電工電子技術(shù)課程設(shè)計---聲光控延時電路的設(shè)計-在線瀏覽
2024-12-28 18:50本頁面
【正文】 明書字數(shù)不得少于 3000 字。能夠通過調(diào)節(jié)電阻和電容的大小來改變燈亮的時間長短，如果時間過長就應該減小電阻或電容的值， 反之則增大。聲光控節(jié)電開關(guān) ,在白天或光線較亮時 ,節(jié)電開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài) ,燈不亮；夜間或光線較暗時，節(jié)電開關(guān)呈預備工作狀態(tài)，當有人經(jīng)過該開關(guān)附近時，腳步聲、 咳嗽聲、說話聲、拍手聲、車的喇叭聲等等都能開啟節(jié)能開關(guān)。這樣的開關(guān)一般用在公共場合較多，比如走廊、廁所等地方。給人們的生活帶來很多好處，所以一直被民眾廣泛使用。 所以， 整個電路的功能就是將聲音信號處理后，變?yōu)殡娮娱_關(guān)的開動作。 為了使聲光控開關(guān)在白天開關(guān)斷開，即燈不亮，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，即為高電平間 t=2π R8C3，改變 R8 或 C3的值，可改變延時時間，滿足不同目的。當 C3充電到一定電平時，信號經(jīng)與非門 VD VD4 后輸出為高電平，使單向可控硅導通，電子開關(guān) 閉合； C3 充滿電后只向 R8放電，當放電到一定電平時，經(jīng)與非門VD VD4輸出為低電平，使單向可控硅截止，電子開關(guān)斷開，完成一次完整的電子開關(guān)由開到關(guān)的過程。 2．單元電路 1 光控 電路 圖 2 結(jié)合圖 2 來分析圖 1 。夜間 RL 呈現(xiàn)高電阻，使與非門 D2 的 4輸入端為邏輯高電平“ 1”，這就為聲音通道的考通創(chuàng)造了條件。如果此時樓梯有人走動或者有人談話，話筒 BM 拾取了聲音信號經(jīng)與非門 D1放大輸出，經(jīng) C2 耦合加到 R3 的兩端，即與非門 D2 的 5號輸入端。 4．單元電路 3 延時電路 10uFC3VD1R57891N4148D3100KR7SCR 當夜晚．同時又有外界聲音信號時，控制門 ( 與非門 )D2 的 兩個 輸入端 均為高電平，輸出為低電平， VD1 導通，在 VD1 導通的瞬間， C3 被迅速充電，在聲音信號過后， VD1 雖然恢復了截止，但由于 C3 儲存電荷需要通過高值電阻慢慢放電，從而使與非門 D3 的輸入端仍 然保持低電平“ 0”，所以電燈 EL 不會馬上熄滅。 電路的延遲時間主要有 R5,C3 等放電時間常數(shù)決定。本設(shè)計的延時時間約為 5 分鐘，即燈亮后若不再有聲音 5分鐘后燈自動熄滅。又經(jīng) R6 降壓， C4 濾波后即為 電路的直流電源，為 BM 、 IC 等供電。 5．總體電路原理相關(guān)說明 本電路是采用分離元件的聲控延時電路，其電路原理圖如 圖 1所示，原理圖說明： 220V 的燈充電直接整流。經(jīng)過延時電路以 后送到控制電路，由控制電路去控制可控硅，若可控硅斷開，則整流電路負載斷開，若導通，則整流電路負載導通。可見：本電路燈泡要受可控硅的控制，可控硅受話筒取得的音頻信號和光敏電阻的控制，從而可以實現(xiàn)聲控和光控；燈亮的時間由延時電路的時間長度決定。隨后則 C3 的放電，與非門 D3 的輸入端得電平不斷升高，當升至與非門閾值電壓時，與非門 D3 發(fā)生翻轉(zhuǎn)，輸出端就變成低電平“ 0”，晶閘管 SCR 當交流電過零時即關(guān)斷，電燈 EL 才熄滅。 T=2πR 5C3， 增減 R5 或 C3 的數(shù)值可以調(diào)整電路的延遲時間。 二極管 VD2VD5 將交流 220V 進行橋式整流．變成脈動直流電。 控制部分電路就是通過控制可控硅的導通與截止進而連接和切斷供電電路，而達到目的?？煽毓韬推渌雽w器件一樣，其有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點。（如 附 圖 一 所示）。 （二）、 從晶閘管的內(nèi)部分析工作過 程： 晶閘管是四層三端器件，它有 J J J3 三個 PN 結(jié) 附錄 圖 四 ，可以把它中間的 NP 分成兩部分，構(gòu)成一個 PNP 型三極管和一個 NPN 型三極管的復合管 （附圖 二）。圖 2中每個晶體管的集電極電流同時就是另一個晶體管的基極電流。 設(shè) PNP 管和 NPN 管的集電極電流相應為 Ic1 和 Ic2；發(fā)射極電流相應為 Ia 和 Ik；電流放大系數(shù)相應為 a1=Ic1/Ia 和 a2=Ic2/Ik，設(shè)流過 J2 結(jié)的反相漏電電流為Ic0, 晶閘管的陽極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和： Ia=Ic1+Ic2+Ic0 或 Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0 若門極電流為 Ig,則晶閘管陰極電流為 Ik=Ia+Ig 從而可以得出晶閘管陽極電流為： I=(Ic0+Iga2)/（ 1（ a1+a2）） （ 1— 1） 硅 PNP管和硅 NP
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