腳步聲控制照明燈的設(shè)計(jì)王劍打印

1、一、設(shè)計(jì)目的 1二、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 1三、總電路框圖及原理圖 2四、各單元電路的設(shè)計(jì)及原理說(shuō)明 4五、安裝調(diào)試結(jié)果分析 6六、設(shè)計(jì)體會(huì) 7七、電子元器件清單 7八、參考文獻(xiàn) 7九、指導(dǎo)教師成績(jī)?cè)u(píng)定表 8腳步聲控制照明燈的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)目的科技的進(jìn)步使電燈的樣式、種類(lèi)以及對(duì)燈的控制方式千變?nèi)f化，隨著社會(huì)的 發(fā)展，資源的大量開(kāi)采，能源在逐漸的減少，所以我們要建立起節(jié)約能源的意識(shí)， 電能的節(jié)約首當(dāng)其沖，而電燈的使用最為普遍，所以設(shè)計(jì)一種自動(dòng)控制燈開(kāi)關(guān)的 電路是非常必要的，聲控?zé)糸_(kāi)關(guān)就是其中一種。聲控電路已成為人們?nèi)粘Ｖ胁豢扇鄙俚谋仨毱罚?它不需要開(kāi)關(guān)，當(dāng)有人經(jīng)過(guò) 時(shí)會(huì)自動(dòng)亮；廣泛使用于走廊、樓道招待所

2、等公共場(chǎng)所，給人們生活帶來(lái)極大的 方便。因此，得到了廣泛的使用。公共場(chǎng)所和居民居住區(qū)的公共樓道普遍使用機(jī) 械手動(dòng)開(kāi)關(guān)，由于各種原因往往出現(xiàn)許多燈泡點(diǎn)亮長(zhǎng)明的現(xiàn)象，故使燈泡壽命短， 浪費(fèi)電量，為國(guó)家、單位、個(gè)人造成經(jīng)濟(jì)損失。另外，由于頻繁開(kāi)關(guān)或其他人為 因素，墻壁開(kāi)關(guān)的損壞率很高，既增大了維修量、浪費(fèi)了資金，又容易造成事故 隱患。因此，設(shè)計(jì)研制一種電路新穎、安全節(jié)電、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便的聲光雙 控白熾燈節(jié)能自動(dòng)開(kāi)關(guān)顯得相當(dāng)有必要。 使公共場(chǎng)所和居民居住區(qū)的公共樓道燈 在白天時(shí)不亮，晚上聞聲自亮，待人走后，幾十秒后自動(dòng)關(guān)閉，既方便，又省電。 聲控?zé)粼诠饩€充足時(shí)，任你發(fā)出多大的聲音都不亮；但在黑夜，

3、輕輕一聲它就發(fā)出了亮光，這是由于聲控?zé)艉饪仉娐罚苑乐蛊湓诠饩€足夠的時(shí)候不工作， 所以聲控?zé)艨刂坪惺锹暋⒐馔瑫r(shí)控制，在光亮度能達(dá)到的情況下，燈不會(huì)亮。聲 控走廊燈白天呈關(guān)閉狀態(tài)，夜晚聽(tīng)到聲響時(shí)自動(dòng)發(fā)光，具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，因此我 們選擇了這個(gè)課題。二、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求任務(wù)：設(shè)計(jì)一種通過(guò)辨別聲音和光線強(qiáng)弱來(lái)提供照明的路燈照明系統(tǒng)。要求：1、白天光線較強(qiáng)，照明燈不會(huì)點(diǎn)亮；2 、晚上又腳步聲照明燈被點(diǎn)亮，腳步聲消失后，燈亮延遲十秒；再自動(dòng) 熄滅；3 、元件；功率集成電路家分立元件。1三、方案論證及電路原理圖1. 方案論證由設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求可以看出該電路可以有以下幾個(gè)方案:(1)利用門(mén)電路來(lái)完成聲光控

4、制的調(diào)節(jié)，電路圖如下：(2)采用二極管VD4-VD7組成橋接式整流電路。電阻R10電容C4組成降壓、 濾波電路。單行晶閘管VS式照明燈HI的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。VS道童HI點(diǎn)亮：VS關(guān)斷, HI熄火。(2)電路原理圖7國(guó)3-2聲揑也皿燈開(kāi)艾電路總理圖用就聲控4J剎T開(kāi)關(guān)電? PCR四、各單元電路的設(shè)計(jì)及原理說(shuō)明1. 聲音放大電路當(dāng)MIC獲取到聲音信號(hào)后，其會(huì)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，考慮到后面步驟，此信號(hào)需 用控制電子開(kāi)關(guān)，所以必須加大放大器放大該信號(hào)。為了獲取較高的靈敏度，VT1 的B值選用大雨100.話筒MIC選用靈敏度高的，R3不宜過(guò)小，否者電路容易產(chǎn) 生間接歇震蕩。其電路如下所示：J Cl J-LSIkA

5、47k Uvti獲取到聲音信號(hào)后，其會(huì)轉(zhuǎn)換成信號(hào)，由聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)控制電子開(kāi)關(guān)，所以必須加三極管放大器放大該信號(hào)。為了獲得高的靈敏度Q1的聲信號(hào)選用靈敏度高的。R3不宜過(guò)小，否者電路容易產(chǎn)生間歇震蕩。三極管 VT1的參數(shù)：三極管的放大倍數(shù) Au=B Rc/ ( Rb+Rb) r=164 ; Rbc=Rbb+(1+r) *Ut/lce ，Ut=26mV 直流放大倍數(shù) B 100; Vcbo=45; Ic (maX =0.3經(jīng)測(cè)得三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)：Ubeq=2.6V、Uceq=3.91V、lbq=1.35mA、Icq=330mA B =244.4 (符合要求)2. 整流電路C2、VD1和V

6、D2 C3構(gòu)成倍壓整流電路。把聲音信號(hào)變成直流控制電壓，此 部分電壓如下：2VD13. 光敏電路核心元件為光敏電阻，其通過(guò)對(duì)光線變化程度自動(dòng)改變阻值從而改變電壓信號(hào)的大小，白天有光照，光敏電阻小，夜晚阻值大。50LII: J4.7k 0HGM4. 電子開(kāi)關(guān)當(dāng)電壓信號(hào)達(dá)到一定值時(shí)，電子開(kāi)關(guān)打開(kāi)。當(dāng)電壓信號(hào)小于此值時(shí)，電子開(kāi) 關(guān)關(guān)閉。其起到的主要作用是控制延時(shí)電路中的電容充放電。5. 延時(shí)電路和交流開(kāi)關(guān)由于需要的燈泡持續(xù)時(shí)間并不長(zhǎng)，大概幾十秒左右，所以用一個(gè)電容控制開(kāi) 關(guān)的狀態(tài)即可。當(dāng)天夜無(wú)光時(shí)，電子開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，C4連通，即開(kāi)始充電。當(dāng)電子開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，C4開(kāi)始放電。C5為抗干擾電容，用于消除燈泡光

7、抖懂現(xiàn)象。R8C5和單向可控制硅 MCR VD5-VD8組成延時(shí)和交流開(kāi)關(guān)。C4通過(guò)R8把直流觸 發(fā)電壓到MCRS制端，MCF導(dǎo)通，燈泡點(diǎn)亮。可控硅作為開(kāi)關(guān)元件的優(yōu)點(diǎn)是屬于 無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)元件使用壽命長(zhǎng)。燈泡發(fā)光的時(shí)間由C4 R8的參數(shù)決定。品閘管參數(shù)如下：Vdr=VRr=2600V是最高電壓不能超過(guò)2600VI t=500A最大電流不能超過(guò)500AI GT=200mA觸發(fā)后最小維持電流小于220mAVGt=2.2V控制觸發(fā)電壓小于 2.2V6. 電源電路220V 交流電通過(guò)燈絲，經(jīng)過(guò) VD5-VD8整流后，和 R9 R10 VD4降壓。C6為濾波電容，VW為穩(wěn)壓值12-15的穩(wěn)壓二極管，保證C6

8、上的電壓不超過(guò)15V直 流電壓。此部分電路作用提供穩(wěn)定的工作電壓。電路圖如下；五、安裝調(diào)試、結(jié)果分析在通電調(diào)試之前，必須認(rèn)真檢查電路連線是否正確，對(duì)照明電路圖按照一定 順序逐級(jí)檢測(cè)，特別要注意電源是否接錯(cuò)，電源和地是否短接，二極管是否接反， 輕輕撥一撥元器件，觀察焊點(diǎn)是否牢固。安裝保險(xiǎn)管后才能給電路通電，電源接通后首先保證安全，觀察電路中是否 劈冒煙、起火等現(xiàn)象。如果有，應(yīng)立即斷電，故障排除后繼續(xù)通電，并注意觀察 各器件引腳是否正常。打開(kāi)電源，給系統(tǒng)加上激勵(lì)信號(hào)源（如系統(tǒng)的啪手聲、打 擊聲），用眼睛直接觀察燈泡是否亮和按時(shí)熄滅。先用萬(wàn)用表測(cè)量電路有關(guān)點(diǎn)點(diǎn)位是否正常。檢查發(fā)光二極管是否正常工作。

9、 發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)，及時(shí)找出原因進(jìn)行修改。注意接線不得有誤，接入電源，使脈沖發(fā)生電路正常工作。在發(fā)慌二極管有 光和無(wú)光的情況下看總體電路的工作情況。觀察燈泡是否按要求進(jìn)行亮暗變化。 如不能順利完成以上功能，則應(yīng)認(rèn)真檢查電路的連接及功能設(shè)計(jì)是否有誤并作出 相應(yīng)調(diào)整。在本電路調(diào)整中，發(fā)現(xiàn)無(wú)論光電二極管遮光是否，燈一直保持著2種狀態(tài)不 變，測(cè)得三極管各引腳、單向品閘管兩端、及六反向器均無(wú)電壓，用萬(wàn)用表測(cè)量 整流橋損壞。換上新的整流橋后測(cè)得：三極管基極電壓0.6V、集電極電壓0.1V、發(fā)射極電壓0V ；單向品閘管A極4.5、G極0.8V、K極0V;反相器電壓4.0V。六、設(shè)計(jì)體會(huì)：本次電子課程設(shè)計(jì)給我們帶來(lái)了許多的新知識(shí)，增強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力，給 生活 增添了快樂(lè)，他同時(shí)也告訴我們應(yīng)該和相互幫助、相互團(tuán)結(jié)的團(tuán)隊(duì)精神。 就此產(chǎn) 品，是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行全面的總結(jié)，明白了自己學(xué)到了什 么，還缺 少什么，找到自己的不足之處，對(duì)我們以后的工作有很大的幫助。電 子課程設(shè)計(jì)是我 們學(xué)習(xí)過(guò)程中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。是鍛煉我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)正確分析和解決實(shí)際問(wèn)題的一個(gè)重要方面，也是培養(yǎng)使用型轉(zhuǎn)門(mén)人才的要求。七、電子元器件清單7