聲光控制照明燈開關(guān)課程設(shè)計

1、<p><b>　　傳感器技術(shù)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　題 目 聲光控制照明燈開關(guān) </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　

2、　聲光控制照明燈開關(guān)，能自動控制白天開關(guān)，夜晚亮燈，人走燈滅。具有靈敏、低耗、性能穩(wěn)定、使用壽命長、節(jié)能等特點。這里介紹聲、光控制節(jié)能燈開關(guān)。綜合了聲、光和延時控制、工作穩(wěn)定、節(jié)電并可延長燈泡壽命。在白天或光線較強的場合，光敏電阻小，即使有較大的振動聲響也能控制燈泡不亮；晚上或光線較暗時，光敏電阻隨環(huán)境的光線減弱而增大，遇到聲響、振動后燈自動點亮，經(jīng)過約一分鐘（時間可設(shè)定）自動可用于樓梯、廁所等公共場所照明燈的自動管理。選擇駐極體傳聲器

3、、光敏電阻和四二輸入與非門CD4011作為基本元件。光敏電阻和聲控傳感器兩種傳感器形成了聲控、光控和延時三種控制的電路板。實現(xiàn)了電子開關(guān)的三種控制。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，適用于各種樓房走廊的照明設(shè)備。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】傳感器 聲控 光控 節(jié)能 方便目 錄</p>&

4、lt;p><b>　　一 、設(shè)計目的1</b></p><p>　　二、設(shè)計任務與要求1</p><p><b>　　2.1設(shè)計任務1</b></p><p><b>　　2.2設(shè)計要求1</b></p><p>　　三、設(shè)計步驟及原理分析2</p>

5、<p><b>　　3.1設(shè)計方法2</b></p><p><b>　　3.2設(shè)計步驟3</b></p><p>　　3.3設(shè)計原理分析4</p><p>　　四、課程設(shè)計小結(jié)與體會5</p><p><b>　　五、參考文獻6</b></p&g

6、t;<p><b>　　一 、設(shè)計目的</b></p><p>　　1.了解光控、聲控開關(guān)電路的一般組成方式；</p><p>　　2.熟悉光敏電阻的性能和作用；</p><p>　　3. 熟悉三極管的開關(guān)特性。</p><p><b>　　設(shè)計任務與要求</b></p>

7、<p><b>　　2.1設(shè)計任務</b></p><p>　　光電轉(zhuǎn)換利用光電傳感器實現(xiàn)，如光敏電阻、光敏二極管等。聲電轉(zhuǎn)換可利用聲電傳感器實現(xiàn)，如壓電陶瓷片、微型話筒等。利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來作為外界信號的處理部分。</p><p><b>　　2.2設(shè)計要求</b></p><p>　　基本原理要求：要求該電

8、路在夜間（黑罩模擬）有聲音信號時照明燈（用LED發(fā)光管模擬）點亮；無聲時延遲5秒后熄滅，如聲音間隔小于5秒則ＬＥＤ持續(xù)點亮白天有聲無聲均不亮。</p><p>　　元器件清單要求：光敏電阻、駐極體話筒、運放ＬＭ３５８、ＭＥ５５５單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、１２２、發(fā)光二極管、電容、電阻、焊板、導線及焊接工具和測試工具。</p><p><b>　　設(shè)計步驟及原理分析</b><

9、/p><p><b>　　3.1設(shè)計方法</b></p><p>　　日常所用的220V伏特的交流電不能直接為后續(xù)電路所用，所以我們通過一定規(guī)格的變壓器把它降為12伏特的交流電。此時，我們再用一個整流電路把交流電轉(zhuǎn)變成只有正性的電流，但此時電流仍不是我們所需的直流電。我們再用穩(wěn)壓電路把電流處理成我們所需的直流電流。此后，我們通過微型麥克風把聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，為后面的三

10、極管提供振蕩電流以使三極管導通。若無聲音時，三極管保持截止并呈現(xiàn)出一個大電阻，集電極中便無電流通過，由于集電極上電阻相對于集電極電阻來說很小，所以此時的集電極此時向后續(xù)電路提供一個高電平。這會使后面電路中的電容兩側(cè)均保持低電平，故，電容不會充電。而電容又向后面的電路提供電平，最終使第二個三極管保持截止狀態(tài)。當有聲音信號發(fā)生時，麥克風就會把聲音信號轉(zhuǎn)換成振蕩電流，通過隔直通交的電容以使其后的三極管導通并向后續(xù)電路表現(xiàn)為一個小電阻，由于該

11、電阻相對于集電極上的電阻來說很小，所以此時的集電極向后續(xù)電路提供一個低電平。并通過一個非門使后面的電容左側(cè)為高電平。而電容因為右側(cè)只通過一個二極接地，所以為低電平；這就為電容的充電提供了條件。當電容很快地充電完成并且聲音信號消失后，由于電容的電荷還存在，</p><p><b>　　3.2設(shè)計步驟</b></p><p><b>　　3.2.1 </

12、b></p><p>　　由駐極體話筒和ＬＭ３５８構(gòu)成聲控原理，由光敏電阻和ＬＭ３５８抽成光控原理。</p><p>　　3.2.2 由聲控單元和光控單元共同控制５５５定時器的觸發(fā)輸入端，實現(xiàn)了聲光兩信號的邏輯“與”，即聲光雙控功能。由ＮＥ５５５出來與７４ＬＳ１１２相連，實現(xiàn)了延時５秒的效果。</p><p><b>　　3.3設(shè)計原理分析</

13、b></p><p>　　可控硅的導通和阻斷是受自然光的亮度（或人為的亮度）的大小所控制的。適合作為街道、宿舍走廊或其他的公共場所照明燈，起到白天熄滅晚上照的控制作用，以節(jié)約用電。</p><p>　　顧名思義，聲光控制照明燈就是用聲音來控制開關(guān)的“開啟”，若干分鐘后開關(guān)自動關(guān)閉。因此，整個電路的功能就是將聲音信號處理后，變?yōu)殡娮娱_關(guān)的開動動作。明確了電路的信號流向后，即可依據(jù)主要元

14、器件將電路劃分為若干個單元。</p><p>　　本實驗就是依據(jù)ＮＥ５５５組成的施密特觸發(fā)器電路７４ＬＳ１２２組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路而設(shè)計的，原理由施密特觸發(fā)器的原理和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的原理即可得到本實驗的電路原理，其中光敏電阻的阻值隨光照的變強而減小。</p><p>　　圖3-1. 聲光控照明燈電路圖</p><p>　　電路圖主要由兩大塊組成：光控制和聲控制.&

15、lt;/p><p>　　1.NE555的內(nèi)部框圖，工作原理：</p><p>　　圖3-2.NE555內(nèi)部框原理圖</p><p><b>　　引腳功能：</b></p><p>　?。?）6腳TH：高電平觸發(fā)端，當TH電平大于2/3VCC，輸出端OUT呈低電平，DIS端通。 </p><p>　　（

16、2）2腳TR：低電平觸發(fā)端，當TR電平小于1/3VCC，輸出端OUT呈高電平，DIS關(guān)斷。</p><p>　　（3）5腳Vco：控制電壓端，Vco若接不同的電壓值可以改變TR低電平、TH的觸發(fā)電平值。</p><p>　?。?）7腳DISC：為放電端，其內(nèi)部三極管的導通或關(guān)斷，能為外部ＲＣ回路提充放電通路。</p><p>　?。茨_ＲD:為復位端，若RD=0，OU

17、T輸出低電平。</p><p>　　3腳Vo：為輸出端。</p><p><b>　　8腳Vcc:電源。</b></p><p><b>　　1腳GND：地。</b></p><p>　　NE555定時器由3個阻值為5千歐的電阻組成的分壓器，兩個電壓比較器C1和C2、基本RS觸發(fā)器，放電三極管TD和

18、緩沖器G4組成。虛線邊沿標注的數(shù)字為管腳號。其中，1腳位接地端，2腳為低電平觸發(fā)端，由此輸入地低電平觸發(fā)脈沖；6腳為高電平觸發(fā)端，由此輸入高電平觸發(fā)脈沖；4腳為復位端，輸入負脈沖（或使其電壓低于0.7V）可使NE555定時器直接復位；5腳為電壓控制端，在此端外加電壓可以改變比較器的參考電壓，不用時，經(jīng)0.01微伏的電容接地，以防引入干擾；7腳為放電端，NE555定時器輸出低電平時，放電晶體管TD導通，外接電容元件通過TD放電；3腳為輸出

19、端，0.01微伏的電容接地，以防引入干擾；7腳為放電端，NE555定時器輸出低電平時，放電晶體管TD導通，外接電容元件通過TD放電；3腳為輸出端，輸出高電壓約低于電源電壓1V-3V，輸出電流可達200毫安，因此可直接驅(qū)動繼電器、發(fā)光二極管、指示燈等；8腳為電源端，可在5V-18V范圍內(nèi)使用。</p><p>　　2.74ＬＳ１２２引腳圖及工作原理</p><p>　　圖3-3．７４ＬＳ１２

20、２引腳圖及工作原理圖</p><p>　　工作原理：７４ＬＳ１２２為可重復單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，根據(jù)其輸出脈沖寬度ｔｗ＝RextCextln2實現(xiàn)延時5s。當74LS122的1腳和2腳接收到一個上升沿脈沖。由于LED接入74122的Q引腳，故其在Q引腳是一個下降沿脈沖，此時發(fā)光二極管負端為低，燈會亮，亮時延遲時間為脈沖寬度tw=5s。聲音信號消失，Q端上升沿維持5s后燈會自動熄滅。</p><p>

21、;<b>　　課程設(shè)計小結(jié)與體會</b></p><p>　　此次的課程設(shè)計使我對聲光控開關(guān)控制器的工作原理及工作特點都有了進一步的了解，并對有關(guān)的知識有了更進一步的掌握，對它的性能和特點也有了更全面的把握，明白了很多關(guān)于它的很多理論和實踐知識，其電路結(jié)構(gòu)簡單，工作性能穩(wěn)定，功能容易實現(xiàn)，其可用常用的電子元器件構(gòu)成，因此成本較低。在此基礎(chǔ)上也確實存在著一些間題與不足，比如負載的性能穩(wěn)定問題，

22、光敏電阻的敏感性問題。一周的實訓課程很快就過去了，其中感受最多的還是自己的實踐動手能力不太好，而且對學過的知識的運用還不太熟，學過的東西不知道該怎么應用，不可避免地遇到了不少的問題，也學會了自己去思考怎樣分析問題和解決問題，鍛煉了自己動腦、動手的積極性，同時也是過的知識來解決實際問題，對自己也是一種提高和鍛煉。通過這次的實訓，使我懂得了很多，也學到了很多的東西，可以說收獲不少，其實學習的真正意義也就是能夠?qū)W到的東西運用到實際的應用中，

23、只有這樣我們才真正地達到了學習的真正目的。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1].電子技術(shù)實驗教程------高等教育出版社2005年</p><p>　　[2].電子技術(shù)基礎(chǔ)—模擬部分 --- 康光華高等教育出版2005年</p><p>　　[3].電子實驗與電子實踐---南壽松中