯(cuò)誤的。例如我們實(shí)驗(yàn)時(shí)做的555定時(shí)器應(yīng)用，搶答器等。都離不開(kāi)模擬電路和數(shù)字電路這兩門基礎(chǔ)課程，這兩門課程完全可以使生活方便很多。</p><p>　　這次是我第一次自己制作課程設(shè)計(jì)，遇到的問(wèn)題主要是兩個(gè)方面，第一在電路的原理選取、分析、參數(shù)計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，由于器件參數(shù)的選取不對(duì)，不能使三極管和晶閘管不能處于正常的工作狀態(tài)，這是對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)不熟悉的反應(yīng)。第

23、二，第一次設(shè)計(jì)的電路在仿真軟件中很多元件都沒(méi)有且沒(méi)有替代用的元件故設(shè)計(jì)了這個(gè)電路圖這是對(duì)軟件的不熟悉。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了許多專業(yè)知識(shí)，遇到困難時(shí)，我積極的去查看教材，去圖書館查找資料，上網(wǎng)收索相關(guān)信息，直到把原理弄明白，大大增強(qiáng)了我的自學(xué)能力和獨(dú)立能力，更重要的是，使我開(kāi)闊了視野，活躍了思想，培養(yǎng)了自己的動(dòng)手能力。</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我

24、從對(duì)自己沒(méi)自信變的敢于面對(duì)錯(cuò)誤，這些都是在設(shè)計(jì)過(guò)程中同學(xué)的幫助下，使我找到了自信，同時(shí)，也促進(jìn)了我們之間的友誼，牢固了同學(xué)之間的友情。在克服重重困難之后，我們的實(shí)習(xí)畫上了圓滿的句號(hào)，充分體現(xiàn)了拼搏精神和團(tuán)隊(duì)精神，使我終身難忘。</p><p><b>　　趙麗娜</b></p><p><b>　　2012/12/5</b></p>