声控灯课程设计

1、声控灯走廊开关的主要功能1、走廊声控灯白天呈关闭状态。2、夜晚听到声响时自动点亮。3、具有节能优点。2、系统框图本声控灯的设计方案为：当为白天时，光开关为开启状态，无论声开关是否关闭，声控灯都处于关闭状态。当为夜晚时，光开关处于闭合状态，但声控灯依然处于开启状态，当外界有声音发出时，声开关处于关闭状态，声控灯自动点亮。系统框图如下：系统框图3、单元电路的设计及元器件的选择三极管VT选用9014，ß=150。F1~F6选用CD4069或国产CC4069型六反相器集成电路。CD4069六反相器内部结构及脚管排列如图所示：CD4069六反相器内部结构单向晶闸管VS为MCR100-6或MCR100-8或1A/400V的单向晶闸管。光电二极管VD1为2CU312.电阻均为1/8W金属膜电阻。C1、C2为CD11型电解电容器。发光二极管是一种能把光照强弱变化转换成电信号的半导体器件。下图为2CU型发光二极管的外形、符号及接脚法。2CU型光电二极管外形及电路符号声控走廊灯开关的接线方法如下声控走廊灯开关的接线方法4、总电路原理图电路原理如图所示：声控走廊节能灯电路二极管VD4~VD7组成桥式整流电路。电阻R10、电容C4组成降压、滤波电路。单向晶闸管VS是照明灯HL的无触点开关。VS导通，HL点亮；VS关断，HL熄灭。白天，由于光电二极管CD1受到环境光线的照射阻值很小，反相器F3的13脚呈低电位，12脚呈高电位，经反相器F4的10脚呈低电位，二极管VD3呈截止状态。反相器F5的6脚呈高电位，反相器F6的8脚呈低电位，三极管VT处于截止状态。由于单向晶闸管VS无触发电压而关断。照明灯HL不亮。天黑时，光电二极管的阻值增大，虽然F3的13脚的电位有所上升，但仍达不到开启F3的阈值电压，故处于预备工作状态。此时，F6的8脚呈低电位，照明灯HL依然不亮。当外界有声音发出时，其声波被压电陶瓷片BC转换为电信号，经两级反相器F1和F2变换，4脚输出的信号经电容C1耦合，由限流电阻R3加给F3的13脚。F3的13脚达到阈值开启电压，F3反相器工作，12脚呈低电位，F4的10脚呈高电位，二极管VD3获得正向电压而导通，并给电容C3充电（由于这种延时，可有效地减缓冲击电流，从而大大的延长灯泡使用寿命）。F5的5脚电位升高，则6脚电位降低，经F6反相，8脚呈高电位，单向晶闸管VS获得高电位而触发导通，HL点亮。同时三极管VT导通。无声时，F3的13脚又回到原等待电位，则二极管VD3截止。此时充足电荷的电容C3开始向电阻R8放电。由于放电过程中F6的8脚仍维持高电位，HL仍旧保持照明状态。随着时间的推移，电容C3的端电压放电到一定低电位时，促使F5反相，6脚电位变高，则F6的8脚电位变低，VS关断，等HL熄灭。电路中三极管VT只要是为节能而设置的。当F6的8脚呈高电位时，三极管VT导通，其集电极电位变低，因而使F3的13脚电位下降。即使F2的4脚有信号输出，由于VT的集电极的钳位作用，使得F3不受F2的控制，只有当C3的放电完毕后VT才会截止。所以，外界的声音无论怎样连续发出，都不会影响电路定时的正常工作，这样既满足接收声波第一次控制，又达到节能的目。只有当定时完毕，电路再接收信号，才开启照明灯工作。R2为负反馈电阻。电阻R1、R9构成分压电路。VD2为隔离二极管。C2为抗干扰电容，用于消除外界的杂波影响。5、制作与使用说明声控走廊灯电路的印制电路图长度设置为40mm，宽度为37mm。将印制电路板安装在一个自制的塑料盒内，将光电二极管、压电陶瓷片安装在外壳的外表面上，以便于接收光线和接收声音。在开关上部设置两个螺钉孔，将其固定在墙上或其他地方。使用时注意以下几点：（1）声光控制照明灯HL开关的最大控制电流为1A,最大负载不得超过100W。（2）电容C3的容量为2.2μF时，延时时间约为1min，若嫌时间短，可改变电容C3的值或改变电阻R8的值，需根据实际情况加以调整。6，总结本设计选用三极管，反相器，单向晶闸管及适当电阻，设计出节约能源、使用方便的声控走廊开关电路。使用方便即无需人体手触，利用声音就可以控制走廊的等的开关。节约能源即白天的时候无论外界声音多大，走廊灯都处于关闭状态，夜晚时外界的声音无论怎样连续发出，都不会影响电路的正常定时工作。7、参考文献1、杨帮文使用电子小制作，人民邮电出版社。2、康华光电子技术基础（数字部分）第五版。说明：本设计部分内容参照所选文献，部分内容为作者自己制作，绘图部分由作者自己绘制。哈尔滨理工大学电子技术课程设计报告设计题目：声控走廊灯的开关电路姓名：XXX学院：XXXXXXXX专业：XXXXXXXX班级：XXX学号：XXX日期：XXX指导教师：XXX