【文章內(nèi)容簡介】 ，不管 室內(nèi) 發(fā)出多大聲音，都不會 使 燈泡發(fā)亮。 當(dāng) 夜晚光暗 時 ， 有人經(jīng)過時， 電路只要檢測到有 聲音信號 ，就會自動 發(fā) 亮照明， 當(dāng)人離開 后又自動熄滅 。 本文介紹 的是 具有延時控制功能的照明燈， 它是具有聲光控制功能的節(jié)能燈頭。結(jié)構(gòu)簡 單，體積小巧，使用方便，性能可靠。文中介紹 它的組成、功能、工作原理 。 是一種十分實用的節(jié)能照明 燈 電路，不僅實用于家庭樓道，也同樣實用于公共廁所、公共走廊 、住宅區(qū)、工廠、學(xué)校走廊的公共照明 。 關(guān)鍵詞 聲控；光控；延時；照明燈 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 1 頁 共 31 頁 第 1 章 緒 論 聲光控臺燈電路的概述 隨著傳感器技術(shù)的不斷成熟，國內(nèi)外已經(jīng)將傳感器技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的科技領(lǐng)域之一 ，聲光傳感器由于反應(yīng)速度快，能實現(xiàn)非接觸測量，而且精度高、分辨力高、可靠性好，加之半導(dǎo)體光敏器件具有體積小、重量輕、功 耗低、便于集成等優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于軍事、宇航、通信、檢測與工業(yè)自動化控制等多種領(lǐng)域中。為此我們設(shè)計了聲光控臺燈電路，這是 一種電路新穎、安全 省 電、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、使用壽命長的聲光雙控 臺燈開關(guān) 。 本聲光控制開關(guān)的設(shè)計 節(jié)電效果十分明顯，同時也大大減少了維修量、節(jié)約了資金，使用效果良好 ,方便了人們的日常生活， 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，公共場所照明控制手段也 在日新月異地 更新，除 了 聲光控開關(guān)外，還有微波感應(yīng)開關(guān)和熱釋遠紅外感應(yīng)開關(guān) .但就目前而言 ，微波感應(yīng)開關(guān)的抗干擾性能尚不理想，紅外感應(yīng)開關(guān)在性能上較為理想，但安裝復(fù)雜， 價格也偏高，比較適合在一些管理完善的場所如賓館、大飯店樓道及家庭走廊應(yīng)用，在普通住宅樓、辦公樓道等場所的照明控制考慮到價格、管理及安裝方便等因素， 根據(jù)我國情 ,可以預(yù)計在相當(dāng)一段時期內(nèi)，聲光控延時開關(guān)將是首選的主流產(chǎn)品。 設(shè)計的目的與意義 ，掌握模擬電路設(shè)計的基本方法、設(shè)計步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計與實物調(diào)試能力。 聲光控延時照明燈電路 的設(shè)計方法和性能指標(biāo)測試方法。 。 ，提高分析 和解決實際問題的能力。 。 設(shè)計的內(nèi)容 設(shè)計電路結(jié)構(gòu)，選擇電路元件，計算確定元件參數(shù)，畫出實用原理電路圖。其設(shè)計內(nèi)容主要包括以下幾個部分： 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 2 頁 共 31 頁 ； ； ； ； ； 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 3 頁 共 31 頁 第 2 章 系統(tǒng)方案 設(shè)計的方案有以下三種： （ 1）系統(tǒng)方案一 ： 含 555 定時器、光敏三極管、雙向可控硅的聲光控電路 簡要分析其優(yōu)點：此聲、光同時控制的新式照明燈用光敏三極管的輸出端控 制 555的觸發(fā)控制端，用音頻放大電路控制 555的復(fù)位端。 555定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，控制雙向可控硅，簡單易制、成本低、節(jié)電又方便。 原理圖設(shè)計：設(shè)計中考慮到光敏電阻的阻值隨電壓升高有規(guī)律的下降，而蜂鳴器則用駐極體話筒代替。具體原理如圖 : 555定時器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，控制雙向可控硅，當(dāng) 555定時器輸出高電平，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，燈泡亮，當(dāng) 555定時器輸出低電平時，可控硅未導(dǎo)通，燈泡滅。電路由l0V穩(wěn)壓直流電源供電。為使聲光同時控制，將光敏三極管的輸出端控制 555的觸發(fā)復(fù)位端，音頻放大電路控制 555的觸發(fā)端 。 缺點：在：該電路在聲強 50dB 時，對照明燈的有效控制率高于 94％，過于敏感。很小的聲音也會促使燈發(fā)光，會造成能源的浪費。 （ 2） 系統(tǒng)方案二： 運用ＹＱ－Ｉ制成聲光控電 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 4 頁 共 31 頁 簡要分析其優(yōu)點：聲光控延時開關(guān)的電路原理圖見圖２－１所示。電路中的主要元器件是使用了數(shù)字集成電路ＹＱ－Ｉ，其內(nèi)部含有 4個獨立的與非門 vd 1～ vd4，使電路結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠性高。 圖２－２為設(shè)計原理圖 陶瓷壓電蜂嗚片 B把聲音變成直流控制電壓。 通過光敏電阻的改變，使電位發(fā)生改變，從而控制 晶閘管 的通斷，從而達到使燈自動熄滅的目的。 缺點：降壓功能不強，對 晶閘管 的沖擊電流大，對燈泡的壽命有影響。 （ 3）系統(tǒng)方案三： 聲光控開關(guān) IC CD4011應(yīng)用電路 簡要分析其優(yōu)點：其采用集成塊 IC CD4011，制作起來 成本低、并且節(jié)電又方便。同時，對聲音的靈敏度適中，并且原件容易設(shè)計。 小結(jié)：在綜合了以上三種電路的優(yōu)缺點后，我們決定采用第三種方案。 第 3 章、單元電路圖 整 形 電 路 電 子 開 關(guān) 信 號 控 制 電 路 聲 音 放 大 照明燈 MIC 220V~ 光控電路 延時電路 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 5 頁 共 31 頁 、整機電路圖 模塊說明 整流模塊 四只整流二極管 D1~D4J接成電橋的形式，固有 橋式鎮(zhèn)流之稱，如下圖。在正半波電流通過電燈由線路 32可控硅再返回負極，在副半波時候電流通過 412可控硅再返回電源正極，于是達到鎮(zhèn)流作用，使交流電變成直流電。 2 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 6 頁 共 31 頁 放大模塊 通過一個三極管，使接受到的微弱點信號通過放大能明顯作用于電路。如下圖： 驅(qū)動模塊和聲光控開關(guān)模塊 本電路圖在通過放大時也需要驅(qū)動電路并且和聲光控開關(guān)同事運用，因此采用CD4011，即一舉兩得。 1 3 4 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 7 頁 共 31 頁 CD4011功能 : 四 2輸入與非門 CMOS 芯片 邏輯表達式： Y = A= CD4011引腳圖及引腳 : 管腳功能： 1A 數(shù)據(jù)輸入端、 2A 數(shù)據(jù)輸入端、 3A 數(shù)據(jù)輸入端、 4A 數(shù)據(jù)輸入端、 1B 數(shù)據(jù)輸入端、 2B 數(shù)據(jù)輸入端、 3B 數(shù)據(jù)輸入端、 4B 數(shù)據(jù)輸入端、 VDD 電源正、 VSS 地、 1Y 數(shù)據(jù)輸出端、 2Y 數(shù)據(jù)輸出端、 3Y 數(shù)據(jù)輸出端、 4Y 數(shù)據(jù)輸出端 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 8 頁 共 31 頁 延時模塊 當(dāng)聲音消失后需要燈泡延時亮一定時間，在 本電路中采用 RC 延時電路 延時時間為 T=RC，時間的長短取決于， RC 的大小。 UC1=220VUR8,整流后的電壓經(jīng)過R8 分壓后由 VZ 穩(wěn)壓，為后面信號控制電路供電。控制電路晶體管靜態(tài)分析 : `CC 通過測量的出 : IBQ=(V`CCUBEQ)/R4 ICQ=Β IBQ UCEQ=V`CCICQR5 得 R5=(V`CCUCEQ)/ICQ 無光時 ,要使 2 處于高電平 則 : UR7≥ UOH UR7=R7/(R7+R3*V`CC≥ UON ∴ R3≤ (V`CCUOH)/UOH*RL 聲音來時 ,得滿足使 1 為高電平 ,即需要使晶體管處于截止區(qū) . ∴ UBE≤ UOH 設(shè)麥克 MK1 的阻值為 RCM,由儀器測得 : RMK1/(R+RMK1)*V`CC≤ UON