第三組樓道開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2011 2012 學(xué)年 第 二 學(xué)期樓道路燈開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告題 目： 樓道路燈開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程系自動(dòng)化 _ 班 級(jí)： _ 姓 名： 指導(dǎo)教師： 電氣工程系2011年5月12日任務(wù)書(shū)課題名稱(chēng)樓道路燈開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師（職稱(chēng)） 執(zhí)行時(shí)間20112012學(xué)年 第 二 學(xué)期 第 14 周學(xué)生姓名學(xué)號(hào)承擔(dān)任務(wù)設(shè)計(jì)目的掌握樓道路燈開(kāi)關(guān)電路的工作原理，掌握其設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)路燈開(kāi)關(guān)電路1、 聲音能使路燈亮2、 燈亮20秒后自動(dòng)熄滅3、 白天燈不亮 專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)摘要在本設(shè)計(jì)樓道路燈開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)電路由電源電路、聲電轉(zhuǎn)換電路、放大電路

2、、處理電路、光電轉(zhuǎn)換電路及控制電路組成，主要介紹了聲光雙控路燈控制器的性能，適用范圍及工作原理，給出各電路原理圖及元件參數(shù)選擇，節(jié)電效果十分明顯，同時(shí)也大大減少了維修量、節(jié)約了資金，使用效果良好。用聲光雙控路燈代替住宅小區(qū)樓道上的開(kāi)關(guān)路燈，白天光照好，不管過(guò)路者發(fā)出多大聲音，樓道燈也不會(huì)亮。夜晚光暗，當(dāng)有人走過(guò)樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其他聲音時(shí)，電路的拾音器只要檢測(cè)到有碎發(fā)聲響，樓道燈會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮，提供照明，當(dāng)人們進(jìn)入家門(mén)或走出公寓，樓道燈延時(shí)20秒后會(huì)自動(dòng)熄滅。用聲光雙控路燈代替住宅小區(qū)樓道上的開(kāi)關(guān)路燈，只有在天黑以后，當(dāng)有人走過(guò)樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其他聲音時(shí)，樓道燈會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮，提供照明，當(dāng)人

3、們進(jìn)入家門(mén)或走出公寓，樓道燈延時(shí)幾分鐘后會(huì)自動(dòng)熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會(huì)亮，可以達(dá)到節(jié)能的目的。聲光控制路燈不僅適用于住宅的區(qū)的樓道，而且也適用于工廠，辦公樓，教學(xué)樓等公共場(chǎng)目錄插圖清單插表清單第一章 緒論1.1概述 這周我們組需要設(shè)計(jì)的電路是樓道路燈聲光控制路燈電路，在此電路中，我們希望達(dá)到的目的是，使電路能根據(jù)聲音和光線(xiàn)的作用自動(dòng)發(fā)光，并且自動(dòng)熄滅。在白天強(qiáng)光照射時(shí)，電路中燈泡不發(fā)光；而晚上無(wú)燈光或被遮光，并且有聲響時(shí)燈泡發(fā)光，且延續(xù)20秒后熄滅。此電路圖的設(shè)計(jì)主要是基于用聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)代替住宅小區(qū)的樓道上的開(kāi)關(guān)，只有在天黑以后，當(dāng)有人走過(guò)樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其它聲音時(shí)，樓道

4、燈會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮，提供照明，當(dāng)人們進(jìn)入家門(mén)或走出公寓，樓道燈延時(shí)幾分鐘后會(huì)自動(dòng)熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會(huì)亮，可以達(dá)到節(jié)能的目的。聲光控延時(shí)開(kāi)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(xué)樓等公共場(chǎng)所，用途非常廣泛。1.1.1課題的背景和意義在學(xué)校、機(jī)關(guān)、廠礦企業(yè)等單位的公共場(chǎng)所以及居民區(qū)的公共樓道，長(zhǎng)明燈現(xiàn)象十分普遍，這造成了能源的極大浪費(fèi)。另外，由于頻繁開(kāi)關(guān)或者人為因素，墻壁開(kāi)關(guān)的損壞率很高，增大了維修量、浪費(fèi)了資金。用聲光雙控路燈代替住宅小區(qū)樓道上的開(kāi)關(guān)路燈，只有在天黑以后，當(dāng)有人走過(guò)樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其他聲音時(shí)，樓道燈會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮，提供照明，當(dāng)人們進(jìn)入家門(mén)或走出公寓，

5、樓道燈延時(shí)幾分鐘后會(huì)自動(dòng)熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會(huì)亮，可以達(dá)到節(jié)能的目的。聲光控制路燈不僅適用于住宅的區(qū)的樓道，而且也適用于工廠，辦公樓，教學(xué)樓等公共場(chǎng)所，它具有體積小、外形美觀、注重環(huán)保是當(dāng)今世界的主流，高能耗且會(huì)加劇溫室效應(yīng)的白熾燈越來(lái)越不歡迎但樓道照明卻限制了熒光燈的使用，因?yàn)闃堑勒彰魇欠浅掷m(xù)性的，有人經(jīng)過(guò)才需要光亮，而不斷地開(kāi)關(guān)通斷會(huì)影響熒光燈的使用壽命，所以聲光控制白熾路燈在樓道照明領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 聲光雙控路燈控制器，近年來(lái)被普遍使用于各種公共場(chǎng)所，國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家們也在不斷研究更優(yōu)、更節(jié)能的路燈控制方案。國(guó)內(nèi)外不斷有新的研究成果，比如太陽(yáng)能景觀路燈聲光控制器，電源由太陽(yáng)能

6、電池供電，既可以解決廣大農(nóng)村地區(qū)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村路燈照明需求，又可以當(dāng)作一個(gè)景觀，美化環(huán)境，而且節(jié)約了日趨緊張的能源；紅外光控制的樓道路燈系統(tǒng)，其利用紅外光控制技術(shù)，利用行人通過(guò)樓道時(shí)切斷紅外光，使路燈點(diǎn)亮，這種路燈控制電路無(wú)噪音污染；還有一些是LED燈，成本比普通燈要高幾倍，但LED燈低能耗，節(jié)省能源，其應(yīng)用已經(jīng)成熟按目前并沒(méi)有普及，目前國(guó)際有一些公司正致力于LED燈的生產(chǎn)應(yīng)用。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的聲光雙控?zé)粢灿幸欢ǖ娜秉c(diǎn)，如果這座樓處于馬路旁則汽車(chē)通過(guò)時(shí)的鳴笛聲、甚至汽車(chē)通過(guò)時(shí)的聲響就能將整座樓樓道內(nèi)的聲控?zé)羧坑|發(fā)，使所有的樓道燈都亮起來(lái)。這種現(xiàn)象可稱(chēng)為誤觸發(fā)或干擾觸發(fā)，這對(duì)于某些應(yīng)用場(chǎng)所是不允許的。為

7、了不使電路發(fā)生誤觸發(fā)，在某些聲控設(shè)備中采用了另一種聲控電路，即超聲波遙控電路。目前國(guó)內(nèi)外有不斷的新成果涌現(xiàn)，共同的目是節(jié)省能源，為人們提供更環(huán)保、舒適、可持續(xù)、和諧的生存環(huán)境。1.1.2小組的分工與合作參與本次設(shè)計(jì)首先通過(guò)在思考、設(shè)計(jì)、調(diào)試階段，資料的收集與整理、，并在收集資料過(guò)程中，我在學(xué)校圖書(shū)館查閱了大量的文獻(xiàn)，并綜合網(wǎng)上發(fā)布的一些權(quán)威電路資料，對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行整合。最后在Multism71s中進(jìn)行仿真。得到我們?cè)O(shè)計(jì)的樓道聲控電路。最后完成這次課題設(shè)計(jì)。1.2設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)聲控光控延時(shí)的功能。在白天的時(shí)候無(wú)論是否有聲音或者聲音多大，燈泡都不可以被點(diǎn)亮。而小燈泡被點(diǎn)亮的條件是：一.黑

8、暗條件，即使光敏電阻的阻值達(dá)到很高是輸入端呈現(xiàn)高電平的狀態(tài)；二.有聲音輸入，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大電路使第二個(gè)輸入端呈現(xiàn)高電平狀態(tài)。這樣小燈泡就滿(mǎn)足被點(diǎn)亮的條件，小燈泡被點(diǎn)亮。而在聲音信號(hào)消失后，聲控輸入端呈現(xiàn)低電平狀態(tài)，而小燈泡不會(huì)立即就熄滅，而是延時(shí)一段時(shí)間被熄滅，是因?yàn)殡娐分屑佑幸粋€(gè)延時(shí)模塊。加在電路上的一個(gè)電阻與電容后發(fā)生后續(xù)放點(diǎn)，而電量減少到一定的值后，電路熄滅。 所設(shè)計(jì)的電路分為四個(gè)模塊：電源模塊，信號(hào)接接收模塊，信號(hào)處理模塊，延時(shí)模塊。電源模塊是為了向整個(gè)電路中提供一個(gè)穩(wěn)定的直流電源，其中有整流，濾波，穩(wěn)壓等幾個(gè)部分。信號(hào)收集模塊分為兩個(gè)部分：一個(gè)是聲音信號(hào)接收模塊，另外一個(gè)是光信號(hào)收集模

9、塊。而且這兩各模塊是需要同時(shí)起作用的，即是晚上條件加上聲音信號(hào)條件。聲音接收模塊是將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓的改變，然后傳送到TC1408BP芯片。而光信號(hào)是通過(guò)光敏電阻是輸入端呈現(xiàn)高電平狀態(tài)，然后傳送個(gè)芯片，從而驅(qū)動(dòng)被控電路，同時(shí)會(huì)作用于延時(shí)模塊，而起到延時(shí)的目的。1.3電路工作流程圖檢測(cè)聲音光檢測(cè)放大控制門(mén)整形延時(shí)環(huán)節(jié)二次整形燈泡圖 1-1 電路工作流程圖第二章 電路設(shè)計(jì)2.1光控電路該電路主要由R4和光敏電阻R g組成，白天因光敏電阻R g受光線(xiàn)照射，電阻變小，使數(shù)碼管的1B腳呈低電位，1Y的輸出端為高電平，2Y輸出為低電平，D4管截止，后面電路阻斷，這時(shí)，無(wú)論有多大聲響，燈都不會(huì)亮。到夜晚，

10、R g的電阻隨環(huán)境光線(xiàn)的減弱而增大，使數(shù)碼管1B腳呈高電位，如果有聲音的話(huà)，1A管腳呈高電平，與白天相反，2Y管腳輸出為高電平，D4管會(huì)導(dǎo)通。若出現(xiàn)光控時(shí)間偏早或偏晚，調(diào)節(jié)R4阻值，使R g兩端電壓在閾值附近變化（即天黑亮燈前后）。圖2-1 光控電路 2.1.1光敏電阻表2-1 光敏電阻 型號(hào)大電壓（VDC）大功耗（MW）環(huán)境溫度光譜峰值（nm） 亮電阻 （k） 暗 電阻（M）MJ20516250500-30+70560 5 1簡(jiǎn)介：在白天光較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻RG的阻值較低（約為1.2K），在R4與光敏電阻兩端加有電壓，在白天我們要求此端輸出的低電平不管聲控部分輸出的是高電平或者是低電平，芯片始

11、終輸出為低電平，從而使得燈泡不亮。所以R4的阻值要遠(yuǎn)大于1.2K，近似使得R4短路。在晚上光線(xiàn)較暗時(shí)，光敏電阻RG的阻值變大（最大約為50M），R4，RG串聯(lián)分壓，在晚上我們要求此端輸出高電平，若此時(shí)有聲音即聲控部分輸出高電平，則芯片最終為高電平，使得燈泡亮。若無(wú)聲則聲控部分為低電平，使得燈泡不亮。所以R4的阻值要小于50M，這樣可以認(rèn)為電壓全部給了R5，RG短路，即光控部分為高電平，燈泡有聲控部分控制。2.2聲控電路 如圖2-2，該電路主要由R1，C1，麥克風(fēng)MIC以及輔助的基本放大電路R2，R3，T1組成。白天，因?yàn)楣饪仉娐纷钄?，所以，無(wú)論多大聲響，燈都不會(huì)亮。到夜晚，光控電路導(dǎo)通，當(dāng)人走

12、動(dòng)的腳步聲傳到麥克風(fēng)MIC時(shí)，聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)經(jīng)三極管T1放大 ，使數(shù)碼管腳1A的電位由低變高，1Y管腳輸出低電平，2Y管腳輸出高電平，D4管導(dǎo)通，然后向C2迅速充電到閾值電壓，4Y輸出高電平，可控硅導(dǎo)通，燈泡被點(diǎn)亮。若聲控靈敏度偏低，可增大R1阻值，或換較高放大倍數(shù)的三極管。圖2-2 聲控模塊2.2.1基本共射放大電路圖為基本共射放大電路，晶體管使起放大作用的核心元件。輸入信號(hào)Ui為正弦電壓。 圖2-3 基本共射放大電路 工作原理當(dāng)輸入信號(hào)Ui=0時(shí)，稱(chēng)放大電路處于靜態(tài)。輸入回路中，基極電源BB使晶體管的間電壓BE大于開(kāi)啟電壓on，并與積極電阻b共同決定積極電流IB；在輸出回路中，集電極電源

13、VCC應(yīng)足夠高，使晶體管的集電結(jié)反向偏置，以保證晶體管工作在放大狀態(tài)，因此集電極電流ICB；集電極電阻C上的電流等于C，因而其電壓為cb，從而確定了間的電壓c eccCCO當(dāng)輸入信號(hào)Ui不為0時(shí)，在輸入回路中，必將在靜態(tài)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)的基極電流IB；當(dāng)然也會(huì)在輸出電路得到動(dòng)態(tài)的電流Ic；集電極電阻C將集電極電流的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，使得換壓降UCE產(chǎn)生變化，管壓降的變化就是輸出動(dòng)態(tài)電壓o，從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。直流電源cc為輸出提供所需能量。由于圖所示電路的輸入回路與輸出回路以發(fā)射級(jí)為公共端，故稱(chēng)之為共射放大電路，并稱(chēng)公共端為“地”。直流電源單獨(dú)作用時(shí)晶體管的基極電流IB，集電極電流IC

14、，b-e間的電壓UBE，管壓降UCE稱(chēng)為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q,常將這四個(gè)物理量記為IBQ，ICQ，UBEQ，UCEQ；在近似估算中，常認(rèn)為UBEQ為已知量，對(duì)于鍺管，取UBEQ為0.2V；對(duì)于硅管，UBEQ取0.7V。對(duì)于放大電路最基本的要求，一是不失真，而是能夠放大。如果輸出波形嚴(yán)重失真，所謂放大就毫無(wú)意義。因此，設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，以保證放大電路不產(chǎn)生失真使非常必要的。2.2.2阻容耦合放大電路在實(shí)用放大電路中，為了防止干擾，常要求輸入信號(hào)，直流電源，輸出信號(hào)均有一端接在公共端，基地端，稱(chēng)為共地。這樣，將放大電路中的基極電源與集電極電源合二為一。圖示為阻容耦合共射放大電路，圖中電容C1

15、用于連接信號(hào)源與放大電路，C2用于連接放大電路與負(fù)載，稱(chēng)為“耦合電容”。 圖2-4 基本阻容耦合放大電路由于電容對(duì)直流量的容抗無(wú)窮大，所以信號(hào)源與放大電路，放大電路與負(fù)載之間沒(méi)有直流量通過(guò)。耦合電容的容量應(yīng)足夠大，使其在輸入信號(hào)頻率范圍內(nèi)的容抗非常小，可視為短路，所以信號(hào)幾乎無(wú)損失地加在放大管的基極與發(fā)射極之間?？梢?jiàn)，耦合電容的作用是“隔直流，通交流。”令輸入端短路可以求出靜態(tài)工作點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)： ； ； 2.3延時(shí)電路延時(shí)電路主要由電容C2，電阻R5組成。當(dāng)夜晚人走動(dòng)時(shí)，燈路導(dǎo)通，2Y管腳輸出高電平通過(guò)二極管D4向C2迅速充電；人過(guò)聲息，2Y管腳輸出電平變低，由C2電壓 維持門(mén)G3輸入的高電

16、平，門(mén)G4輸出狀態(tài)不變，燈不熄。C2維持3A，3B輸入為高電平，使4Y的輸出狀態(tài)不變，可控硅開(kāi)關(guān)仍然導(dǎo)通，燈泡不熄滅。這時(shí)D4管隔離C2經(jīng)R5緩慢放電，大約20S后，電壓降到一定程度時(shí)，,3A,3B輸入為低電平，使4Y輸出低電平，可控硅開(kāi)關(guān)截止，燈自動(dòng)熄滅。若要變動(dòng)延時(shí)的長(zhǎng)短，可改變C2的容量或R5的阻值。人走燈熄的延時(shí)照明控制作用，從而達(dá)到節(jié)約電能延長(zhǎng)使用壽命的圖2-5 延時(shí)電路2.3.1 RC電路的放電過(guò)程 當(dāng)電容C2已有電壓U時(shí) ，且二極管D4無(wú)正偏截止時(shí)，電容器立即對(duì)電阻R5放電，放點(diǎn)開(kāi)始時(shí)的電流為UR，放電的實(shí)際方向與充電的方向相反，放電時(shí)的電流i與電容電壓u隨時(shí)間均按指數(shù)衰減為零，

17、電流與電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式 放電時(shí)電流電壓的變化曲線(xiàn)：ut0圖2-6 RC電路放電過(guò)程RC電路的時(shí)間常數(shù)RC電路的時(shí)間常數(shù)用t表示，t=RC，t的大小決定了電路充放電的快慢，對(duì)于充電而言，時(shí)間常數(shù)t為電容電壓為u從零增長(zhǎng)到63.2%U所需的時(shí)間。對(duì)放電而言，t是電容電壓從 U下降到36.8%所需要的時(shí)間。 R5的阻值為2M，C2為10uF，延時(shí)時(shí)間 T 所以延遲時(shí)間為20s 延遲電路的優(yōu)點(diǎn) 在電路中，延遲電路的時(shí)間是由電阻和電容協(xié)調(diào)控制的，可以通過(guò)改變電阻和電容的值來(lái)改變延遲的時(shí)間。而延遲電路的使用可以大大的節(jié)省電量，具有人性化設(shè)計(jì)，符合當(dāng)代主流思想。2.4單相橋式整流電路單相橋式整流電路由四只二

18、極管組成，其構(gòu)成原則就是保證在輸入電壓US的整個(gè)周期內(nèi)，負(fù)載上的電壓和電流方向始終不變。為了達(dá)到這一目的，就要在US的正負(fù)半周內(nèi)正確引導(dǎo)流向負(fù)載的電流。下圖為單相橋式整流電路的習(xí)慣畫(huà)法。 圖2-7 單向橋式整流電路當(dāng)輸入電壓US>0時(shí)，電流流向?yàn)?AD1RLD3B當(dāng)輸入電壓US<0時(shí)，電流流向?yàn)?BD2RLD4A其輸出電壓的平均值 U O(AV) 輸出電流的平均值（即負(fù)載電阻中的電流平均值） IO（AV）整流電路中二極管的選擇，因?yàn)槊恐欢O管只在輸出電壓US的半個(gè)周期內(nèi)通過(guò)電流，所以每只二極管的平均電流只有負(fù)載電阻上電流平均值的一半，即 二級(jí)管管所能承受的最大反向電壓 URMAX=

19、考慮到電網(wǎng)電壓的波動(dòng)范圍為10%，所以實(shí)際選用二極管時(shí)，應(yīng)該至少有10%的余量，選擇最大整流電流IF和最大反向工作電壓URM分別為 IF> URM> 2.5濾波電路電容濾波電路使最常見(jiàn)也是最簡(jiǎn)單的濾波電路，在整流電路的輸出端（即負(fù)載電阻的兩端）并聯(lián)一個(gè)電容即構(gòu)成電容濾波電路，如下圖。濾波電容容量較大，因而一般均采用電解電容，在接線(xiàn)時(shí)要注意電解電容的正負(fù)極。電容濾波電路利用電容的充放電作用，使輸出電壓趨于平滑。 圖2-8 電容濾波電路2.6 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路整流濾波電路輸出的電壓會(huì)隨著電網(wǎng)電壓的波動(dòng)而波動(dòng)，隨著負(fù)載特性的變化而變化。為了獲得穩(wěn)定性好的直流電壓，必須采用穩(wěn)壓措施。由穩(wěn)壓二

20、極管DZ和限流電阻R所組成的穩(wěn)壓電路是一種最簡(jiǎn)單的直流穩(wěn)壓電源。如下圖所示，其輸入電壓UI是整流濾波后的電壓，輸出電壓UO就是穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ，RL是負(fù)載電阻 圖2-9 穩(wěn)壓二極管組成的穩(wěn)壓電路從電路中可得到兩個(gè)基本關(guān)系式 IR = IDZ + IL2.7 集成數(shù)碼管CD4001 集成電路CD4011是一個(gè)包含4個(gè)與非門(mén)的CMOSS電路，每個(gè)與非門(mén)有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，與非門(mén)的特點(diǎn)是，輸入端有低電平輸出高電平，輸入端全部是高電平時(shí)輸出低電平，邏輯表達(dá)式是： Y=（AB）圖2-10 集成數(shù)碼管CD40012.8可控硅開(kāi)關(guān)可控硅又叫晶閘管，是晶體閘流管(Thyristor)的簡(jiǎn)稱(chēng)，谷稱(chēng)可控

21、硅，它是一種大功率開(kāi)關(guān)型半導(dǎo)體器件，在電路中用文字符號(hào)為“V”、“VT”表示（舊標(biāo)準(zhǔn)中用字母“SCR”表示）。、圖2-11 可控硅開(kāi)關(guān)第三章 電路仿真3.1電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖我們通過(guò)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，綜合組成我們的樓道路燈開(kāi)關(guān)電路即聲控電路。如果是我們小組在仿真軟件中設(shè)計(jì)的電路。 圖3-1 電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖3.2電路工作原理220V電壓通過(guò)燈絲D2橋式整流管。降壓整流后，經(jīng)過(guò)R7限流。D2，C3為穩(wěn)壓慮波電路，向左側(cè)電路提供穩(wěn)定的工作電壓。R4與Rg光敏電路組成分壓電路，白天由于光照光敏電阻阻值變小，通過(guò)4個(gè)與非門(mén)組成的D4011使得后級(jí)電路不工作。晚上光線(xiàn)暗光敏電阻的阻值變大，通過(guò)4個(gè)與非門(mén)組成的D

22、4011使得后級(jí)電路工作。此時(shí)如果有聲音被接收，經(jīng)過(guò)C1耦合晶體管放大后，在R3上形成音頻電壓，此電壓如高于1/2的電源電壓，通過(guò)4個(gè)與非門(mén)組成的D4011使得R6觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，電燈正常點(diǎn)亮。如此時(shí)無(wú)聲被接收則可控硅截止，電燈關(guān)閉等待下次觸發(fā)。電路參數(shù)整定 從電路圖2-9中得到兩個(gè)基本關(guān)系式 IR = IDZ + IL限流電阻R7的選擇必須滿(mǎn)足兩個(gè)條件：一是穩(wěn)壓管流過(guò)的最小電流IDZmin應(yīng)大于穩(wěn)壓管的最小穩(wěn)定電流IZmin（即手冊(cè)中的IZ）；二是穩(wěn)壓管流過(guò)的最大電流IDZmax應(yīng)小于穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流IZmax（即手冊(cè)中的IZM）。即IZminIDZIZmax從圖2-9所示的電路可以得到

23、 由穩(wěn)壓管最小穩(wěn)定電流和最大穩(wěn)定電流可得其中，解得限流電阻的范圍是 代入數(shù)據(jù)得出所需要的限流電阻R7的阻值范圍為245R7294，綜合考慮我們選取中間值270控制電路晶體管靜態(tài)分析:晶體管管壓降UCEQ，VCC通過(guò)測(cè)量的出: IBQ=(VCC-UBEQ)/R2 ICQ=IBQ UCEQ=VCC-ICQR3 得R3=(VCC-UCEQ)/ICQ無(wú)光時(shí),要使2處于高電平 則: URLUOH URL=RL/(RL+R4)*VCCUON R4(VCC-UOH)/UOH*RL聲音來(lái)時(shí),得滿(mǎn)足使1為高電平,即需要使晶體管處于截止區(qū). UBEUOH設(shè)麥克風(fēng)CM-18W的阻值為RCM,由儀器測(cè)得: RCM/(

24、R+RCM)*VCCUON 得: R(VCC-UON)/UON*RCM. 其中R=R1/R2=R1*R2/(R1+R2)即:R1*R2/(R1+R2)(VCC-UON)*RCM/UON -無(wú)聲音時(shí).得滿(mǎn)足1為低電平,即晶體管導(dǎo)通.測(cè)RBE 由網(wǎng)孔電流法得:UBEUON UBE=RBE*1-RBE/(RCM+RBE)*VCC/(R2+RBE-R22)/(R1+R2)-RBE2/(RCM+RBE) -由可算出R1和R2的取值范圍是 R122K，R22.5M根據(jù)晶體管最大管壓降UCE可算出集電極電阻R333K電阻R4與光敏電阻一起分壓，電路中要求光明電阻分得較高電壓，所以R4阻值不能太大，將其設(shè)置為

25、大約100K3.3器件清單表3-1 器件清單 序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格1R122K11CMOSS集成數(shù)碼管CD40112R22.7M12二極管D4IN41483R333K13R630K4R4100K14C3100uf5MIC駐極體54+-2db15穩(wěn)壓二極管7.5V6光敏電阻RgMG440316R7270K7C1470nf17單向可控硅SCR10068三極管T1S904118整流二極管D2IN4007X49C210uf19燈泡60W10R52M20結(jié)論在這次課題設(shè)計(jì)中，我們收獲很多，首先我們懂得和小組成員的團(tuán)結(jié)的精神，而且自主學(xué)習(xí)了關(guān)于聲控電路的知識(shí)。感謝我們小組成員在課題設(shè)計(jì)當(dāng)中的努力與奉獻(xiàn)。通過(guò)我們大家的努力我們完成了我們課題設(shè)計(jì)的任務(wù)。希望在以后的學(xué)習(xí)當(dāng)中能夠發(fā)揚(yáng)這種精神。在課題設(shè)