聲光控樓梯燈畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計

1、江門職業(yè)技術(shù)學院學生畢業(yè)設(shè)計（論文）報告設(shè)計（論文）題目： 聲光控樓梯燈 作 者： 崔敬培 系 別： 電子與信息技術(shù)系 專 業(yè)、班級： 10智能電子1班 學 號： 101814009 指 導 教 師： 雷友建 完 成 時 間： 2013年1月 摘要光控燈和聲光控燈是居家照明的重要組成部分（如樓道、衛(wèi)生間、小巷等），它們的出現(xiàn)使我們的生活方便許多，既可避免摸黑找開關(guān)造成的摔傷碰傷，又可杜絕樓道燈有人開、沒人關(guān)浪費能源的現(xiàn)象。介紹了用三極管和與非門芯片實現(xiàn)光控燈和聲控燈的原理，重點介紹了二者的實現(xiàn)方法和具體細節(jié)，及制作過程中遇到的問題和相應的解決方案。關(guān)鍵詞： 光控燈、聲控燈、光敏電阻、麥克風、導

2、通、截止 Abstract Optically controlled lamp and acoustic control lamp play an important role in our daily life(like in corridor,toilet,alleyway and so on).They make our life more covenient.By use of them,we can not only protect ourselves from the hurt that maybe caused in looking for the switches of lig

3、hts in the dark,but also eliminate the phenomenon that someone turn on the light but nobody turn off to avoid the waste of resources. It introduces the principle of how to use dynatrons and a nand gate chip to achieve the purpose that control the lights by light and sound,and specially stresses the

4、ways and concrete details about how to use them to achieve the purpose and the solutions of the problems that will be met in the process of making it.Key words: Optically controlled, acoustic control, mircphone, light dependent resistor ，breakover, cutoff目錄摘要- 1 -Abstract- 1 -第一章 緒論- 3 -1.1課題背景- 3 -

5、1.2課題研究的目的和意義- 3 -1.3國內(nèi)外概況- 4 -第二章 總體方案設(shè)計- 5 -2.1 課題分析- 5 -2.2 設(shè)計方案- 5 -2.3 方案論證- 5 -2.4 電路的工作原理- 6 -2.4.1整流橋式電路- 7 -2.4.2濾波穩(wěn)壓電路- 7 -2.4.3聲光控電路- 7 -2.5 元器件的選擇及檢測方法- 8 -2.5.1 IC選擇CMOS數(shù)字集成電路CD4011- 8 -2.5.2 LED光源- 10 -2.5.3測量方法- 10 -第三章 制作與安裝- 12 -3.1 電路設(shè)計- 12 -3.2 硬件安裝- 13 -第四章 調(diào)試及故障分析- 14 -4.1 有光調(diào)試-

6、 16 -4.2 無光調(diào)試- 12 -4.3 故障檢查分析- 13 -第五章 部分數(shù)值計算- 15 -結(jié)論- 16 -參考文獻- 16 -致謝- 16 -第一章 緒論隨著電子技術(shù)的發(fā)展，尤其是數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)燈的自動發(fā)亮、節(jié)能節(jié)電、延長燈的壽命變得越來越重要，而且貼近我們的實際生活。聲光控電路已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵罚恍枰_關(guān)，當有人經(jīng)過時會自動的亮；廣泛應用于走廊、樓道招待所等公共場所，給人們的生活、帶來極大的方便。因此，得到了廣泛的應用。聲光控電路是聲音和光控制電路工作的電子開關(guān)。它將聲音（如擊掌聲）和光轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)放大、整形，輸出一個開關(guān)信號去控制各

7、種電器的工作，在自動控制工業(yè)電器和家用電器方面有著廣泛的用途。由于，本電路廣泛應用于人們的日常生活中，所以，有很大的重用作用。該電路在設(shè)計時應用了仿真軟件，來進行仿真然后才確定下來的，雖然用的僅僅是EWB軟件，但是在論文中也是比較有特色。能夠使人們在不知不覺中感受方便。1.1課題背景隨著千年鐘聲的敲響,歷史的車輪被推進了一個新的世紀21世紀。站在新世紀的門檻上，我們感受到的是高速發(fā)展的現(xiàn)代科技。也因如此，照明燈的需求也在不斷地發(fā)展，人類有意識地采用各種方法改進它。照明，不僅改變了人們“日出而作，日落而息”的生活方式，也充斥豐富了我們的精神世界。是的，也許你不禁要問：“為什么一個小小的照明燈有如

8、此神奇的功效”。我想這要歸功它的結(jié)構(gòu)及發(fā)明原理啊！這當中到底包含了多少值得我們?nèi)ヌ剿?，發(fā)現(xiàn)的奧秘呢？帶著這個問題，我們共同選擇了這個課題，一起從課題研究中找到答案！1.2課題研究的目的和意義研究目的：通過這次的課題研究我們希望在理清它的發(fā)展脈絡(luò)上進一步了解它的發(fā)明原理，將平時所學習的知識運用到實驗探索上，這對提高我們的動手能力，創(chuàng)新意識，及鍛煉思維活動無疑是一個莫大的幫助。同時我們也希望這次的研究能讓同學進一步地了解照明燈，而不是僅局限與課本知識以內(nèi)。從小的突破點入手，掌握又一項科技知識，從而實現(xiàn)課堂外的又一次提高,為現(xiàn)代教育科學盡一份力量！研究意義：用聲光控延時開關(guān)代替住宅小區(qū)的樓道上的開關(guān)

9、，只有在天黑以后，當有人走過樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其它聲音時，樓道燈會自動點亮，提供照明，當人們進入家門或走出公寓，樓道燈延時幾分鐘后會自動熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，可以達到節(jié)能的目的。聲光控延時開關(guān)不僅適用于住宅區(qū)的樓道，而且也適用于工廠、辦公樓、教學樓等公共場所，它具有體積小、外形美觀、制作容易、工作可靠等優(yōu)點，適合于各種樓房走廊的照明設(shè)備。 降低能耗、節(jié)約能源、注重環(huán)保是當今世界的主潮流，高能耗且會加劇溫室效應的白熾燈越來越不受歡迎。繼公布“歐盟后年封殺白熾燈”的時間表后，世界各地陸續(xù)拋棄白熾燈已成定局，環(huán)保型節(jié)能熒光燈是白熾燈的替代者。節(jié)能熒光燈VS白熾燈，勝券在握已無

10、懸念，但樓道照明卻限制了熒光燈的使用，因為樓道照明是非持續(xù)性的，有人經(jīng)過才需要光亮，而不斷的開關(guān)通斷會影響熒光燈的使用壽命，所以聲光控白熾燈在樓道照明領(lǐng)域得到廣泛應用。1.3國內(nèi)外概況由于近年來我國的照明器材行業(yè)的迅速崛起，中國已經(jīng)成為電光源產(chǎn)品的主要輸出國之一。照明器材行業(yè)屬一般性競爭行業(yè)，是我國輕工業(yè)對外開放較早的行業(yè)之一。WTO后，國際上一些知名品牌大企業(yè)相繼進入國內(nèi)產(chǎn)銷領(lǐng)域，使得國內(nèi)競爭國際化。努力增加節(jié)能光源和不同檔次、花樣、不同用途的照明器具的開發(fā)，加快綠色、節(jié)能光源產(chǎn)品的開發(fā)推廣和應用是我國目前照明器材行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點。我國照明器材行業(yè)將面臨著前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，而由此帶來的

11、巨大商業(yè)利益也成為一些企業(yè)矚目的焦點。隨著全球經(jīng)濟一體化，發(fā)達國家產(chǎn)業(yè)調(diào)整的步伐進一步加快，一般照明電器產(chǎn)品生產(chǎn)大量向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，而中國又是一個比較適合的國家，一是中國具備生產(chǎn)這些產(chǎn)品的條件，二是勞動力成本比較低，從而使中國逐步成為照明電器產(chǎn)品出口大國。 展望未來的國內(nèi)市場，需求仍會呈逐年增長趨勢，以下強力因素都預示著我國照明市場仍有很大的潛力可挖。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面：機場、鐵路、港口、城市軌道交通等訊速發(fā)展，每一項工程均需要照明。城市亮化工程方面：城市廣場、綠地、道路、建筑物泛光照明，已從大城市發(fā)展到中小城市。根據(jù)國內(nèi)外市場需求預測，我國照明電器行業(yè)的高速增長期還將繼續(xù)，對未來的預測如何更

12、加科學化是我們面臨的問題。進一步提高照明產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次進一步提高照明產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，這既是當前擺在我們面前的課題，同時也是全行業(yè)共同努力的長期目標。就國內(nèi)市場需求而言，人們生活水平逐步提高，對生存環(huán)境質(zhì)量的要求也越來越高，對照明電器產(chǎn)品提出更高的要求。新的建筑照明標準已完成制訂工作，即將批準執(zhí)行，新標準基本與國際接軌，對不同場合的照明提高了要求，也需要我們生產(chǎn)企業(yè)適應新標準的要求，為各類照明場所提供相應的產(chǎn)品。從國際市場分析，雖然我們的出口逐年大幅度增長，但我國大部分產(chǎn)品在國際市場仍屬中低檔水平，去過法蘭克福的人都有體會，我們的產(chǎn)品與國際先進水平相比還存在較大差距。另外，如果大量劣質(zhì)低價產(chǎn)

13、品出口，還會遭遇反傾銷訴訟，從而影響全行業(yè)出口，因此我們?nèi)砸舐暭埠簦|(zhì)量是企業(yè)的生命。 我國目前已成為世界照明電器產(chǎn)品生產(chǎn)大國，我們的目標是要成為照明電器產(chǎn)品生產(chǎn)強國，我們與發(fā)達國家在照明電器產(chǎn)品的質(zhì)量、檔次、生產(chǎn)工藝、設(shè)備、材料以及新產(chǎn)品開發(fā)能力等方面均存在明顯差距。看到我們?nèi)〉贸煽兊耐瑫r，也能清醒地認識我們存在的差距，才能不斷地進步。讓我們?nèi)袠I(yè)共同努力，為照明電器行業(yè)的健康發(fā)展做出更大的貢獻。中國照明電器協(xié)會理事長陳燕生在2006年6月19日時預測說；“LED可望在5年左右廣泛應用于普通照明”。第二章 總體方案設(shè)計2.1 課題分析 聲光控樓梯燈主要由整流、穩(wěn)壓二極管；話筒；光敏電阻，可

14、控硅開關(guān)等組成。能夠通過調(diào)節(jié)電阻和電容的大小來改變燈亮的時間長短，如果時間過長就應該減小電阻或電容的值，反之則增大。光敏電阻和話筒的高度也會使燈的時間受到影響。聲光控節(jié)電開關(guān),在白天或光線較亮時,節(jié)電開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài),燈不亮；夜間或光線較暗時，節(jié)電開關(guān)呈預備工作狀態(tài)，當有人經(jīng)過該開關(guān)附近時，腳步聲、說話聲、拍手聲等都能開啟節(jié)電開關(guān)。燈亮后經(jīng)過40秒左右的延時節(jié)電開關(guān)自動關(guān)閉，燈滅。該開關(guān)適用于樓道、走廊、洗涮間、廁所等公共場合，能節(jié)電并延長燈泡使用壽命。給人們的生活帶來了很多的方便，受到了廣泛的應用。本電路是采用分分離元件的聲控延時電路，其電路原理圖如下圖3所示，原理圖說明：220V的燈充電直接

15、整流。在輸入端串聯(lián)25W燈泡，輸出端接可控硅（負載）供電電路穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路是給話筒放大，音頻放大等提供8.2V直流電，話筒放大，可以把聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號并放大，然后，經(jīng)過音頻放大器使信號達到足夠大；檢波音頻信號的正半周，即：把音頻信號轉(zhuǎn)換為直流信號。經(jīng)過延時電路以后送到控制電路，由控制電路去控制可控硅，若可控硅斷開，則整流電路負載斷開，若導通，則整流電路負載導通。光敏控制電路把光照變成電信號，從而去控制音頻信號往后邊輸送情況?？梢姡罕倦娐窡襞菀芸煽毓璧目刂疲煽毓枋茉捦踩〉玫囊纛l信號和光敏電阻的控制，從而可以實現(xiàn)聲控和光控；燈亮的時間由延時電路的時間長度決定。2.2 設(shè)計方案 使用數(shù)字

16、集成電路CD4011，其內(nèi)部含有4個獨立的與非門VD 1VD4，使電路結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠性高。 電路圖如下：（圖1）2.3 方案論證 整流電路采用橋式整流電路，二極管穩(wěn)壓電路加上濾波電容。可控硅開關(guān)起開關(guān)作用，非常重要，由這個開關(guān)去控制整流電路的工作與否，從而控制燈的亮和熄。穩(wěn)壓電路需8.2V穩(wěn)定電壓，并要求不高所以我們采用話筒放大實現(xiàn)聲控功能，要設(shè)制話筒放大電路，主要是由話筒拾音電路（就是把聲音信號變?yōu)殡娦盘栯娐罚捎诼曇粑⑿?，所以加放大電路）和放大電路組成。光敏控制電路實現(xiàn)光控的功能，可以有光敏電阻來實現(xiàn)。音頻放大電路 因話筒輸出的音頻信號小，不能滿足檢波的需要，設(shè)制二極管音頻放大電路，倍

17、數(shù)幾千上萬倍。檢波電路，音頻信號是交流信號，不用交流信號控制可控硅，需轉(zhuǎn)換為直流信號，才能控制可控硅，因是小信號，要反映信號的蜂值電路線變化。延遲電路在燈點亮時需要有延遲，檢波輸出直流電壓通過延遲電路是電壓消失，保持一段時間，所保持時間的長短由延遲電路的參數(shù)決定，實際上延遲電路由RC電路組成，時間常數(shù)=RC，這是可控制電壓?？刂齐娐?是控制可控硅柵極的開關(guān)電路，它的輸入由延時端的延時電路送來的電壓控制，輸出控制可控硅的導通情況。 論證方案：聲源產(chǎn)生的聲音信號，經(jīng)聲電轉(zhuǎn)換器后轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，該信號經(jīng)放大后送處理器處理，處理器將幅度、頻率不盡相同的一群聲波信號轉(zhuǎn)換成一次狀態(tài)改變的控制信號，該信

18、號經(jīng)延時處理電路達到設(shè)計要求時間與設(shè)計要求功能，經(jīng)執(zhí)行機構(gòu)直接控制負載動作。2.4 電路的工作原理聲光控延時開關(guān)的電路原理圖見圖1所示。電路中的主要元器件是使用了數(shù)字集成電路CD4011，其內(nèi)部含有4個獨立的與非門IC1AIC1D，使電路結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠性高。顧名思義，聲光控延時開關(guān)就是用聲音來控制開關(guān)的“開啟"，若干分鐘后延時開關(guān)“自動關(guān)閉"。因此，整個電路的功能就是將聲音信號處理后，變?yōu)殡娮娱_關(guān)的開動作。聲音信號(腳步聲、掌聲等)由駐極體話筒MIC接收并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)c3耦合到ICIB基集進行電壓放大，放大的信號送到與非門(IC1A)的2腳，r8偏置電阻，c6是電源

19、濾波電容。 為了使聲光控開關(guān)在白天開關(guān)斷開，即燈不亮，由光敏電二極管等元件組成光控電路，r9和D5組成串聯(lián)分壓電路，夜晚環(huán)境無光時，光敏二極管的壓降很大，D5兩端的電壓高，即為高電平間t=2r8c1，改變r9或c1的值，可改變延時時間，滿足不同目的。ICIC和ICID4構(gòu)成兩級整形電路，將方波信號進行整形。當c2充電到一定電平時，信號經(jīng)與非門ICIC、ICID后輸出為高電平，使單向可控硅導通，電子開關(guān)閉合；c2充滿電后只向r2放電，當放電到一定電平時，經(jīng)與非門IC1C、ICID輸出為低電平，使單向可控硅截止，電子開關(guān)斷開，完成一次完整的電子開關(guān)由開到關(guān)的過程。2.4.1 整流橋式電路 二極管D

20、1D4將交流220v進行橋式整流，變成脈動直流電，又經(jīng)r1降壓，D6濾波后即為電路的直流電源，為bm、vt、ic等供電。直流穩(wěn)壓電源的組成框圖各種電器設(shè)備內(nèi)部均是由不同種類的電子電路組成，電子電路正常工作需要直流電源，為電器設(shè)備提供直流電的設(shè)備稱為直流穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源可以將200V的交流輸入電壓轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定不變的直流電壓。圖中變壓電路的作用是將220V的交流電變換成電路所需的低壓交流電。整流電路的作用是將輸入的交流電變換成單向脈動的直流電，利用半波整流或橋式整流電路均可以實現(xiàn)整流的目的。整流電路圖如下：（圖2）2.4.2濾波穩(wěn)壓電路濾波電路的作用是平滑整流輸出的單向脈動電壓，最簡單的濾波電

21、路是電容器，橋式整流電路輸出的波形經(jīng)電容濾波電路處理后的輸出電壓波形如圖下所示。穩(wěn)壓電路的作用是穩(wěn)定電源的輸出電壓，常采用穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路雖然結(jié)構(gòu)簡單，但穩(wěn)壓電路的輸出電流較小，輸出電壓不可調(diào)，在很多場合下不適用，利用三極管輸出電壓可調(diào)的特點也可以實現(xiàn)穩(wěn)壓的目的。本電路的濾波穩(wěn)壓部分如下圖所示：（圖3）2.4.3聲光控電路聲控電路由可控硅SCR、話筒MIC及聲控電路，LED燈負載RL與可控硅SCR串接后與電源相連，話筒將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，聲控電路通過聲音信號控制可控硅SCR的導通狀態(tài)，其特征在于，所述聲控電路包括電源部分，諧振放大部分及觸發(fā)器，電源部分通過電容降壓、整流及穩(wěn)壓

22、提供聲控電路所需的直流電壓，諧振放大部分包括多極三極管放大，話筒接在第一級放大三極管的基極上并由電容耦合，一個由電感和電容構(gòu)成的振蕩電路接在末級放大三極管的基極上，放大后的信號影響觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)，并最終控制可控硅的控制極的電位。光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應，當光敏電阻受到光照時，價帶中的電子吸收光子能量后躍遷到導帶，成為自由電子，同時產(chǎn)生空穴，電子空穴對的出現(xiàn)使電阻率變小。光照愈強，光生電子空穴對就越多，阻值就愈低。當光敏電阻兩端加上電壓后，流過光敏電阻的電流隨光照增大而增大。入射光消失，電子-空穴對逐漸復合，電阻也逐漸恢復原值，電流也逐漸減小。聲光控電路如下圖：（圖4）2.5 元器件的選

23、擇及檢測方法 2.5.1 IC選擇CMOS數(shù)字集成電路CD4011IC選擇CMOS數(shù)字集成電路CD4011，其里面含有四個獨立的與非門電路。內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖五，VSS是電源的負極，CDD是電源的正極?？煽毓鑤選用1 a400v的單向可控硅1 00-6型，如負載電流大可選用3a、6a、10a等規(guī)格的單向可控硅，單向可控硅的外形如圖六示。 （圖5） CD4011內(nèi)部結(jié)構(gòu) （圖6） 單向可控硅可控硅的原理：可控硅是可控硅整流元件的簡稱,是一種具有三個PN 結(jié)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導體器件,一般由兩晶閘管反向連接而成.它的功用不僅是整流，還可以用作無觸點開關(guān)以快速接通或切斷電路，實現(xiàn)將直流電變成交流電的逆變

24、，將一種頻率的交流電變成另一種頻率的交流電等等?？煽毓韬推渌雽w器件一樣，其有體積小、效率高、穩(wěn)定性好、工作可靠等優(yōu)點。它的出現(xiàn)，使半導體技術(shù)從弱電領(lǐng)域進入了強電領(lǐng)域，成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、軍事科研以至商業(yè)、民用電器等方面爭相采用的元件。 （圖7） （圖8）圖7，可以把它中間的NP分成兩部分，構(gòu)成一個PNP型三極管和一個NPN型三極管的復合管，見圖8。 晶閘管T在工作過程中，它的陽極A和陰極K與電源和負載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。從晶閘管的內(nèi)部分析工作過程：晶閘管是四層三端器件，它有J1、J2、J3三個PN結(jié)。當晶閘管承

25、受正向陽極電壓時，為使晶閘管導銅，必須使承受反向電壓的PN結(jié)J2失去阻擋作用。圖二中每個晶體管的集電極電流同時就是另一個晶體管的基極電流。因此，兩個互相復合的晶體管電路，當有足夠的門極電流Ig流入時，就會形成強烈的正反饋，造成兩晶體管飽和導通，晶體管飽和導通。設(shè)PNP管和NPN管的集電極電流相應為Ic1和Ic2；發(fā)射極電流相應為Ia和Ik；電流放大系數(shù)相應為a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，設(shè)流過J2結(jié)的反相漏電電流為Ic0,晶閘管的陽極電流等于兩管的集電極電流和漏電流的總和：Ia=Ic1+Ic2+Ic0或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0 若門極電流為Ig,則晶閘管陰極電流為Ik=Ia+

26、Ig從而可以得出晶閘管陽極電流為：I=(Ic0+Iga2)/（1-（a1+a2） （11）硅PNP管和硅NPN管相應的電流放大系數(shù)a1和a2隨其發(fā)射極電流的改變而急劇變化。當晶閘管承受正向陽極電壓，而門極未受電壓的情況下，式（11）中，Ig=0,(a1+a2)很小，故晶閘管的陽極電流IaIc0 晶閘關(guān)處于正向阻斷狀態(tài)。當晶閘管在正向陽極電壓下，從門極G流入電流Ig,由于足夠大的Ig流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)，從而提高起點流放大系數(shù)a2,產(chǎn)生足夠大的極電極電流Ic2流過PNP管的發(fā)射結(jié)，并提高了PNP管的電流放大系數(shù)a1,產(chǎn)生更大的極電極電流Ic1流經(jīng)NPN管的發(fā)射結(jié)。這樣強烈的正反饋過程迅速進行。當

27、a1和a2隨發(fā)射極電流增加而（a1+a2）1時，式（11）中的分母1-（a1+a2）0,因此提高了晶閘管的陽極電流Ia.這時，流過晶閘管的電流完全由主回路的電壓和回路電阻決定。晶閘管已處于正向?qū)顟B(tài)。式（11）中，在晶閘管導通后，1-（a1+a2）0,即使此時門極電流Ig=0,晶閘管仍能保持原來的陽極電流Ia而繼續(xù)導通。晶閘管在導通后，門極已失去作用。在晶閘管導通后，如果不斷的減小電源電壓或增大回路電阻，使陽極電流Ia減小到維持電流IH以下時，由于a1和a1迅速下降，當1-（a1+a2）0時，晶閘管恢復阻斷狀態(tài)。 2.5.2 LED光源選用LED作為光源，LED經(jīng)過幾十年的技術(shù)改良，其發(fā)光效

28、率有了較大的提升。LED發(fā)光效率高，耗電量少，而且使用壽命長。白熾燈、鹵鎢燈光效為12-24 lm/W，熒光燈50-70 lm/W，鈉燈90-140lm/W，大部分的耗電變成熱量損耗。LED光效經(jīng)改良后將達到100-200 lm/W，而且其光的單色性好、光譜窄，無需過濾可直接發(fā)出有色可見光。LED采用電子光場輻射發(fā)光，燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰減等缺點。而采用LED燈體積小、重量輕，環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強度機械沖擊和震動，不易破碎。單個LED發(fā)光二極管，當亮度減半時，理論壽命可達到10萬小時。LED燈具使用壽命可達5-10年，可以大大降低燈具的維護費用，避免經(jīng)常換燈之苦。而且，LED照明器材

29、的整體封裝材料。LED發(fā)熱量低，無熱輻射，冷光源，可以安全接觸；能精確控制光型及發(fā)光角度，光色柔和，無眩光；不含汞、鈉元素等可能危害健康的物質(zhì)；內(nèi)置微處理器可以控制發(fā)光強度，調(diào)整發(fā)光方式，實現(xiàn)光與藝術(shù)的結(jié)合。LED尺寸小、重量輕、不易破碎、防震以及24V的工作電壓等特點，所以在各種環(huán)境下都顯得十分安全可靠。 下表是常用燈光源技術(shù)性能：.種類光效/LM W-1色溫/K平均壽命/h供 電白熾燈1528001000交流鹵鎢燈2530002000-5000交流/直流熒光燈70全系列10000交流/直流高壓鈉燈100-1201950/2200/250024000交流LED256400（超高亮、白光）10

30、0000直流2.5.3測量方法可控硅的檢測用r×1檔，將紅表筆接可控硅的負極，黑表筆接正極(如印制板圖所示)，這時表針無讀數(shù)，然后用黑表筆觸一下控制極k，這時表針有讀數(shù)，黑表筆馬上離開控制極k這時表針仍有讀數(shù)(注意觸控制極時正負表筆是始終連接說明該可控硅是完好的。麥克風的選擇及檢測駐極體選用的是一般收錄機用的小話筒，它的測量方法是：用r×100檔將紅表筆接外殼的s、黑表筆接d，這時用口對著駐極體吹氣，若表針有擺動說明該駐極體完好，擺動越大靈敏度越高。二極管的選擇及檢測二極管采用普通的整流二極管IN4001IN4007?？傊?，元件的選擇可靈活掌握，參數(shù)可在一定范圍內(nèi)選用。在測

31、試時先把指針表滿偏同時將指針表打到1K檔，其次：用表筆對電容進行放電，在用表進行測試，用紅筆接負極，黑筆接正極；最后：看指針的偏轉(zhuǎn)，且還要指針還原，如能還原就表明電容正常，不能回到原位則表明電容漏電。測試漏電電容方法：用萬用表的電阻擋（R*100和R*1K），將表筆接觸電容器兩引線。剛接觸時，由于電容充電電流大，表頭指針偏轉(zhuǎn)角度大，隨著充電電流減小，指針逐漸向R=無窮方向返回，最后穩(wěn)定處即漏電電阻值。電容的檢測一般電容器的漏電電阻為幾百至幾千兆歐，漏電電阻相對小的電容質(zhì)量不好。測量時，若表頭指針指到或接近歐姆零點，表示電容器內(nèi)部短路。若指針不動，始終指在R=無窮處，則意味著電容器內(nèi)部短路或已失

32、效。對于電容量在0.1F以下的小電容，由于漏電電阻接近無窮，難以分辨，故不能此法側(cè)漏電阻或判定好壞。電解電容器的極性檢測： 電解電容的正負極性不允許接錯，當極性接反時，可能因電解液的反向極化，引起電解電容器的爆裂。當極性標記無法辨認時，可根據(jù)正向連接時漏電電阻大、反向連接時漏電電阻相對小的特點判斷極性。交換表筆前后兩次測量漏電電阻，阻值大的一次，黑表筆接觸的是正極，因為黑表筆與萬用表內(nèi)電池正極相接（采用數(shù)字萬用表時，紅表筆接電池正極）。但用這種辦法有時并不能明顯地區(qū)分正、負向電阻，所以使用電解電容時，要注意保護極性標記。二極管測試二極管主要分為三種：整流二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管；此外，還

33、有開關(guān)二極管。先打磨引腳，再用指針表測試，因二極管具有單相導電性，所以，在測試時，紅筆接負極，黑筆接正極，若是導通，且紅筆接正極，黑筆接負極，為截止，則表明二極管是正常的，若不是則表明二極管是壞的。注：發(fā)光二極管用10K，其它用1K檔；發(fā)光二極管的光線是非常微弱的，因此，在觀察是要仔細。半導體二極管的極性判別一般情況下，二極管有色點的一端為正極，如2AP1-2AP7，2AP11-2AP17等。如果是透明玻璃殼二極管，可直接看出極性，即內(nèi)部連觸絲的一頭是正極，連半導體片的一頭是負極。塑封二極管有圓環(huán)標志的是負極，如1N4000系別。三極管測試和所有元件一樣三極管也要打磨引腳，然后在進行測試。用手

34、拿住元件，用指針表來回測量六次，判斷出基極、是PNP型還是NPN型。 若：紅筆不動PNP型； 黑筆不動NPN型。如果是NPN型：用手捏住三支引腳，用表筆測試兩邊引腳，并交換表筆；若指針偏轉(zhuǎn)較大，黑表筆接的是集電極，另一方則是發(fā)射集。如果是PNP型：步驟與NP N型一樣，但當指針偏轉(zhuǎn)較大是，黑筆接的是發(fā)射極，另一方則是集電極。三極管除了判斷其管型和極點外，還要判斷出它所處的狀態(tài)，是截止、飽和、還是放大。第三章 制作與安裝3.1 電路設(shè)計 利用Proteus軟件畫好電路原理圖，生成PCB,印刷好電路板。 原理圖PCB 電路板3.2 硬件安裝 準備好全套元件后，用萬用表粗略地(因出廠前已測量過)測量

35、一下各元件的質(zhì)量，對照原理圖，印刷電路板及元件清單分清各元件，然后進行安裝。安裝步驟：電阻二極管IC瓷片電容三極管，可控硅可調(diào)電容電解電容話筒光敏二極管。 焊接時注意先焊接無極性的阻容元件，電阻采用臥裝，電容采用直立裝，緊貼電路板，焊接有極性的元件如電解電容、話筒、整流二極管、三極管、單向可控硅等元件時千萬不要裝反，注意極性的正確，否則電路不能正常工作甚至燒毀元器件。元器件清單如下：位號名稱型號/規(guī)格格數(shù)量位號名稱型號/規(guī)格數(shù)量R1電阻1/4W150K1C1、C3電解電容100U2R2電阻1/6W22K1C2瓷片電容1041R37.5M-10M1D1-4二極管1N40074R4、R6100K2

36、D51N41481R733K1VD穩(wěn)壓二極管12V1RG光敏電阻1Q1三極管90141W可調(diào)電阻500K1MIC話筒1IC集成電路TC40111可控硅MCR100-61第四章 調(diào)試及故障分析4.1 有光測試 在光線充足的環(huán)境下，打開電源，給系統(tǒng)加上激勵信號源（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熄滅。 電路正常工作時，這種情況下燈是不亮的。4.2 無光調(diào)試 用手或不透光的物體遮住光敏電阻，打開電源，在麥克風附近拍打，看燈是否亮。若亮了，再觀察它到底能夠亮多久，若不能夠準確定時，要及時修改元件參數(shù)，讓其準確定時。 強光下，用手在麥克風附近拍打，看發(fā)光二極管是否發(fā)光。若燈亮了，

37、則應該用2中的方法來判斷故障部位，并加以改正。4.3 故障檢查分析 直觀檢查法 電阻法 電壓法 電流法 通過眼、耳、鼻、手來查找故障部位。即是看元器件有無斷線、互碰、燒焦、脫焊等現(xiàn)象；聽聲音有無異常；聞有無焦味；摸器件是否過熱等。用普通萬用表的歐姆檔檢查各點的阻值，粗查是否有短路、斷路或元器件錯焊等情況。用萬用表測量電路中各點對地的電阻以及元器件的阻值，以此來判斷故障部位測量晶體管的管腳電壓和集成塊各腳的電壓或波形，據(jù)此電壓值判斷故障。測量晶體管的管腳電壓和集成塊各腳的電壓或波形，據(jù)此電壓值判斷故障。 調(diào)試前，先將焊好的電路板對照印刷電路圖認真核對一遍，不要有錯焊、漏焊、短路、元件相碰等現(xiàn)象發(fā)生。通電后，人體不允許接觸電路板的任一部分，防止觸電，注意安全。如用萬用表檢測時，只用將萬用表兩表筆接觸電路板相應處即可。第五章 部分數(shù)值計