【正文】 M79 后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 LM7806 表示輸出電壓為正 6V， LM7909 表示輸出電壓為負 9V。兩個信號輸入端中， Vi（ ）為反 相輸入端，表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相反； Vi+（ +）為同相輸入端，表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相同。它采用 14 腳雙列直插塑料封裝，內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。 Tw≈ R1 C1 （式 ） 運放 LM324 LM324 的引腳排列如圖 表示。 浙江工商職業(yè)技術學院電子與信息工程學院畢業(yè)設計 14 圖 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的原理和波形 圖 NE555 的高觸發(fā)端 TH（ ⑥ 腳）和放電端 D（ ⑦ 腳）接 RC 定時電路，低觸發(fā)端 TL（ ②腳）外接觸發(fā)信號。內(nèi)部功能框圖如圖 。 Pin 8 (V +) 這是 555 個計時器 IC 的正電源電壓端。當這個接腳的電壓從 1/3 VCC電壓以下移至 2/3 VCC 以上時啟動這個動作。當計時器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運作方式下 ,這輸入能用來改變或調整輸出頻率。它通常被接到正電源或忽略不用。于高電位時的最大輸出電流大約 200 mA 。 Pin 3 (輸出 ) 當時間周期開始 555 的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少 伏的高電位。 Pin 2 (觸發(fā)點 ) 這個腳位是觸發(fā) NE555 使其啟動它的時間周期。 NE555 的基本參數(shù)：供應電壓 ，供應電流 36 mA，輸出電流 225mA (max)，上升 /下降時間 100 ns。 NE555 的主要特點： 只需簡單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。 圖 光敏電阻 NE555 定時器 NE555 定時器外形如圖 所示。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也加交流電壓。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子 — 空穴對將復合，光敏電阻的阻值也就恢復原值。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。其工作原理是基于內(nèi)光電效應。這些制作材料具有在特定波長的光照射 下，其阻值迅速減小的特性。 光敏電阻 光敏電阻結構如圖 。最后再通過阻抗非常高的場效應將電容兩端的電壓取出來，同時進行放大，我們就可以得到和聲音對應的電壓了。 圖 駐極體話筒 工作原理是 高分子極化膜上生產(chǎn)時就注入了一定的永久電荷 (Q)，由于沒有放電回路，這個電荷量是不變的，在聲波的作用下，極化膜隨著聲音震動，因此和背極的距離也跟著變化，也就是鎖極化膜和背極間的電容是隨 聲波變化。屬于最常用的電容話筒。 圖 電源電路浙江工商職業(yè)技術學院電子與信息工程學院畢業(yè)設計 11 主要元器件介紹 駐極體話筒 駐極體話筒外觀如圖 。 接通電源后（輸入電壓差不多 +12V 左右）后，經(jīng)過二極管 4007 整流，然后經(jīng)過電解電容 E6和瓷片電容 C5對信號進行簡單的濾波處理，得到較為穩(wěn)定的電壓，再通過一個 LM7809 將電壓穩(wěn)定在 9V左右輸出，電源電路中接的發(fā)光二極管 L2 作為電源的檢測燈，接通電源后，該指示燈就會亮起。電解電容用以減少穩(wěn)壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾。在穩(wěn)壓器的兩端都接有二極管、電容和電解電容。由 NE555 設計的可重復觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)電路，電路初始處于輸出低電平 LED熄滅狀態(tài)，在晚上無光前提下，②腳接收到低電平脈沖后， NE555 輸出狀態(tài)立即發(fā)生改變，變成高電平， LED 燈點亮，電路進入暫穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，延時一段時間后，由于電解電容 E5 的充電，電壓上升到 ?UCC 的時候，輸出再次轉為低電平， LED 燈熄滅，電路進入穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，當②腳再次接收到低電平脈沖后，電路觸發(fā)， E5 放電，電路又進入暫穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，燈持續(xù)亮一段時間后自動熄滅，此處主要設計通過電阻和電容對 NE555的⑥、⑦腳并聯(lián)起來來實現(xiàn)對燈點亮時間長短進行控制，控制時間公式為 Tw==（ 10K+5K） 100uF=≈ 2，延長時間大約為 2秒左右后，燈自動熄滅。當夜晚光線比較弱的時候，光敏電阻 Rg 的阻值升高，（ 12）腳的電壓升高（ U=IR），高于基準電壓，由于正向電壓大于反向電壓，比較器輸出高電平，送到 NE555 的④腳驅動NE555 芯片開始工作，如果此時②腳同時接收到小于 ?UCC 的電壓時， NE555 的③腳輸出高電平， LED 燈點亮。 R1 R1 Rp光敏電阻 Rg 和運放 LM324 比較器構成比較觸發(fā)電路，平常（ 13）腳處的電壓為189。 UCC，⑩腳處的電壓平時沒有聲音信號時是一個低電平，比⑨腳（基準電壓）小的多，反向電壓大于同向電壓，⑧腳輸出低電平，一旦前級電路采集的聲控信號輸出電壓升高，⑩腳處的電壓大于⑨腳的門限電壓， LM324 比較器的正向電壓大于反向電壓，⑧腳輸出高電平，信號進入下一級電路，聲控啟動。檢波二極管的作用是利用其單向導電性將高頻或中頻無線電信號中的低頻信號或音頻信號取出來，廣泛應用于半導體收音機、收錄機、電視機及通信等設備的小信號電路中，其工作頻率較高，但是處理信號幅度較弱。本設計使用的比較器是運放 LM324。并且對信號進行了第二級放大，放大倍數(shù)約為 15 倍（見式 所示）。同向輸入端通過 R12和 R13 串聯(lián)接地，其為補償電阻，以保證集成運放的對稱性。 圖 帶阻濾波電路 單電源放大電路 單電源放大電路如圖 。在這里通過電容與電阻的串并聯(lián)可以有效的阻止一些低頻信號的通過，對信號進行了很有效的處理，得到比較穩(wěn)定的信號。主要由運放 Lm324 和幾個電阻電容組成，因為聲音信號是連續(xù)振蕩的不確定信號，為了便于處理，要將信號波形整形，經(jīng)測試，該電路的設計可以有效的將 50HZ 以下頻率的信號波形進行帶阻濾波，從而得到較為穩(wěn)定的信號輸送到下一級電路中。電源電壓 UCC 進入電路后經(jīng)過電解電容 E1 簡單的濾波處理后分壓加到晶體管基極，通過三極管進行一定倍數(shù)的電壓放大。 三極管放大電路 三極管放大電路如圖 所示。由駐極體話筒P接收到外部聲音后先經(jīng)過一個主要由 NPN 三極管和幾個電阻組成的放大電路放大后，通過帶阻濾波電路過濾掉 50HZ 以下頻率的信號，然后通過 LM324 組成的單電源放大電路放大約 15 倍左右后，通過兩個二極管 4007 對聲音信號檢波，通過一個電壓比較電路，LM324 的 ⑨ 腳流入的是一個基準電壓，當流經(jīng) ⑩ 腳的電壓大于門限電壓后， ⑧ 腳輸出高電平，流入 NE555 的 ② 腳。 電源 聲控電路 延時電路 光控電路 驅動 LED 浙江工商職業(yè)技術學院電子與信息工程學院畢業(yè)設計 6 3 硬件 電路 設計 設計 本設計電路圖見附錄 A 所示，主要采用由 LM32 NE55 LM780駐極體話筒、光敏電阻、二極管 400 414 NPN 三極管和若干個電阻與電容組成的電路。 而 方案三相對于前兩種方案對比，使用的元器件價格便宜，電路結構簡單，制作成本低，使用駐極體話筒實現(xiàn)聲電轉換，傳達聲音信號的靈敏度高、效益好。由駐極體話筒接收到的聲音信號經(jīng)反向放大電路送到 NE555 的⑥、⑦腳來對 LED 燈亮的時間進行延時。光控部分是一個由光敏電阻與另外幾個電阻組成的電壓比較器，由于 NE555 中④腳的特性（低電平有效，輸出為低電平）。其中，聲控電路與光控電路分別由 LM324 內(nèi)部兩個放大器組成。 本方案主要由以 NE555 為核心設計的電路。電路 原理 圖如圖 所示。當 C3 充電到一定電平時，信號經(jīng)與非門 D D4 后輸出為高電平，使單向可控硅導通； C3充滿電后只向 R8放電，當放電到一定電平時，經(jīng)與非門 D D4 輸出為低電平，使單向可控硅截止，完成一次完整的電子開關由開到關的過程。 由光敏電阻 RG 等元件組成光控電路， R5和 RG 組成串聯(lián)分壓電路，夜晚環(huán)境無光時，光敏電阻的阻值很大， RG兩端的電壓高，改變 R8 或 C3 的值 可改變延時時間。 圖 方案一系統(tǒng)總框圖 方案二 系 統(tǒng)總 框圖如圖 。 本 方案 以 AT89S52 單片機為核心設計的一種聲光控智能開關控制系統(tǒng)，系統(tǒng)整體硬件電路包括：電源電路、聲控電路、光控電路 、 主控電路及燈控電路。完成控制電路的設計，根據(jù)技術要求選擇相應元器件，依次繪制電原理圖和印刷線路圖，然后做出 相應的電路板，安裝元器件，布局美觀，焊接良好，然后進行調試，直到成功。 本次設計的是聲光控制 樓道 照明燈，設計內(nèi)容包括光控電路、聲 控電路、放大處理電路、延時電路等。浙江工商職業(yè)技術學院電子與信息工程學院畢業(yè)設計 3 2 系統(tǒng) 方案設計及 論證 本課題研究設計一個聲光控節(jié)能燈，當無人通過或在白天光線很好時有人通過或者是光線暗但是沒人通過時，節(jié)能燈均不會開 啟照明，而當在夜晚或光線較暗時，遇到聲響（例如腳步聲，說話聲等），節(jié)能燈可自動開啟照明，并且延時一段時間后自動熄滅。隨著人們生活水平逐步提高，對生存環(huán)境質量的要求也越來越高，對照明電器產(chǎn)品也提出更高的要求。隨著全球經(jīng)濟一體化，發(fā)達國家產(chǎn)業(yè)調整的步伐進一步加快，一般照明電器產(chǎn)品生產(chǎn)大量向發(fā)展中國家轉移，而中國也逐步成為照明電器產(chǎn)品出口大國。 浙江工商職業(yè)技術學院電子與信息工程學院畢業(yè)設計 2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 由于近年來我國的照明器 材行業(yè)的迅速崛起，中國已經(jīng)成為電光源產(chǎn)品的主要輸出國之一。在白天即使有聲音，樓道燈也不會亮，可以達到節(jié)能的目的。從小的突破點入手，掌握又一項實用技能，從而 實現(xiàn)課堂外的又一次提高！ 設計意義：隨著電子技術的發(fā)展，用聲光控延時開關代替住宅小區(qū)的樓道開關。 我 帶著這個問題，選擇了這個課題！ 設計的目的和意義 設計目的：通過這次的課題研究我可以 從 理清它的發(fā)展脈絡上進一步了解它的工作原理，將平時所學習的知識運用到實驗探索上，這對提高我的動手能力創(chuàng)新意識及鍛煉思維活動是一個莫大的幫助。 生活中我們用的最為平常的燈則是樓道里的照明燈，住過居民樓的人都知道，樓道很窄，晚上行走 很不方便，如果讓樓道的照明燈一直亮著，則難免會浪費國家資源，因此設計一種既不浪費國家電力又很方便實用的照明燈系統(tǒng)是很有實用價值的。 設計背景、目的和意義 設計背景 隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，照明燈的需求也在不斷地發(fā)展，人類有意識地采用各種方法改進它。定時是運用了 NE555電路為核心的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它有很好的定時作用。 關鍵詞 ： 綠色照明；光敏電阻；光控電路；節(jié)能 浙江工商職業(yè)技術學院電子與信息工程學院畢業(yè)設計 目 錄 1 緒論 ...............................................................................................................................1 設計背景、目的和意義 ....................................................................................1 設計背景 .................................................................................................1 設計的目的和意義 .................................................................................1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ................................................................................................2 2 系統(tǒng)方案設計及論證 ...................................................................................................3 設 計內(nèi)容 .............................................................................................................3 方案設計 .............................................................................................................3 方案一 .....................................................................................................3 方案二 .....................................................................................................3 方案三 ...................