声光控开关设计报告.doc

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1、.电子线路课程设计题目:声光控开关作者姓名：邹孝松学号：20012080249学院：机械与电子工程学院专业：电子信息工程指导教师：王洪艳2014年11月14..声光控开关一、设计要求和意义本次设计的小组成员有邹孝松、胡景尤、若楠，在思考、设计、焊制、调试阶段，我们一直共同努力。此次我们组需要设计的电路是声光控制路灯电路，在此电路中，我们希望达到的目的是，使电路能根据声音和光线的作用自动发光，并且自动熄灭。在白天强光照射时，电路中灯泡不发光；而晚上无灯光或被遮光，并且有声响时二极管发光，且延续约30秒后熄灭。 此电路图的设计主要是基于用声光

2、控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，用途非常广泛。课题分析：它主要由3部分组成：话筒,光敏电阻，555延时。能够通过调节电阻和电容的大小来改变灯亮的时间长短，如果，时间过长就应该减小电阻或电容的值，反之，则增大。光敏电阻和话筒的高度也会使灯的时间受到影响。声光

3、控节电开关，在白天或光线较亮时,555触发器呈关闭状态,灯不亮；夜间或光线较暗时，555触发器呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。灯亮后经过30秒左右的延时节电开关自动关闭，灯灭。该开关扩展型适用于楼道、走廊、洗涮间、厕所等公共场合，能节电并延长灯泡使用寿命。给人们的生活带来了很多的方便，受到了广泛的应用。二、方案设计设计指标(要求)：设计一个声光控制开关，用声音和光照同时控制，当光线很暗的时候有声音触发就打开开关，二极管发光，开关延迟时间在30秒左右。当光线较强的时候声控不起作用。系统框图与

4、方案选择：..图一方案一 图二本方案中MIC捕捉到声音信号时,产生出交流信号经过Q1的阻容耦合放大电路放大,然后经过C3的隔直耦合电容给Q2的基极一个偏置电压使Q2导通,Q2导通前555触发器2脚电压等于VCC等于5V当Q2导通后2脚电压低于1/3 VCC使555触发器进入工作状态LED亮当T=RC时555通过7,6脚放电完毕LED自动熄灭. 光控是通过光敏电阻和100K电阻串联分压控制4脚电位来实现当有光时光敏电阻阻值约为20K使4脚电压很小555触发器处于关闭状态LED不会亮,当没光时光敏电阻阻值约为150K 这时4脚处于高电位555

5、处于预备工作状态当声音出发信号到达后LED灯亮并通过555达成延时熄灭.不采用此方案的原因： 由于方案一中有2个三极管增大了电路的复杂程度，使参数的计算、元件封装和焊接等的难度大大增加所以不采用方案一。方案二..图三元器件选择:驻极体话筒；光敏电阻；晶体管；定时器555；发光二极管；电阻、电容器、二极管若干，三极管。当MIC获得声音信号后转换成电信号通过放大电路放大。为了获得比较高的灵敏度则放大倍数应该尽量大所以Q1选取S9013。光控电路中光敏电阻的阻值围为20-150K所以选比较大的分压电阻使在有光时555触发器因4脚为第电平而处于关

6、闭状态，无光时4脚高电平555能够工作。因为延时时间约为30秒，而延时时间由时间常数RC决定所以取R5=1M，C3=0.01u。工作原理：电路有声音信号输入时，MIC将声音信号转换成电信号后经由三极管VT1等元件构成的阻容耦合放大电路放大后送如555构成的单稳态触发器的输入端2脚，使2脚电位低于1/3Vcc从而使触发器进入暂稳态输出高电平LED亮，2脚原来的电位是由电阻串联分压提供的两电阻阻值比约为3：2使2脚电压略大于1/3Vcc触发器不工作，而声音信号经放大后的交流触发信号到来时刚好能使2脚电位低于1/3Vcc。LED亮后随着电容的充

7、电当Uc>2/3Vcc时，电容开始迅速放电，当放电完成时触发器回到稳定状态LED熄灭。方案二较比于方案一，第一电路简单，易于制作。第二所需元器件方便得到。如在调试时有损坏可方便更换。一、硬件电路设计在设计好方案设计时，我们选择了方案二，..其中方案二结构简单，电路简洁，易于制作，且制作成本低。在实际硬件电路设计时，我们考虑了所需元器件能否在实验室找到，布线的时候最大简洁，相关元件放一起，相同功能元件放一块，又保持各个独立元件的距离，防止元件与元件之间，线路与线路之间的干扰。附上原件清单图：表一元件序号型号主要参数数量备注R1-R6RES1

8、-110K5.1K1K100K1M1K6MK1驻极体1Radj132965K1D11N41481C1-C3CapPol110uF47uF0.01uF3RG1光敏电阻11LED1LED1-25m