【正文】
生活水平提高。夜晚光暗,電路的拾音器只要檢測到有猝發(fā)聲響,就會自動亮為行人照明,延時一定時 間后又自動熄滅,節(jié)能節(jié)電。另外,由于頻繁開關(guān)或者人為因素,墻壁開關(guān)的損壞率很高,增大了維修量、浪費了資金。同時,為了加強我們對模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的理解和鞏固,我設(shè)計的課題是 聲光雙控節(jié)電開關(guān) ,我設(shè)計了一種電路新穎、安全節(jié)電、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、使用壽命長的聲光雙控白熾燈節(jié)能照明燈。 聲光雙控節(jié)能燈具有體積小、外形美觀、制作容易、工作可靠等優(yōu)點。而照明系統(tǒng)在用電中占據(jù)著很大的比重,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)字顯示,目前我國照明用電已占用電總量的 10%—— 12%, 僅城市照明 (包括景觀照明和路燈等功能照明 )的年用電量,約占全國總發(fā)電量的 4%至 5%,相當(dāng)于在建三峽水力發(fā)電工程投產(chǎn)后的 840億千瓦時發(fā)電能力。 我國白熾燈泡每年的耗用量高達(dá) 30 億只 。從性價比角度考慮的話。據(jù)國家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心介紹,我國已成為世界最大的節(jié)能燈生產(chǎn)國和出口國,生產(chǎn)的節(jié)能燈質(zhì)量逐年穩(wěn)步提高。從 1998 年我國對節(jié)能燈實施監(jiān)督抽查以來,由于加大了產(chǎn)品生產(chǎn)的監(jiān)管力度,在企業(yè)中推廣宣傳國家標(biāo)準(zhǔn)和要求,節(jié)能燈產(chǎn)品產(chǎn)量合格率不斷 提高由于大中型企業(yè)占主導(dǎo)地位,雖然歷年企業(yè)合格率增長不大,但是我國按產(chǎn)量計算的合格率逐年穩(wěn)步提高。研究指出,節(jié)能燈能減少雇員眼部疲勞和頭疼的發(fā)生率。 電路圖如圖 圖 方案一電路圖 聲光雙控照明節(jié)電開關(guān)原理研究與設(shè)計 5 電路簡述 : 本電路為一聲光自動控制白熾燈開關(guān)。當(dāng)光線較暗時,光控部分將開關(guān)自動打開,負(fù)載電路的通斷受控于聲控部分。 白天光線強時,光敏器件呈低阻,時基電路555 處于強制復(fù)位狀態(tài),無論有沒有聲音,可控硅都不能觸發(fā)導(dǎo)通,燈不會亮;夜晚或者光照弱時,光敏器件呈高阻, 555 觸發(fā)器處于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)狀態(tài),此時如果有聲音傳入,經(jīng)放大整流后,觸發(fā)單穩(wěn)態(tài),可控硅導(dǎo)通燈亮并延時電路開始延時,延時完燈熄滅。具體采用什么電路合適,則根據(jù)主體電路及執(zhí)行機構(gòu)不同和可靠、價廉、有效益等要求進(jìn)行選用。 本系統(tǒng)放大整形電路設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖 聲光雙控照明節(jié)電開關(guān)原理研究與設(shè)計 8 C4R44 3 0 kV T 1F M M T 4 9 1 AR54 3 0 kV T 2F M M T 4 9 1 AR64 3 0 kR74 3 0 kC51 0 0 nC61 0 0 nD31 N40 0 1D21 N40 0 1V T 3F M M T 4 9 1 AC71 0 0 nR84 3 0 kM 圖 放大整形電路 拾音器采用駐極體話筒 M, 駐極體 話筒 具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價格低的特點,廣泛用于盒式錄音機、 無線話筒 及 聲控 等電路中,屬于最常用的電容話筒 。白天光照強 VT5 呈低阻, VT4 正偏置而飽和導(dǎo)通。 555的 4腳呈高位,聲光雙控照明節(jié)電開關(guān)原理研究與設(shè)計 9 使 555觸發(fā)器處于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)狀態(tài),此時如果有聲響,經(jīng)拾音,放大,倍壓整流后,正極性信號使 VT3 飽和導(dǎo)通,下跳變信號加之 555 的 2腳使 555 翻轉(zhuǎn)置位。 ( 2)電路工作原理 電路簡述 : 555和 R C VT VT5 等組成光控單穩(wěn)態(tài)電路。可控硅不會觸發(fā)導(dǎo)通,電燈無電不亮。同時延時電路開始延時,延時結(jié)束,電燈 H熄滅,等待下一次聲音的觸發(fā)。 工作可靠,且價格低廉。 ( 1) 555 定時器的結(jié)構(gòu) 圖 555定時器 各種 555 定時器的電路結(jié)構(gòu)大同小異,它由比較器 C1 和 C2 、基本觸發(fā)器和輸出級三個部分組成,外部共有 8根引腳,各腳的名稱和功能如下: 1 腳為接地端,也是芯片的公共端; 8 腳為電源端 VCC ; 3 腳為信號輸出端 VO ; 71 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 2 J u n 2 0 0 5 S h e e t o f F i l e : E : \指導(dǎo)書 \電子技術(shù)指導(dǎo)書 \數(shù)字電路 .d d b D r a w n B y :5K5K5K+TQamp。 4腳為直接復(fù)位端 DR 。 5 腳為控制電壓輸入端 Vco 。 ( 2) 芯片功能 若 DR =0,不管其它輸入如何輸出端都為低電平。 若 DR =1,當(dāng) V1l (32 )VCC 且 V2L (31VCC )時,比較器 C1 、 C2 輸出都為 1, 即V1C =V 2C =1, 基本 RS觸發(fā)器狀態(tài) Q 保持不變, VO 和放電管狀態(tài)保持不變。 駐極體話筒體積小,結(jié)構(gòu)簡單,電聲性能好,價格低廉,應(yīng)用非常廣泛。駐極體總的電荷量是不變,當(dāng)極板在聲波壓力下后退時,電容量減小,電容兩極間的電壓就會成反比的升高,反之電容量增加時電容兩極間的電壓就會成反比的降低。 駐極體話筒與電路的接法有兩種:源極輸出與漏極輸出。不同材料制成的光敏三極管具有不同的光譜特性,與光敏二極管相比,具有很大的光電流放大作用,即很高的靈敏度?;鶇^(qū)很薄,而發(fā)射區(qū)較厚,雜質(zhì)濃度大, PNP 型三極管發(fā)射區(qū) 發(fā)射 的是空穴,其移動方向與電流方向一致,故發(fā)射極箭頭向里; NPN 型三極管發(fā)射區(qū) 發(fā)射 的是自由電子,其移動方向與電流方向相反,故發(fā)射極箭頭向外。雖然重點學(xué)習(xí)了晶體管的放大作用,但是我對晶體管的開關(guān)作用更感興趣。視覺是人體最重要的感覺,因此,我覺得通過光來控制電路真是太精妙了,而光敏的二極管三極管恰好就完成這個任 務(wù)。 V1 管選用 C485,β的值不少于 150 倍。其中用一個開關(guān)代替駐極體話筒,用滑動變阻器代替光敏三極管。 聲光雙控照明節(jié)電開關(guān)原理研究與設(shè)計 17 總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計中我所設(shè)計的題目是“聲光雙控節(jié)能燈的設(shè)計”。夜晚光暗,電路的拾音器只要檢測到有猝發(fā)聲響,就會自動亮為行人照明,過幾分鐘后又自動熄滅,節(jié)能節(jié)電。 聲光雙控照明節(jié)電開關(guān)原理研究與設(shè)計 18 致 謝 三 年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號,而于我的人生卻只是 一個逗號,我將面對又一次征程的開始。 代老師 治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn), 竇老師 學(xué)識淵博, 趙老師 思想深邃,視野雄闊, 是你們 為我們電鐵專業(yè) 營造了一種良好的精神氛圍。 聲光雙控照明節(jié)電開關(guān)原理研究與設(shè)計 19 參考文獻(xiàn) [1] 康華光;《電子技術(shù)基礎(chǔ)》數(shù)字部分(第四版)北京,高等教育出版社出版, 2020 [2] 彭介華;《電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)》北京,高等教育出版社, 2020