【正文】 =（3~5） ()　　　得到=（3~5）　　　理想情況下可將交流分量全部濾掉，使輸出電壓僅為直流電壓，然而，由于濾波電路為無源電路，所以接入負(fù)載后必會(huì)影響其濾波效果，要得到穩(wěn)定的直流電源需將濾波后的電壓輸入穩(wěn)壓電路。Dz2選用穩(wěn)壓值為5V的穩(wěn)壓器二極管，其型號為2CW12　　　經(jīng)過查閱電子元器件的手冊，Dz2的最小工作電流為=10mA最打工作電流為=45mA內(nèi)阻為≦50Ω。如圖23　　　　　　　　　圖 23　　　由于該電路所要求的電壓值可以在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，可以將220V交流電源通過整流橋后用兩個(gè)阻值較大的電阻RR2進(jìn)行分壓，并用電容C在電阻R2上并聯(lián)，對R2的電壓進(jìn)行濾波，最后在電容C形成上正下負(fù)的直流電壓。將光敏電阻RG與R5串聯(lián)起來，所構(gòu)成的電路圖如下：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖 31　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 光信號電路的工作原理 表31 光敏電阻型號 最大電壓（VDC） 最大功耗（mw） 環(huán)境溫度 光譜峰值(nm) 亮電阻（K） 暗電阻（M）MJ20516 250 500 30~+70 560 5 1表31　　　 在白天光較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻RG的阻值較低（），在R5與光敏電阻的兩端加有12V的電壓，在白天我們要求此端輸出低電平，則不管聲控部分輸出的是高電平或低電平，芯片TC4081BP最終都輸出低電平，則使得控制電路的三極管不導(dǎo)通，繼電器上無電流，由繼電器的工作原理可知燈泡不亮。　　　　　在晚上光線較暗時(shí)，光敏電阻RG的阻值變大（最大約為50MΩ），RRG串聯(lián)對12V電壓分壓，在晚上我們要求此端輸出高電平，若此時(shí)有聲音即聲控部分輸出高電平，則芯片TC4081BP最終輸出高電平，使得控制電路的三極管導(dǎo)通，繼電器上有電流，由繼電器的工作原理可知燈泡亮。所以R5的阻值要遠(yuǎn)小于50MΩ，這樣晚上可認(rèn)為電壓全分與R5，RG短路?！　　?光信號電路相關(guān)參數(shù)的分析　　　　 ，同時(shí)又要遠(yuǎn)小于50MΩ。 聲音信號收集電路聲音信號收集電路的設(shè)計(jì) 圖1 仿真聲控部分原理圖　　　顧名思義，聲光控延時(shí)開關(guān)就是用聲音來控制開關(guān)的“開啟，若干分鐘后延時(shí)開關(guān)“自動(dòng)關(guān)閉。明確了電路的信號流程方向后，即可依據(jù)主要元器件將電路劃分為若干個(gè)單元。在仿真當(dāng)中，由于仿真軟件的不熟，聲音輸入部分我們用開關(guān)代替，同樣電容C2具有通交流阻直流的作用，由于聲音輸入相當(dāng)于一個(gè)正弦信號輸入。當(dāng)外界有聲音發(fā)出時(shí)，開關(guān)閉合，可使三極管VT瞬間截止，集成電路A的2腳便通過電阻器R4連接12V電壓正極，又因A的一腳在晚上也是高電壓，便相繼使A的3腳輸出低電壓，5腳和6腳也為低電壓，4腳則輸出高電壓。使三極管導(dǎo)通，便使繼電器工作，開關(guān)閉合，從而驅(qū)動(dòng)燈泡H放光?！? 當(dāng)外界沒有聲音發(fā)出時(shí)，開關(guān)斷開，三極管輸入到集成電路A的2腳一個(gè)低電平。該電壓經(jīng)二極管VD1正偏導(dǎo)通，又使A的8腳和9腳為低電壓，繼續(xù)控制A的10腳輸出高電壓，12腳和13腳為高電壓，11腳輸出低電壓。利用該集成電路既可以設(shè)計(jì)放大器，也可以設(shè)計(jì)振蕩器，還可以設(shè)計(jì)控制開關(guān)，因此被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中?！　　　　　　　　? 芯片TC4081BP的工作原理　　　TC4081BP的外形如圖41所示，它是采用晶體管制造工藝在硅晶片上生產(chǎn)四個(gè)各自獨(dú)立的二輸入與非門電路，然后采用DIP14標(biāo)準(zhǔn)封裝而成的雙列14腳直插式結(jié)構(gòu)。四個(gè)與非門被集成后，TC4081BP的1腳、2腳、3腳屬于第一個(gè)與非門電路，其中1腳的1IN1端為該與非門的輸入端，2腳的1IN2端為該與非門的另一個(gè)輸入端，3腳的1OUT端為該與非門的輸出端；4腳、5腳、6腳屬于第二個(gè)與非門電路，其中4腳的2IN1端為該與非門的輸入端，5腳的2IN2端為該與非門的另一個(gè)輸入端，6腳的2OUT端為該與非門的一個(gè)輸出端；8腳、9腳、10腳屬于第三個(gè)與非門電路，其中8腳的3IN1端為該與非門的輸入端，9腳的3IN2端為該與非門的另一個(gè)輸入端，10腳的3OUT端為該與非門的一個(gè)輸出端；11腳、12腳、13腳屬于第四個(gè)與非門電路，其中11腳的4IN1端為該與非門的輸入端，12腳的4IN2端為該與非門的另一個(gè)輸入端，13腳的4OUT端為該與非門的一個(gè)輸出端；7腳、14腳為TC4081BP的工作電源輸入端，7腳位電源的負(fù)極Vss，14腳為電源的正極Vdd。第一個(gè)輸入端（1腳） 第二個(gè)輸入端（2腳） 輸出端（3腳）0 1 11 0 10 0 11 1 0表中以TC4081BP的第一個(gè)與非門為例，“0”表示低電壓，“1”表示高電壓　　　與非門集成電路是一種價(jià)格最低廉的集成電路，而且工作損耗小，適應(yīng)電壓范圍寬，可在3~18V的范圍內(nèi)正常工作，因此得到廣泛應(yīng)用。但是由于其時(shí)緩慢變化的，即0~1V中間的每一個(gè)值燈泡都經(jīng)歷過，突然的變化不會(huì)到時(shí)突變，時(shí)存在電容緩沖的。如圖51所示。但是電容器C2正極電壓不會(huì)很快降低，它通過電阻器R6放電。這樣就使A的10腳保持為低電平，11腳保持為高電平，燈泡保持發(fā)光。 RC電路的放電過程　　　　　　當(dāng)電容C2已有電壓U0時(shí)，且二極管無正偏截止時(shí)，電容器立即對電阻R6驚醒放電，放點(diǎn)開始時(shí)的電流為,放電電流的實(shí)際方向與充電時(shí)相反，放電時(shí)的電流與電容電壓隨時(shí)間均按指數(shù)規(guī)律衰減為零，電流與電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式為: （）　　　　　　　　　　　　　　 （） 　　　 式中為電容器的初始電壓。 圖 52 RC放電時(shí)電壓和電流的而變化曲線　　　　　　　　　　　　　　　　　　 RC電路的時(shí)間常數(shù)　　　RC電路的時(shí)間常數(shù)用表示， ,的大小決定了電路充放電時(shí)間的快慢。　　　R6的阻值為250K，C2為100,則有　　　=250K*100=25 所以延遲時(shí)間為25　　 延遲時(shí)間的可優(yōu)化性　　　在電路中，電路的延遲時(shí)間是由電阻和電容協(xié)調(diào)控制的，因此，可以通過改變電容和電阻的值來增長或縮短延遲時(shí)間。第六章 被控制電路 電路工作原理　　　　　　 圖51 被控制電路　　　被控制電路三極管T繼電器H、LED燈D電阻RR9，二極管D2組成，在這部分電路中，繼電器和三極管相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)，可開通或關(guān)斷燈泡連接的5伏直流電源。　當(dāng)三極管T2處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，繼電器H中無電流通過，故而繼電器開關(guān)無法動(dòng)作，導(dǎo)致燈泡回路開路，無電流通過，LED燈D3不亮?！∪龢O管H是處于飽和導(dǎo)通還是處于截止斷開，則由其基極B控制?！《O管D2的作用是保護(hù)繼電器。 電路參數(shù)分析 相關(guān)元件介紹 選用的是9014型NPP型硅管，相關(guān)參數(shù)如下表 51VCEO 45VVCBO 50VVEBO IC 100mAIc VCE ICBO IEBO VCE(sat) VBE(sat) ft 150MHzβ 400　　　選用的是歐姆龍OMRON繼電器G2R1 DC12，這是一種小型直流繼電器，線圈參數(shù)如下： 表 52制造商 Omron觸點(diǎn)形式: SPDT線圈電壓 12 VDC 觸點(diǎn)額定值 10 A觸點(diǎn)端接 Solder Pin 安裝風(fēng)格 Through Hole功耗 530 mW觸點(diǎn)材料 Silver AlloyPart Aliase 12DC G2R1 G2R112DC二極管選用的是IN4148,其參數(shù)如下：表 53最高反向工作電壓(V) 75反向擊穿電壓(V) =100最大正向電流(mA) 150正向壓降(V) =反向回復(fù)時(shí)間(ns) =4　　　日光燈選用φ26MM*1500MM（150cm ）規(guī)格的LED燈泡，其額定功率為25W，　　　使用壽命在3萬5萬小時(shí)，供電電壓為為AC85V260V(交流)?！　　ED日光燈綜合應(yīng)用LED電光源，獨(dú)特的電路控制設(shè)計(jì)，真正達(dá)到了高效節(jié)能，省電80% 以上。安裝非常簡單，安裝時(shí)將原有的日光燈取下?lián)Q上LED日光燈，將起輝器去掉即可?！　　∵m用范圍：寫字樓、工廠、商場、學(xué)校、居家等室內(nèi)照明　　　LED日光燈的十大優(yōu)點(diǎn) ：　　　1：環(huán)保型燈具　　　傳統(tǒng)的日光燈中含有大量的水銀蒸汽，如果破碎水銀蒸汽則會(huì)揮發(fā)到大氣中。LED日光燈公認(rèn)為二十一世紀(jì)的綠色光源。光效能更為顯著。適合于圖書館，辦公室之類的場合。LED日光燈采用LED恒流工作，是把交流電直接轉(zhuǎn)換為直流電，有效減少LED光衰，啟動(dòng)快，無閃爍，保護(hù)眼睛。因此不會(huì)象傳統(tǒng)的燈具那樣，有很多蚊蟲圍繞在燈源旁?！　　?：電壓可調(diào)80V－245V　　　傳統(tǒng)的日光燈是通過整流器釋放的高電壓來點(diǎn)亮的，當(dāng)電壓降低時(shí)則無法點(diǎn)亮。更適合于難于更換的場合。　　　9：通用性好　　　LED日光燈外型、尺寸與傳統(tǒng)的日光燈一樣，可替代傳統(tǒng)燈具。 電路參數(shù)分析　　　Ⅰ、ⅣⅤⅥ計(jì)算三極管深度飽和時(shí)所需基極電流IBS：　　　　　　　　　　　　　　　　 （）　　　IBS稱為飽和基極電流。用于開關(guān)電路的三極管一般都具有很小的VCE(sat)和RCE(sat)?！遃BE(sat) =, ∴根據(jù)iB≥IBS，得≥IBS （）∴ （歐姆）∴R9要選用阻值小于440Ω的電阻Ⅲ燈泡回路相關(guān)參數(shù)燈泡額定功率P=25W，R=1936Ω，電源為U=220V，f=50HZ的交流電 8 元器件的選擇 IC1：HN911L IC2：NE555型時(shí)基集成電路 IC3：W7812 K:JZC6F電磁繼電器，額定電壓12V，吸合電壓≤9V，線圈直流電阻400Ω RG：MG4513型光敏電阻，額定功率10Mw，最高工作電壓50V，亮電阻≤5KΩ暗電阻≥5MΩ。通過這次對樓道照明燈自動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)，我加深了對數(shù)字電路和模擬電路的了解，同時(shí)對自動(dòng)控制電路及所用元器件的選擇和參數(shù)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，又增強(qiáng)了對電路分析及解決問題的能力，為以后的工作實(shí)踐積累了許多經(jīng)驗(yàn)。為了把畢業(yè)設(shè)計(jì)做的更好，我大量的搜集資料，與老師同學(xué)熱心的交流，白天、晚上同時(shí)加班、加點(diǎn)。設(shè)計(jì)中，鍛煉了自己如何去思考問題，發(fā)現(xiàn)問題并如何去解決問題。也使我懂得，做什么事情都要認(rèn)真、有耐心去對待，為自己即將踏上社會(huì)做好準(zhǔn)備，迎接社會(huì)的挑戰(zhàn)！ 致謝 在制作這次課程設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，我受益匪淺。首先我要感謝我們的老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識(shí)，而且也開闊了視野，提高了自己的設(shè)計(jì)電路、分析電路以及計(jì)算電路中器件參數(shù)的能力。老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)求新、平易近人，再次感謝老師給我的畢業(yè)設(shè)計(jì)給予的幫助和指導(dǎo)，是你幫助我更好的完成設(shè)計(jì)