传感器课程设计-基于压电陶瓷制作声控延时小夜灯

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1、题目基于压电陶瓷制作声控延时小夜灯2摘要随着电力电子的蓬勃发展和迅速换代促进了压电陶瓷压电式传感器的发展,压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。正压电效应是指：当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。压电式传感器大多是利用正压电效应制成的。逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象，又称电致伸缩效应。用逆压电

2、效应制造的变送器可用于电声和超声工程。压电陶瓷声控延时照明夜灯是采用压电陶瓷片作为声控元件，由数字集成电路和晶闸管等组成的控制电路，电路功能说明图(压电陶瓷声控延时小夜灯电路原理图)所示是光控、声控延时照明楼道灯电路。该灯白天由于光线的照射，始终处于关闭状态，一到晚上，该灯只要收到猝发声响（如脚步、击掌声等），灯就会自动点亮，延时一段时间后又会自行熄灭。这是一种十分实用的节能照明灯电路，不仅适用于住宅楼的楼道，也同样适用于其他公共照明场所。关键词：压电式传感器晶闸管2目录一、设计目的1二、设计任务

3、与要求12.1设计任务32.2设计要求4三、设计步骤及原理分析53.1设计方法103.2设计步骤113.3设计原理分析11四、课程设计小结与体会12五、参考文献132前言当你夜晚走在大街小巷、上厕所等，是否在为找不到开关而绞尽脑汁？是的，在日常生活中我们可以发现很多时候我们需要灯的时候却没有或者不能够实现智能控制，而声控灯的设计就能够满足人们的需求。科技发展为我们带来了许多方便，同样在灯光控制方面它也给我们带来便利。公共场所照明越来越朝着智能化、人性化的方向发展。现在市场上不仅有声光控开关，还有微

4、波感应开关和热释远红外感应开关。目前，微波感应开关的抗干扰性能尚不理想，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂，价格也偏高。而声光控不仅价格低廉，安装方便，而且也能有很好的控制效果，因此声光控可以有一个很好的应用前景。本次课题设计是声光控灯控制系统设计的前身设计——声控灯系统，此控制灯系统的设计采用模块化结构，主要有声控电路，延时电路等。在设计此控制系统时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、容易、条理清晰。这种设计思路可以应用于以后的大型产品设计中，团队分配工作中发挥重要作用，能够大大的

5、降低难度也不会因为一个小模块没出来而影响总体的进度。声控灯控制系统有对声音信号进行识别并通过延时电路使灯泡亮的功能。利用3V直流稳压电源供电，用压电陶瓷片检测声音信号并通过555时基集成芯片对信号进行放大，对声音信号进行逻辑分析，RC充放电电路控制驱动灯泡。当有声音会亮，无声音则不亮，该声控灯控制系统能很好的实现设计要求，相比市场上的一些产品而言，具有成本低廉性能良好的优点。同时，为了让我们更清楚地理解怎样通过所学的知识和自己的动手实践能力来掌握对模拟电路知识的应用，为我们今后的学习奠定基础和对自

6、己专业的深入认识，为自己步入社会做一定的基础。而且本实验着重在于对如何做到用声音来控制电路，从而将其更好的应用至我们的日常生活中来，对于我们专业而言并不是在纸上如何谈兵而需要的是实践操作能力的提升。通过一定的知识和动手能力，达到初步了解即拍延时小夜灯的原理，继而才可以再次扩宽自己的视野.241.设计目的了解和学习压电陶瓷声控延时照明夜灯内部元器件的组成，方案是如何设计的，了解压电陶瓷声控延时照明夜灯的工作原理.2.设计任务及要求1.1设计任务1.夜晚听到声响时自动点亮2、具有节能优点。3、走廊声控

7、灯白天呈关闭状态。1.2设计要求压电陶瓷声控延时照明夜灯是采用压电陶瓷片作为声控元件，由数字集成电路和晶闸管等组成的控制电路，压电陶瓷声控延时照明夜灯的设计要求是它以拍手声作为遥控指令，拍一下手掌，照明灯就点亮；再拍一下手掌，照明灯就熄灭.3.设计步骤及原理分析3.1设计方法3.1.1本方案是在开放性实验中老师要求的一电路，就是将压电陶瓷片改成咪头（话筒），其原理大致是相同的。如图：74将两方案进行比较，其实原理都一样，只是因为希望和以前的实验有所改变，进而再了解一下不同的振荡源（发生装置）产生的

8、效果。所以采用方案一，看看其是否能够有同样的效果。3.1.2总体设计思路声控灯主要是依据声控原理来设计的。利用声控电路是为了节约能源。整个电路由电声控电路、延时电路等部分组成。电源由实验提供稳压电压。通过声控电路使灯泡自动点亮，声控电路主要将声音信号转变为电信号，从而来实现自动控制，延时电路声音消失后延长一段光照时间。总体方框图如图3.1.1所示。3.1.3电路各模块设计简介3.2.1声控电路如图3.2.1声控电路为声音信号采集电路，利用压电陶瓷片在声音变化下电压发生改变的特性。当