腳步聲控制照明燈的設(shè)計說明書

/電子技術(shù)課程設(shè)計報告——腳步聲控制照明燈的設(shè)計作品40%報告20%答辯20%平時20%總分100%目錄一、預(yù)備知識-1-1.1收集資料二、課程設(shè)計題目：腳步聲控制照明燈-2-三、課程設(shè)計目的及基本要求-2-四、設(shè)計內(nèi)容提要及說明-3-4.1設(shè)計內(nèi)容-3-4.2設(shè)計說明-3-五、原理圖及原理-3-5.1電路原理圖-3-5.2PCB原理圖-4-六、課程設(shè)計中涉及的實驗儀器和工具-7-七、課程設(shè)計心得體會-12-八、參考文獻-12-預(yù)備知識1.1收集資料聲控?zé)羰且环N聲控電子照明開關(guān)裝置。它提供一種操作簡便,實用可靠,控制靈敏的裝置。此外.利用此裝置可以達到省電的目的.響應(yīng)國家節(jié)能的號召。此次課程設(shè)計的聲控?zé)粲稍捦?音頻放大電路,選頻電路,倍壓整流電路,鑒幅限幅電路,延時關(guān)閉等電路組成。將實現(xiàn)：〔a開關(guān)式控制：擊掌一次燈亮.再擊掌一次燈滅；〔b延時式控制：一次擊掌后燈亮.延時3秒后自動熄滅。1、光敏電阻光敏電阻是一種特殊的電阻.簡稱光電阻.又名光導(dǎo)管。它的電阻和光線的強弱有直接關(guān)系。光強度增加.則電阻減??；光強度減小.則電阻增大。原理當(dāng)有光線照射時.電阻內(nèi)原本處于穩(wěn)定狀態(tài)的電子受到激發(fā).成為自由電子。所以光線越強.產(chǎn)生的自由電子也就越多.電阻就會越小。暗電阻：當(dāng)電阻在完全沒有光線照射的狀態(tài)下〔室溫.稱這時的電阻值為暗電阻〔當(dāng)電阻值穩(wěn)定不變時.例如1kM歐姆.與暗電阻相對應(yīng)的電流為暗電流。亮電阻：當(dāng)電阻在充足光線照射的狀態(tài)下〔室溫.稱這時的電阻值為亮電阻〔當(dāng)電阻值穩(wěn)定不變時.例如1歐姆.與亮電阻相對應(yīng)的電流為亮電流。光電流=亮電流-暗電流我們當(dāng)然希望光敏電阻的靈敏度較高.也就是說光電流較大。2、驅(qū)動顯示電路選用三極管電流放大電路.采用發(fā)光二極管模擬燈的顯示.如圖8所示。下面對基極電阻和集電極電阻的選取進行計算。發(fā)光二極管如果選用普亮的發(fā)光二極管.流過電流要求為5~10mA.選用高亮的發(fā)光一極管.流過的電流要求為1mA.發(fā)光二極管的管壓降為1.8~2V。下面以選用普亮的發(fā)光二極管=5~10mA為例進行計算。故圖1中的。三極管選用NPN型三極管9013.其電流放大倍數(shù)β=60~120.。取β=100..故。,而較好.代入上式得.故取.即圖1中的。圖1課程設(shè)計題目：聲控?zé)舻脑O(shè)計根據(jù)設(shè)計任務(wù)的要求.首先要將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號.這需要傳感器電路.由于傳感器電路輸出的電信號比較微弱.所以我們需要放大電路.經(jīng)放大后的電信號要實現(xiàn)開關(guān)式控制和延時式控制兩種控制方式.開關(guān)式控制中要求擊掌一次燈亮、擊掌一次燈滅.如果將擊掌信號視為觸發(fā)脈沖.則上述現(xiàn)象恰好與觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)功能相一致.所以我們選用觸發(fā)器實現(xiàn)開關(guān)式控制；延時式控制要求擊掌一次后燈亮10秒鐘自動熄滅.如果我們將上述擊掌信號視為觸發(fā)信號.將此觸發(fā)信號加到一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上恰好可以滿足上述要求.所以我們在放大電路后用一個雙路開關(guān)實現(xiàn)上述兩種控制方式.開關(guān)撥到一端實現(xiàn)開關(guān)式控制.開關(guān)撥到另一端實規(guī)延時式控制.經(jīng)過觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出的信號是數(shù)字信號.驅(qū)動能力略顯不足.所以我們考慮增加一級驅(qū)動放人電路.然后再輸出給電燈控制電路。綜上所述.我們根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求繪出如圖所示的電路框圖。課程設(shè)計目的及基本要求1．電子技術(shù)課程設(shè)計是機電系電類專業(yè)學(xué)生一個重要實踐環(huán)節(jié).主要讓學(xué)生通過自己設(shè)計并制作一個實用電子產(chǎn)品.鞏固加深并運用在"模擬電子技術(shù)"、"數(shù)字電子技術(shù)"課程中所學(xué)的理論知識；2．經(jīng)過查資料、選方案、設(shè)計電路、撰寫設(shè)計報告、答辯等.加強在電子技術(shù)方面解決實際問題的能力.基本掌握常用模擬電子和數(shù)字電子線路的一般設(shè)計方法、設(shè)計步驟和設(shè)計工具.提高模擬電子和數(shù)字電子線路的設(shè)計、制作、調(diào)試和測試能力；3．課程設(shè)計是為理論聯(lián)系實際.培養(yǎng)學(xué)生動手能力.提高和培養(yǎng)創(chuàng)新能力.通過熟悉并學(xué)會選用電子元器件.為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)后從事生產(chǎn)和科研工作打下基礎(chǔ)?！?白天光線較強.照明燈不會點亮；〔2晚上又腳步聲照明燈被點亮.腳步聲小時后燈亮延時十秒再自動熄滅；設(shè)計內(nèi)容提要及說明4.1、設(shè)計內(nèi)容路燈控制器電路主要由光控電路.開關(guān)控制電路及延時電路構(gòu)成。工作時.光控電路控制開并控制電路.而光控電路具有優(yōu)先控制的功能.即先讓光控電路來控制開關(guān)電路.即在光控電路工用的情況下.再有聲音信號才能使用控制電路工作.使燈打開.且在聲音消失后會延時照明一段時間.這部分電路由延時電路來實現(xiàn).電源電路的作用是為負(fù)載電路提供照明電源同時向電路中的控制電路提供工作電源.交流電源經(jīng)過橋式整流以后.再經(jīng)過電容降壓.為負(fù)載提供電源.同時經(jīng)過穩(wěn)壓以后.為控制電路提供工作電流。4.2、設(shè)計說明該電路是利用光敏電阻對光敏感的特性和開關(guān)管的開關(guān)特性來實現(xiàn).即白天或光線較亮的時候.控制燈不亮.而在晚上或光線較暗時控制燈亮.同時還要有一個延時電路.以達到延時照明的目的.聲控和光控是共同進行控制的.因而還要有一個電路來控制.當(dāng)有光亮的時候.此控制電路阻止.信號不再往下傳輸.即燈不會亮.而只有當(dāng)光線足夠暗且有聲音的時候此控制電路才起作用.才往下一電路傳輸信號.燈才會亮。此電路既可以用三極管實現(xiàn).也可以用4000糸列的數(shù)字集成實現(xiàn).出于簡單穩(wěn)定的目的.這里選用數(shù)字集成電路來實現(xiàn)。本電路的主要任務(wù)是實現(xiàn)在白天光線比較亮的情況下.燈不亮.而在光線比較暗或天黑的時候.只要有聲音〔說話聲、腳步聲.燈就會亮.同時加上延時電路的延時作用.燈會延時亮一段時間.不致燈連續(xù)工作.造成能源浪費或元器械件的損壞。延時電路由電阻.電容實現(xiàn).光控電路由光敏電阻實現(xiàn).開關(guān)電路由開關(guān)管實現(xiàn)。路燈控制器電路的總體框圖由聲控、光控電路.聲光控制電路.開關(guān)電路.延時電路.負(fù)載電路和電源電路等構(gòu)成.工作時.先由光控電路和聲控電路一起向聲光控制電路輸入信號.當(dāng)兩個信號同時有效時.聲光控制電路才往下傳輸信號.才向開并電路送去信號.使開關(guān)打開.同時也促使延時電路開始工作.而電路的電源由電源經(jīng)過橋式整流以后.再經(jīng)過降壓電路降過壓以后來提供.電路中其他需供電的電路由降壓以后再進行穩(wěn)壓以后來供電.負(fù)載的供電直接由電源來提供原理圖及原理說明課程設(shè)計中涉及的實驗儀器和工具元件清單：電阻R122K各一個電容C10.1F一個電阻R10470一個三極管9013三個電阻R222M一個MIC一個電阻R31K一個MICC210UF一個電阻R41K一個1N4148D1一個電阻R5470一個LED1D2一個滑動電阻R610K一個CD4011BCNU1AU1BU1DU1C四個光敏電阻R710K一個電阻R84.7M一個電阻R9470一個七．課程設(shè)計心得體會通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的.只有理論知識是遠遠不夠的.只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來.從理論中得出結(jié)論.才能真正為社會服務(wù).從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題.可以說得是困難重重.這畢竟第一次做的.難免會遇到過各種各樣的問題.同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處.對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻.掌握得不夠牢固。通過這次電子設(shè)計.使我對電子工藝的理論有了更深的了解。了解到了焊普通元件與電路元件的技巧等。這些知識不僅在課堂上有效.在日常生活中更是有著現(xiàn)實意義.也對自己的動手能力是個很大的鍛煉。在實習(xí)中.我鍛煉了自己動手能力.提高了自己解決問題的能力。通過本次實習(xí)培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實際的能力.提高了我分析問題和解決問題的能力.增強了獨立工作的能力.比如：熟悉常用電子器件的類別、型號、規(guī)格、性能及其使用范圍?？傊?這次課程設(shè)計.使我的各個方面都有一定的認(rèn)識與提高。八．參考文獻[1]王俊峰,斐炳南,李傳光.電子產(chǎn)品的設(shè)計與制作工藝.北京理工大學(xué)出版社,1995

[2]清華大學(xué)電子學(xué)教