聲、光、觸摸三控燈延時開關模板

1、卷南孝大學電子技術課程設計報告題目聲、光、觸摸三控燈延時開關學院名稱電氣工程學院指導教師高飛燕班級自動化1301班學號20134460125學生姓名彭治剛2016年1月13日電子技術課程設計任務書1.課程設計的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等)：設計內(nèi)容：應用傳感器技術、模擬數(shù)字電子技術，設計一個自動聲音、觸摸控制的居民樓或寫字樓的路燈開關電路，具技術指標與要求如下：1)白天照度較高時，即樓道內(nèi)光線充足時，開關不啟動，燈熄滅。2)夜晚樓道內(nèi)光線較差時，若樓道內(nèi)充分安靜，開關不啟動。3)若在光線較差的樓道內(nèi)有人發(fā)出聲響，或用手觸摸，啟動開頭，燈泡點亮，點亮時間為5分鐘后熄滅。設計要

2、求：(1)針對題目的要求，查閱相關資料提出設計方案；(2)畫出系統(tǒng)能表示各單元功能的整機原理框圖；(3)設計相應的單元電路，說明電路的工作原理，并確定元器件的參數(shù)，有計算過程；(4)組裝、制作印刷板實物，調(diào)試或仿真電路，記錄調(diào)試過程，實驗數(shù)據(jù)，并分析仿真結果；(5)寫出設計說明書，內(nèi)容包括方案選擇、單元電路設計、元件選擇、整體電路、電路工作原理，仿真結果分析等，并列出元器件清單；(6)繪制總的系統(tǒng)電路圖和PCB圖。12 .對課程設計成果的要求包括圖表（或實物）等硬件要求：設計電路，安裝調(diào)試或仿真，分析實驗結果，并寫出設計說明書，語言流暢簡潔，文字不得少于3000字。要求圖紙布局合理，符合工程要

3、求，使用Protel軟件繪出原理圖（SCH和印制電路板（PCB）,器件的選擇要有計算依據(jù)。3 .主要參考文獻：1康華光.電子技術基礎（模擬部分）第五版M.北京：高等教育出版社，20062康華光.電子技術基礎（數(shù)字部分）第五版M.北京：高等教育出版社，20063中國集成電路大全編寫委員會.中國集成電路大全集成運算放大器M.北京：國防工業(yè)出版社，19854李震梅，房永鋼.電子技術實驗與課程設計M.北京：機械工業(yè)出版社，20115彭介華.電子技術基礎課程設計M.北京：高等教育出版社，19974 .課程設計工作進度計劃:起迄日期2015.11.511.72015.11.811.18.2015.11.1

4、912.5.2015.12.612.2052015.12.2112.30.工作內(nèi)容布置設計任務，了解設計內(nèi)容。查閱參考文獻，閱讀資料，確定設計方案單元電路設計，調(diào)試仿真階段制作電路板，制作實物編寫設計說明書，繪制總電路圖指導教師高飛燕 日期:2015年11 月5 日一、方案設計與論證：對于聲、光、觸摸三控延時開關的設計，在強光環(huán)境下，開關是斷開的，燈泡出于熄滅狀態(tài)，只有觸摸金屬片才能觸發(fā)電路。在弱光環(huán)境下時，安靜的狀態(tài)下，電路依舊出于斷開狀態(tài)，只有在接收有聲音信號時，或者觸摸了金屬片時，電路才會啟動，燈泡發(fā)光。所以電路中需要一個光控電路，加入光敏電阻，使電路能夠對光線強弱產(chǎn)生感應控制電路關斷，

5、并且還需要加入一個聲音接收器，能夠接收聲音信號來控制電路的導通。電路導通后延時五分鐘燈泡熄滅，可以設計一個定時電路或者加入定時器，控制燈泡在電路導通發(fā)光后五分鐘熄滅。二、單元電路設計與參數(shù)計數(shù)整體方案包括6個部分：電源電路部分，聲控部分、光控部分、觸摸控制部分、延時電路部分以及控制部分1）電源電路部分其中電源為220V交流電，并用4.87K歐姆的R10代替（220V10W的燈泡，再經(jīng)過整流橋D1,將經(jīng)過負載（燈泡）的220V交流電轉換為直流，該直流電壓較高，Rl、R2和Cl完成對整流后的脈動直流電壓的降壓和濾波。2）、聲控部分光線檢測由R5和光敏電阻RC組成，光敏電阻兩端的電壓隨著光線的強弱變

6、化而變化，并送入集成電路CD4071的第1、2腳進行處理。3）、光控部分聲音檢測由當i極體話筒MIGC3R4R5R6和Ql組成，聲音信號經(jīng)MIC轉換為電信號后通過電容C3耦合至三極管Ql進行放大，電阻R4R5構成Ql的直流偏置電阻，聲音的有無通過Ql集電極的電壓變化送到集成電路CD4071的第1、2腳進行處理，電阻R6為MIC內(nèi)部的放大元件提供偏置4）、觸摸部分人體觸摸感應信號則通過觸摸片、R3C3進入Ql放大，并從Ql的C極輸入到CD4071的1、2腳，當有無觸摸信號時也將引起CD4071的1、2腳電壓變化，因此CD4071的1、2腳的電壓是由聲音和觸摸信號共同作用的結果。5）、延時電路部分

7、該電品&由DSR7和C2組成。其中R7和C2為延時時間控制元件，圖中所示參數(shù)的延時時間大約為300s。二極管D5的功能是防止C2向CD4011的4腳放電影響延時時向。6）控制電路該電路由集成電路CD4011三端穩(wěn)壓集成電路LM7805c下口R8組成。其中CD4011是四一二輸入與非門代替。三、仿真過程及仿真結果本設計采用Multisim10.0對電路進行仿真，在仿真過程中光敏電阻、聲傳感器、觸摸板在元件庫中都沒有找到，最終決定用交流電源代替聲傳感器，而觸摸板用+6V電源代替，給電路提供信號；光敏電阻在白天受光照時電阻很小，晚上沒有受到光照時電阻很大，所以決定用導線代替光敏電阻；電源電路

8、由+6V的直流電壓代替。仿真圖見圖3.1220Vmis 、b%： "：|廿& . LM7#b5CT2： ： ： ： ： ： ： jtUo ：11g? ci - f ISOHe. - .四、總原理圖及元器件清單：總原理圖見圖4.1,PCB圖見圖4.2,元器件清單見表4.3圖4.1總原理圖ai-rUnlF圖4.2 PCB圖原件序號型號主要參數(shù)數(shù)量價格（元）備注燈泡15w12VD1-VD4In400741耐壓1000VU1LM780510.2VD5In40071耐壓1000VR1RJ-0150K1R2RJ-010K1R3RJ-03M1R4RJ-02M1R5RJ-056K1R6RJ-

9、010K1R7RJ-03M1R8RJ-010K1C1-C247u21.2C30.1u11Q1VT901411.2RG12.0光敏電阻表4.3兀器件清單六、結論與設計體會我做的課題是“聲、光、觸摸三控燈延時開關”。主要是通過光照和聲音及觸摸三控照明燈，它可以廣泛的應用于樓梯、過道、庫房等公共場所。在設計中使用者可以自行調(diào)節(jié)聲光檢測信號的靈敏度，或者是照明燈點亮時間的長度，這就為更方便了不同人群的使用，這是本設計中比較新穎的一點。通過這次課程設計，我受益良多，雖然過程中困難重重，但都還是一一克服了，這次課設讓我又一次理解到了理論知識和實際操作的區(qū)別，聽別人說總是感覺很簡單，但做起來卻是截然不同，洗

10、PCB板的時候，和別人一樣的操作，而我的卻洗壞了幾個地方。做仿真的時候，元件庫中沒有我需要的元件，最后通過在網(wǎng)上查資料，知道了可以用電壓源和電流源代替，這才完成了仿真。最讓我頭疼的是焊接，最開始焊出來很多虛焊，電路不能正常工作，在經(jīng)歷了幾次返工以后，才最終完成了這次課設。最后我通過不斷地調(diào)試，才最終使設計性能指標的靈敏度基本達到了設計的要求。七、參考文獻1康華光.電子技術基礎（模擬部分）第五版M.北京：高等教育出版社，20062康華光.電子技術基礎（數(shù)字部分）第五版M.北京：高等教育出版社，20063中國集成電路大全編寫委員會.中國集成電路大全集成運算放大器M.北京：國防工業(yè)出版社，19854李震梅，房永鋼.電子技術實驗與課程設計M.北京：機械工業(yè)出版社，20115彭介華.電子技術基礎課程設計M.北京：高等教育出版社，19976童詩白，華成英模擬電子技術基礎，高等教育出版社，2006。7閻石數(shù)字電子技術基