【正文】 ，待人走后，幾十秒后自動關(guān)閉，既方便，又節(jié)能。聲光控制照明節(jié)電開關(guān)是一種利用聲、光雙重控制的無觸點開關(guān)。它特別適用于住宅樓、辦公樓樓道、走廊、倉庫、地下室、廁所等公共場所的照明。方案二：采用的還是模擬電子電路。電路原理方框圖如圖 12所示。當(dāng)有人經(jīng)過該開關(guān)附近時，腳步聲等把節(jié)電開關(guān)啟動，燈亮，延時 30秒左右后節(jié)電開關(guān)自動關(guān)閉，即燈滅。~220V交流電路聲音放大低倍整流光敏開關(guān)延時電路電子開關(guān)MIC圖 12 方案 2聲光控制照明節(jié)電開關(guān)原理框圖 方案論證聲光控制照明節(jié)電開關(guān)已被人們廣泛應(yīng)用，此開關(guān)白天控制燈不亮，晚上有聲音自動點亮，延時一段時間自動關(guān)斷。不僅方便了人們，還有顯著的節(jié)能效果。綜上所述：考慮電路的可靠性強、主體電路結(jié)構(gòu)簡單與否、執(zhí)行機構(gòu)不同、可靠、價廉、有效益等多方面的原因，比較后方案二更適合我的畢業(yè)設(shè)計，即實現(xiàn)了我所設(shè)計的任務(wù)又簡而易懂。 整機原理介紹聲源產(chǎn)生的聲音信號，經(jīng)駐極體話筒轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，該信號經(jīng)放大后送處理器進行處理，處理器將幅度、頻率相同的一群聲音信號轉(zhuǎn)換成一次狀態(tài)改變的控制信號，該信號經(jīng)過延時處理電路后達(dá)到設(shè)計所要求的時間和功能，然后經(jīng)執(zhí)行機構(gòu)直接控制負(fù)載，電源電路分別向各部分電路提供相應(yīng)的工作電源。當(dāng)有人經(jīng)過該開關(guān)附近時，只要有聲音發(fā)出，就能把節(jié)電開關(guān)啟動，即燈亮，延時 30秒左右節(jié)電開關(guān)自動關(guān)閉，即燈滅。其系統(tǒng)框圖如圖 13所示：~220V交流電路聲音放大低倍整流光敏開關(guān)延時電路電子開關(guān)MIC圖 13總體聲光控開關(guān)原理框圖第 2 章 單元電路設(shè)計 整流電路在本次單元電路設(shè)計中有兩個整流電路，一個是由電容和二極管組成的倍壓整流電路，一個是橋式整流電路。 倍壓整流電路由電容和二極管構(gòu)成的倍壓整流電路如圖 21所示。在這里選用的 D2和 D3是整流二極管。圖 21 倍壓整流電路工作原理：將聲音放大電路放大后的信號通過 C4耦合，將由 DD3 整流經(jīng) C5濾波后傳入下級光敏電路中。 橋式整流電路工作原理：本電路是有四只二極管 1N4007組成的全波橋式整流，在這部分電路中，橋式電路是核心部分，故稱為橋式整流電路。220V交流電通過燈絲，經(jīng)過 D6D9整流，將 220V的交流電經(jīng) D6～D9 整流、RRD5 降壓得到 12V15V的直流脈動電壓，但是這種脈動電壓不夠理想，通過穩(wěn)壓管 D4進行穩(wěn)壓，最終獲得單向的、平滑的 12V直流脈動電壓供給控制電路，保證C1上電壓不超過 15V。此部分電路作用為提供穩(wěn)定的工作電壓。電路原理圖如圖 22所示。最后電路輸出的波形如圖 23（d）所示：圖 23 全波橋式整流的波形圖：單相橋式整流輸出電壓波形的面積是單相半波整流時的兩倍，所以輸出的直流平均電壓 U0也是單相半波整流時的兩倍，即 U0= = U2 ?= 120V=108v （21） 輸出平均電流 I0： I 0= = 120V102k ? （2?2）： 在單相橋式整流電路中，由于四只二極管兩兩輪流導(dǎo)電，即每只二極管都只是在半個周期內(nèi)導(dǎo)通，所以流過每個二極管的平均電流是輸出電流平均值的一半，即 IF=I02 （2?3）在工程實際中，變壓器二次測壓降及二極管的導(dǎo)通壓降，使變壓器二次電壓比理論計算值大約大 10%，即： U2= 120=132 V （2?4）二極管的最大反向峰值電壓： URM= 169V （2?5）由以上分析可知，單相橋式整流輸出電壓的直流分量大，紋波小，且每個二極管流過的平均電流也小，因此單相橋式整流的組合電路應(yīng)用最為廣泛。光敏器件可以用于可見光或紅外光的形式控制報警器、測試儀、自動開關(guān)、繼電器等多種裝置或執(zhí)行機構(gòu)。光敏電阻是一種利用內(nèi)光電效應(yīng)制成的光電器件。光敏電阻的符號如圖 24所示。光照愈強，阻值愈低，即相當(dāng)于導(dǎo)線。當(dāng)光敏電阻在黑暗環(huán)境里，沒有光照時，它的電阻值很高，相當(dāng)于斷路狀態(tài)。其中電路中 RR6 主要是分壓限流的作用。駐極體話筒由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成。它是一片極薄的塑料膜片，在其中一面蒸發(fā)上一層純金薄膜。膜片的蒸金面向外，與金屬外殼相連通。這樣，蒸金膜與金屬極板之間就形成一個電容。如果施以直流電源電壓，即可輸出音頻信號，實現(xiàn)聲－電轉(zhuǎn)換。駐極體話筒屬于電容式話筒的一種，結(jié)構(gòu)如圖 26所示。而三極管 Q1要實現(xiàn)這個功能必須滿足，基極電壓為高電位，集電極為低電位才會導(dǎo)通。所以，其中 R1RR8 不宜過小，否則電路容易產(chǎn)生間歇震蕩。 延時電路設(shè)計 核心元器件介紹可控硅又叫晶體閘流管，在強電和弱電領(lǐng)域都有極為廣泛的應(yīng)用。正確測試可控硅是我們必須具備的基本技能。單向可控硅(晶閘管)：單向可控硅是一種可控整流電子元件，能在外部控制信號作用下由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通，一旦導(dǎo)通，外部信號就無法使其關(guān)斷，只能靠去除負(fù)載或降低其兩端電壓使其關(guān)斷?？煽毓铇O性的判定：單向可控硅是由三個 PN結(jié)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，其基本結(jié)構(gòu)、符號及等效電路如圖28所示。從等效電路上看，陽極(A)與控制極(G)之間是兩個反極性串聯(lián)的 PN結(jié)，控制極(G)與陰極(K)之間是一個 PN結(jié)。這種測試結(jié)果是唯一的，根據(jù)這種唯一性就可判定出可控硅的極性。通過判定可控硅的極性同時也可定性判定出可控硅的好壞。 延時電路工作原理工作原理：當(dāng) MIC有聲音信號，光敏電阻沒有光照時，將有信號從 Q4集電極流出，流入 D1和 C2組成的充電電路，給 C2充電。其中 D1與延時電路中的 C2組成充電電路，R3為 Q4提供基極偏置。C6 為抗干擾電容，用于消除燈泡在發(fā)光時的抖動現(xiàn)象。本設(shè)計中延時時間 t由 CR4 的參數(shù)決定。當(dāng) MIC周圍有聲音，無光照時，電子開關(guān)打開，C2 導(dǎo)通，即開始充電；電子開關(guān)關(guān)閉后，C2 開始放電。白天，當(dāng)光線較亮?xí)r，光控部分將開關(guān)自動關(guān)斷，聲控部分不起作用。電路是否接通，取決于聲音信號強度。電路有四種工作情況：當(dāng)聲光控照明節(jié)電開關(guān)周圍沒有聲音，光敏電阻無光照時電路處于不工作狀態(tài)，燈泡將不亮。當(dāng)此電路周圍沒有聲音時將不處于不工作狀態(tài)。在光敏電路中光敏電阻 RGM有光照上時，其阻值變小，相當(dāng)于導(dǎo)線的作用，對直流控制電壓衰減很大，導(dǎo)致 和 RD1 組成的電子開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，不會有信號流入下級電路中，從而 C2中無電荷，使單向可控硅 MCR處于截止?fàn)顟B(tài)，因此燈泡將不亮。和 RD1 組成的電子開關(guān)導(dǎo)通，使電容 C2開始充電。當(dāng) C2中電荷放至零時，MCR 恢復(fù)截止?fàn)顟B(tài)，此時燈泡熄滅。燈泡點亮?xí)r長約為 30秒左右。第 3 章　電路仿真與調(diào)試 multisim 軟件使用平臺及功能Multisim是加拿大圖像交互技術(shù)公司（Interactive Image Technoligics簡稱IIT公司)推出的以 Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬數(shù)字電路板的設(shè)計工作。 工程師們可以使用