声光控灯课程设计论文

电子技术课程设计论文——声光控照明灯设计院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：2012年06月25日目录第一章绪论...................................................................................................1第二章系统总体设计及方案论证...................................................................22.1设计思路...................................................................................................22.2设计方案...................................................................................................22.2.1声控电路.........................................................................................22.2.2光控制的电路如图2-2...................................................................32.2.3延时的确定.....................................................................................32.3方案论证......................................................................................................42.4硬件的仿真测试..........................................................................................4第三章硬件设计及仿真实验...........................................................................63.1原件清单...................................................................................................63.2原器件介绍...............................................................................................63.2.174HC123.........................................................................................63.2.2LM358.............................................................................................63.2.3NE555定时器.................................................................................73.2.4光敏电阻.........................................................................................83.2.5驻极体话筒.....................................................................................8第四章硬件电路安装及调试...........................................................................94.1硬件电路的安装.......................................................................................94.1.1焊接顺序及方法................................................................................94.1.2焊接方法：........................................................................................94.2硬件电路的调试.....................................................................................10第五章总结...................................................................................................11参考文献.................................................................................................................12附录I.......................................................................................................................13附录II.....................................................................................................................14附录III....................................................................................................................15吉林工程技术师范学院课程设计论文1第一章绪论光控电路有着广泛的应用。比如城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的,如果采用光控电路,根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯,做到无人自动控制,可以减轻工人的劳动强度,有效的节约能源。但光控电路有其缺陷,就是夜晚无光线的时候,照明灯将一直工作着,这样会造成资源的浪费,也会缩短照明灯的寿命。这时若在光控电路的基础上添加一个声控电路,使得照明电路在无光线的时候,只受声音的控制,当有脚步声或其它较强声响的时候,照明电路自动工作。当声音消失的时候,照明灯自动熄灭,这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路,使照明灯点亮后,延时一定时间后自动熄灭。声控灯的制作目的是通过声控灯的制作，提高学习电路知识的兴趣，掌握元器件的测试方法，掌握自己制作印制电路板的方法，锻炼实际动手操作能力。声控灯顾名思义，声控灯即是用声旨束控制电灯亮灭或亮度强弱的一种灯具，控制某一用电负载的方法多种多样，用光的强弱控制的称光控，用温度高低控制的你温控，用磁场强弱控制的称磁控，还有依靠压力、湿度的等等。使用这种照明电路,人们就不必在黑暗中摸索开关,也不必再担心点长明灯费电和损坏灯泡了。夜间只要有脚步声或其它较强的声响时,灯便自动点亮,延时一定时间后自动熄灭。特别适用自动控制路灯照明以及走廊和楼道等处的短时照明。吉林工程技术师范学院课程设计论文2第二章系统总体设计及方案论证2.1设计思路在白天光线即使很亮，有人经过，灯也不会亮，相当于感应到低电平，发光二极管不亮，当夜晚降临，有人经过有声音，灯会亮设定的秒数，相当于感应到高电平，发光二极管亮，并持续亮5秒钟。2.2设计方案利用声控，光控电路将声音信号，光信号转化为电信号，其中的运放LM358将收到的信号放大，用555构成的施密特触发器对波形进行整形，使其输出为方波，用74HC123单稳态触发器控制延时时间，接LED发光二极管，从而实现整个电路的设计。总的电路的设计是将声控放大电路、光控电路、555构成的施密特触发器和74HC123构成的单稳态触发器组合起来，这样即可以实现声控、光控、波形整形和延时的功能。2.2.1声控电路本放大器输入是音频信号，经过计算大约可知道声波的幅植是100mv左右，要使此信号能够控制后面的单稳态电路的话，就的要求放大器要有大约50倍的放大的倍数，另外，要求白天灯不亮时，这就可用光敏电阻做放大器的偏置电阻，白天光敏电阻阻值较小，基流大，使运放处于深度饱和，致使话筒传过来的声音信号，不能使其退出饱和达到放大的目的。晚上光敏电阻很大运放处于放大状态，为此，它就能够输出信号使达到要求。其原理图如图2-1吉林工程技术师范学院课程设计论文3图2-1声控电路原理图2.2.2光控制的电路如图2-2图2-2光控电路原理图2.2.3延时的确定为使NE555输出的一群脉冲信号转变为开关的单一状态控制信号。要求声光信号到达后使灯亮后，延迟一段时间后自动熄灭，可采用74HC123可以通过控制定时电阻和定时电容的大小来控制输出脉冲信号低点平的持续时间的长短，由此来控制灯亮的时间长度其原理图如图2-3。图2-3灯亮延时原理图吉林工程技术师范学院课程设计论文42.3方案论证声控灯包括灯负载RL、光敏电阻、话筒MIC及声控电路，灯负载RL与光敏电阻串接后与电源相连，话筒将声音信号转换成电信号，声控电路通过声音信号控制光敏电阻的导通状态，其特征在于，所述声控电路包括电源部分，谐振放大部分及触发器，电源部分通过电容降压、整流及稳压提供声控电路所需的直流电压，谐振放大部分包括多极三极管放大，话筒接在第一级放大三极管的基极上并由电容耦合一个由电感和电容构成的振荡电路接在末级放大三极管的基极上，放大后的信号影响触发器的翻转，并最终控制可控硅的控制极的电位。220V交流电通过灯泡H及整流全桥后，变成直流脉动电压，作为正向偏压，加在可控硅VS及R支路上。白天，亮度大于一定程度时，光敏二极管D呈现底阻状态≤1KΩ，使三极管V截止，其发射极无电流输出，单向可控硅VS因无触发电流而阻断。此时流过灯泡H的电流≤2.2mA,灯泡H不能发光。电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用。夜晚，亮度小于一定程度时，光敏二极管D呈现高阻状态≥100KΩ，使三极管V正向导通，发射极约有0.8V的电压，使可控硅VS触发导通，灯泡H发光。RP是清晨或傍晚实现开关转换的亮度选择元件。2.4硬件的仿真测试在proteus程序中将声控电路，光控电路，延时电路与NE555定时器，74HC123连接.由于protues中没有驻极性话筒无法产生脉冲信号，于是只好入一信号发生器代替话筒产生脉冲信号，当输出正弦波模仿有声时状态，断开正弦波来模仿无声时的状态。利用示波器来检测声音是否输入。应用LM358集成电路的5脚和6脚作为输入，7脚作为输出接成声控放大电路，2脚和3脚作为输入，1脚作为输出接成光控电路。将NE555电路2引脚和6引脚连在一起使其具有施密特触发器功能，后一并与接成放吉林工程技术师范学院课程设计论文5大电路的LM358集成块7引脚相连，NE555电路控制端4引脚与接成放大器电路的LM358集成块1引脚相连。将74HC123可重复触发单稳态触发器的