聲光控電路的設(shè)計

題目：聲光控電路的設(shè)計學(xué)院：班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：時間：2012-3-19——2012-5-13目錄：TOC\o"1-5"\h\z一：實訓(xùn)要求 2\o"CurrentDocument".設(shè)計題目： 3\o"CurrentDocument".設(shè)計目的： 3\o"CurrentDocument".設(shè)計任務(wù)： 3\o"CurrentDocument".設(shè)計思路： 3\o"CurrentDocument"：論文部分 4\o"CurrentDocument"概述： 4\o"CurrentDocument".Summary: 4\o"CurrentDocument".關(guān)鍵字 4\o"CurrentDocument".Thekeyword 5\o"CurrentDocument"軟件簡介 5\o"CurrentDocument"Protel的簡介 5\o"CurrentDocument"Protel99SE的劃分 6\o"CurrentDocument"Protel99SE的功能 6\o"CurrentDocument"4電路中用到的新元器件 6\o"CurrentDocument"駐極體麥克風(fēng) 6\o"CurrentDocument"組成及工作原理： 6..\o"CurrentDocument"駐極體話筒與電路的接法： 7.光敏電阻 8組成 8.\o"CurrentDocument"作用 8.\o"CurrentDocument"主要參數(shù)與特性 8..\o"CurrentDocument"51單片機 9\o"CurrentDocument"51單片機簡介 9..\o"CurrentDocument"主要功能 10\o"CurrentDocument"5聲光控節(jié)能燈電路的組成 10\o"CurrentDocument"電源電路 10\o"CurrentDocument"繼電器驅(qū)動 11\o"CurrentDocument"聲控電路 12\o"CurrentDocument"光控電路 14\o"CurrentDocument"單片機控制電路 15\o"CurrentDocument"原理總圖 15\o"CurrentDocument"6參數(shù)計算 16\o"CurrentDocument"電源電路 16\o"CurrentDocument"繼電器驅(qū)動電路 17\o"CurrentDocument"聲控電路 17\o"CurrentDocument"控電路 18\o"CurrentDocument"8總結(jié)和展望 19\o"CurrentDocument"參考文獻 20附件實訓(xùn)要求1.設(shè)計題目：聲光控電路的設(shè)計2.設(shè)計目的：通過聲音和光線強度來達到電路開關(guān)的自由控制，節(jié)約能量的同時節(jié)省了人力物力，方便人們?nèi)粘Ｉ睢?.設(shè)計任務(wù)：掌握protel軟件、了解設(shè)計一個電路的步驟更多與專業(yè)相關(guān)的知識、完成聲光控電路的設(shè)計的所有步驟，設(shè)計出完整的可以投入生產(chǎn)的電路。根據(jù)原理設(shè)計出相應(yīng)的電路圖，利用protel完成電路圖的設(shè)計和繪制，并生成網(wǎng)表，最后完成PCB布局布線4.設(shè)計思路：在選擇好主要器件包括駐極體麥克風(fēng)、光敏電阻、51單片機的基礎(chǔ)上通過更多器件的相互作用來實現(xiàn)聲光控電路的功能。并利用protel軟件實現(xiàn)電路的繪制、布局布線、仿真等設(shè)計要求。二：論文部分1.概述：利用protel軟件對聲光控電路的設(shè)計進行設(shè)計和pcb版圖設(shè)計同時進行仿真。在protel軟件中需完成的工作有：聲光控電路的繪制、電路的檢錯糾錯、生成網(wǎng)表、電路元器件封裝的填寫和繪制、在導(dǎo)入pcb前的檢驗、pcb板的設(shè)計、pcb版的布線、電路的仿真、導(dǎo)出pcb版圖和電路圖。在所設(shè)計的聲光控總電路分為以下五個模塊分別為：電源電路，光控電路，聲控電路，單片機控制電路，繼電器驅(qū)動電路。而我們根據(jù)在電路的設(shè)計和protel中的實踐來實現(xiàn)聲光控電路的要求。利用的：。在利用51單片機是需導(dǎo)入事先設(shè)計好的編程程序。進而幫助電路實現(xiàn)相應(yīng)功能。Summary:UseoftheacousticprotelsoftwarecontrolcircuitdesignofdesignandPCBlayoutdesignandsimulation.Inthesoftwareofprotelworktofinishare:electriccircuit,drawthesoundofareviewofthecircuitfault,andtheformationofnetstable,errorcorrectioncircuitcomponentsencapsulatesthefillinanddrawintheload,theinspectionbeforePCB,PCBdesign,PCBversionofwiring,circuitsimulation,exportPCBlayoutandcircuitdiagram.Inthecontrolcircuitdesignsoundalwaysdividedintothefollowingfivemodulesfor:powersupplycircuit,controlcircuit,soniccircuits,single-chipmicrocomputercontrolcircuit,drivecircuitrelay.Andweinthecircuitdesignandaccordingtothepracticeofthesoundtorealizeprotelelectriccircuitrequirements.Themaincomponentsofabodyinamicrophone,photoconductiveresistance,51SCM.Intheuseof51SCMisneedtoimportdesignedgoodprogrammingprocedures.Thentohelpachievecircuitfunction.2.關(guān)鍵字protel軟件、pcb版圖設(shè)計、51單片機、駐極體麥克風(fēng)、光敏電阻ThekeywordProtelsoftware,PCBlayoutdesign,51SCM,inabodymicrophone,photoconductiveresistance軟件簡介Protel的簡介Protel99SE是Protel公司近幾年來致力于Windows平臺開發(fā)的拳頭產(chǎn)品。它能實現(xiàn)電學(xué)概念設(shè)計到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗證和設(shè)計數(shù)據(jù)管理。今天的Protel99SE軟件已不是單純的PCB(印刷電路板)設(shè)計工具，而是一個系統(tǒng)工具。它覆蓋了以PCB為核心的全部物理設(shè)計。新版本的Protel99SE軟件可以毫無障礙的打開Orcad、Pads、Accel(PCAD)等知名EDA格式的設(shè)計文件，以便用戶順利過渡到新的EDA平臺。Protel99SEE是ProklTechnology公司開發(fā)的基于Windows環(huán)境下的電路板設(shè)計軟件。該軟件功能強大，人機界面友好，易學(xué)易用，仍然是大中專院校電學(xué)專業(yè)必學(xué)課程，同時也是業(yè)界人士首選的電路板設(shè)計工具。Protel99SE由兩大部分組成：電路原理圖設(shè)計(AdvancedSchematic)和多層印刷電路板設(shè)計(AdvancedPCB)。其中AdvancedSchematic由兩部分組成：電路圖編輯器(Schematic)和元件庫編輯器(SchematicLibrary)。雖然Protel99SE本身包含了龐大的元件庫，但在實際應(yīng)用中總會遇到找不到元件的情況，這時就需要根據(jù)元件資料自己動手在元件庫中制作這個元件。還有一種情況是各種元件分散在各個公司的元件庫中，不便與使用，所以要把常用元件集中到一個元件庫中，這就要自己動手制作，將經(jīng)常用到的元件復(fù)制到這個元件庫中，方便以后的使用。Protel99SE的劃分Protel99SE共分5個模塊，分別是原理圖設(shè)計、PCB設(shè)計（包含信號完整性分析）、自動布線器、原理圖混合信號仿真、PLD設(shè)計。Protel99SE的功能Protel99SE軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是：（1）原理布圖（2）PCB自動或人工布線（3）SPICE電路仿真革命性的特點：（1）互動的電路仿真用戶甚至可以實時采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。（2）仿真處理器及其外圍電路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型4電路中用到的新元器件駐極體麥克風(fēng)組成及工作原理：駐極體麥克風(fēng)由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成聲。電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件是駐極體振動膜。它是一片極薄的塑料膜片，在其中一面蒸發(fā)上一層純金薄膜然。后再經(jīng)過高壓電場駐極后，兩面分別駐有異性電荷。膜片的蒸金面向外，與金屬外殼相連通。膜片的另一面與金屬極板之間用薄的絕緣襯圈隔離開這。樣，蒸金膜與金屬極板之間就形成一個電容當。駐極體膜片遇到聲波振動時引，起電容兩端的電場發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了隨聲波變化而變化的交變電壓。駐極體膜片與金屬極板之間的電容量比較小，一般為幾十pF。因而它的輸出阻抗值很高(Xc=1/2~tfc),約幾十兆歐以上。這樣高的阻抗是不能直接與音頻放大器相匹配的。所以在話筒內(nèi)接入一只結(jié)型場效應(yīng)晶體三極管來進行阻抗變換。場效應(yīng)管的特點是輸入阻抗極高、噪聲系數(shù)低。普通場效應(yīng)管有源極(S)、柵極(G)和漏極(口)三個極。這里使用的是在內(nèi)部源極和柵極間再復(fù)合一只二極管的專用場效應(yīng)管。接二極管的目的是在場效應(yīng)管受強信號沖擊時起保護作用。場效應(yīng)管的柵極接金屬極板。這樣，駐極體話筒的輸出線便有三根。即源極S,一般用藍色塑線，漏極D,一般用紅色塑料線和連接金屬外殼的編織屏蔽線。駐極體話筒與電路的接法：駐極體話筒與電路的接法有兩種：源極輸出與漏極輸出。源極輸出類似晶體三極管的射極輸出。需用三根引出線。漏極D接電源正極。源極S與地之間接一電阻Rs來提供源極電壓，信號由源極經(jīng)電容C輸出。編織線接地起屏蔽作用。源極輸出的輸出阻抗小于2k,電路比較穩(wěn)定，動態(tài)范圍大。但輸出信號比漏極輸出小。漏極輸出類似晶體三極管的共發(fā)射極放入。只需兩根引出線。漏極D與電源正極間接一漏極電阻RD,信號由漏極D經(jīng)電容C輸出。源極S與編織線一起接地。漏極輸出有電壓增益，因而話筒靈敏度比源極輸出時要高，但電路動態(tài)范圍略小。Rs和RD的大小要根據(jù)電源電壓大小來決定。一般可在2.2?5.1k間選用。例如電源電壓為6V時，Rs為4.7k,RD為2。2k。圖3輸出電路中，若電源為正極接地時，只須將D、S對換一下，仍可成為源、漏極輸出。一聲控電路前置放大級中駐極體話筒的源極輸出和漏極輸出的兩種不同的接法,最后要說明一點,不管是源極輸出或漏極輸出,駐極體話筒必須提供直流電壓才能工作,因為它內(nèi)部裝有場效應(yīng)管。光敏電阻組成光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。作用光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達1~10M歐，在強光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4~0.76）^m的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。設(shè)計光控電路時，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設(shè)計大為簡化。主要參數(shù)與特性根據(jù)光敏電阻的光譜特性，可分為三種光敏電阻器：紫外光敏電阻器：對紫外線較靈敏，包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等，用于探測紫外線。紅外光敏電阻器：主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛。銻化銦等光敏電阻器，廣泛用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、天文探測、非接觸測量、人體病變探測、紅外光譜，紅外通信等國防、科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。光敏電阻的主要參數(shù)是：光電流、亮電阻。（2）暗電流、暗電阻。光敏電阻在一定的外加電壓下，當沒有光照射的時候，流過的電流稱為暗電流。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻，常用“0LX”表示。3）靈敏度。靈敏度是指光敏電阻不受光照射時的電阻值（暗電阻）與受光照射時的電阻值（亮電阻）的相對變化值。（4）光譜響應(yīng)。光譜響應(yīng)又稱光譜靈敏度，是指光敏電阻在不同波長的單色光照射下的靈敏度。若將不同波長下的靈敏度畫成曲線，就可以得到光譜響應(yīng)的曲線。（5）光照特性。光照特性指光敏電阻輸出的電信號隨光照度而變化的特性。從光敏電阻的光照特性曲線可以看出，隨著的光照強度的增加，光敏電阻的阻值開始迅速下降。若進一步增大光照強度，則電阻值變化減小，然后逐漸趨向平緩。在大多數(shù)情況下，該特性為非線性。（6）伏安特性曲線。伏安特性曲線用來描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關(guān)系，對于光敏器件來說，其光電流隨外加電壓的增大而增大。（7）溫度系數(shù)。光敏電阻的光電效應(yīng)受溫度影響較大，部分光敏電阻在低溫下的光電靈敏較高，而在高溫下的靈敏度則較低。（8）額定功率。額定功率是指光敏電阻用于某種線路中所允許消耗的功率，當溫度升高時，其消耗的功率就降低。4.3 51單片機51單片機簡介51單片機是對目前所有兼容^&8031指令系統(tǒng)的單片機的統(tǒng)稱。該系列單片機的始祖是Intel的8031單片機。后來隨著FlashRom技術(shù)的發(fā)展，8031單片機取得了長足的進展，成為目前應(yīng)用最廣泛的8位單片機之一，其代表型號是ATMEL公司的AT89系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控系統(tǒng)之中。目前很多公司都有51系列的兼容機型推出，在目前乃至今后很長的一段時間內(nèi)將占有大量市場。51單片機即是基礎(chǔ)入門的一個單片機，還是應(yīng)用最廣泛的一種。當前常用的51系列單片機主要產(chǎn)品有：Intel的:80C31、80C51、87C51,80C32、80C52、87C52等;ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等；Philips、華邦、Dallas、Siemens（Infineon）等公司的許多產(chǎn)品目前，國產(chǎn)宏晶STC單片機以其低功耗、廉價、穩(wěn)定性能，占據(jù)著國內(nèi)51單片機較大市場。4.3.2主要功能8位CPU-4kbytes程序存儲器(ROM)(52為8K)256bytes的數(shù)據(jù)存儲器(RAM)(52有384bytes的RAM)32條I/O口線?111條指令，大部分為單字節(jié)指令21個專用寄存器2個可編程定時/計數(shù)器?5個中斷源，2個優(yōu)先級(52有6個)一個全雙工串行通信口外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為64kB外部程序存儲器尋址空間為64kB邏輯操作位尋址功能?雙列直插40PinDIP封裝單一+5V電源供電CPU：由運算和控制邏輯組成，同時還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；I/O口：四個8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；T/C：兩個定時/記數(shù)器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記數(shù)模式；五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個全雙工UART(通用異步接收發(fā)送器)的串行I/O口，用于實現(xiàn)單片機之間或單片機與微機之間的串行通信；片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率為12M。5聲光控節(jié)能燈電路的組成下面將總電路分為以下五個模塊：電源電路，光控電路，聲控電路，單片機控制電路，繼電器驅(qū)動電路。電源電路本課程設(shè)計使用的是±12V雙電源和+5V單電源的兩級電路。如圖所示：2圖3.1直流電源電路電源電路由變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓四部分構(gòu)成。電源電路由變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓四部分構(gòu)成。變壓電路由普通的電源變壓器組成，將220V的交流電轉(zhuǎn)換成低壓交流電；整流電路由一個橋式整流組成，將低壓交流電轉(zhuǎn)換成脈動直流電；濾波電路由濾波電容C1構(gòu)成，濾除交流成分，增加直流成分；穩(wěn)壓電路主要由7912集成穩(wěn)壓器，輸入端和輸出端電容C3構(gòu)成，集成穩(wěn)壓器利用負反饋進一步穩(wěn)定經(jīng)過濾波后的電壓，輸出端電容用以改善負載的瞬態(tài)效應(yīng)，消除電路的高頻噪聲，同時具有消振的作用；繼電器驅(qū)動將開關(guān)電路的負載改為繼電器，即變成繼電器驅(qū)動電路。如圖所示：圖3.5繼電器驅(qū)動及照明電路運放同相輸入端與單片機P1.7口相連，電壓跟隨器將微弱的單片機I0口輸出電流放大，提高帶負載能力，使電流能夠驅(qū)動三極管，但為防止電流過大燒壞三極管，因此加上限流電阻R13,從而通過三極管的開關(guān)作用來驅(qū)動繼電器。當開關(guān)的負載為電動機或者繼電器等感性負載時，在截斷流過負載的電流時（晶體管進入截止狀態(tài)時），會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（楞次定律）。這時產(chǎn)生的電壓非常大。當這種電壓超過晶體管的VCBOVEO時，晶體管將會被擊穿。因此給繼電器并上一個二極管，將集電極的電位鉗制在（VCC+0.5）V左右，防止三極管被擊穿。聲控電路光控電路由拾音電路，兩級放大電路和遲滯比較器構(gòu)成，如圖所示：

拾音電路將聲音轉(zhuǎn)換成微弱的電壓信號。然后，微弱的電壓信號經(jīng)過兩級放大成伏級的電壓，電壓通過遲滯比較器轉(zhuǎn)變成單片機識別的方波信號,經(jīng)過雙向穩(wěn)壓管變成±5V的方波，然后傳給單片機的外部中斷P3.4口。拾音電路由小型麥克和限流電阻組成，自制5V電源向其提供驅(qū)動電流；兩級放大電路由兩級共射單管放大組成，前級是NPN管，后級是PNP管；遲滯比較器的正向閾值電壓為：V

thRV

thR+R+R—io H jR+R11 1212VREF+—R0—V

R+Rz11 12負向閾值電壓為：V

thRV

thR+R+R-^0 11 12R+R11 12VREF—R10-VR+Rz11 12由圖而知，Vref=0V，故:RV二——10—V

th+ R+Rz11 12RV=———10—Vth_ R+RZ11 12（式3.2）可以通過閾值電壓的設(shè)置來消除兩級放大的噪聲，防止噪聲對產(chǎn)生方波信號的干擾，從而消除噪聲對單片機的干擾，增強對有用信號的識別。電阻力=200+非常大，延長電容放電時間。5.4光控電路由光敏電阻，滑動變阻器，電阻，NPN三極管及運算放大器LM358組成，如下圖所示：當光敏電阻受光照時，電阻減小，運放同向輸入端為低電平；當光照較弱時，電阻增加，運放同向輸入端為高電平。光控電路的輸出信號經(jīng)過電壓跟隨器后，將比較微弱的電流信號放大到單片機能夠識別的電流，然后由運放輸出端將放大后的信號傳給單片機的P1.6口。電路圖中的集電極電阻R16作為限流電阻，保護三極管；調(diào)節(jié)變阻器R15能夠改變基極電流,；，從而控制發(fā)射結(jié)和集電極電流，進而控制整個光控電路對光信號的靈敏度。

5.5單片機控制電路單片機最小系統(tǒng)如下圖所示：DIODEP1.6?P1.7P1.0VCCDIODEP1.6?P1.7P1.0VCCP1.1P0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P0.6RESETP0J.P3.0EAP3.1ALKP3.2PSENP3.3P2.0P3.4P2.1P3.5P2.2P3.6P2.3P3.7P2.4XTAL2P2.5XTAL1P2.6VSSP2.7圖3.4單片機最小系統(tǒng)P1.6作為光控信號的輸入口，P3.4是聲控信號的輸入端，P1.7是作為輸出端，與繼電器驅(qū)動電路相連。由于沒有外部ROM,所以EA與外部電源相接，置高平，直接讀取內(nèi)部ROM本次課設(shè)通過單片機來完成延時電路和與電路的功能。5.6原理總圖原理圖如下所示：1艇很計Nk冰 我h|EkcrH_EM劭eiwNETK@iLlD2JLiD| M/.PtU PCD1-PCD：rcaUDlJL￡|■K-32DrJGMI*無舸?F門■'-il-KMUeIL..iLOJaMw 1 71m胡卜交修口 <..*■■'::7圖3.6原理總圖由圖可知，聲光控節(jié)能燈電路聲控電路（由聲音拾取電路、放大電路、滯回比較器構(gòu)成），光控電路（電壓跟隨器），單片機控制電路（由延時電路和邏輯與電路構(gòu)成），繼電器驅(qū)動電路及電源電路等部分組成。其中聲控電路和光控電路是整個電路的核心部分，作用是將MIC輸出的微弱聲音信號進行放大，并轉(zhuǎn)換成方波信號。最后通過單片機的比較輸出來控制繼電器的導(dǎo)通，進而控制燈的亮滅。6參數(shù)計算電源電路由于集成穩(wěn)壓器輸出端為±12V則輸入端至少為12v，因此選擇220V轉(zhuǎn)2V的變壓器和7912的集成穩(wěn)壓管。因為本次電路的電流都為毫安級別的，選擇最大輸出電流為1A的集成穩(wěn)壓管，能完全達到電路要求。濾波電容一般越大越好，一般選取2200u或1000u，在這里選擇1000u的電容；輸出端電容一般取一大一小，選取0.1u和100u的電容。

繼電器驅(qū)動電路單片機高電平時輸出拉電流，大概是0.08-0.16mA,表明52的輸出能力很弱，因此需要加驅(qū)動，本次采用UA741構(gòu)成電壓跟隨器，提高帶負載的能力。繼電器選擇5V電壓供電，觸點電流為1A，吸合電流電流設(shè)為50mA，將基極電流控制在0.5mA，故選擇三極管的P=100，基極電流所以三極管的集電極電流（負載電流）的額點值要大于50mA，三極管的集電極-發(fā)射極和集電極-基極間的最大額定值Vcbo上。要大于5V，即，cN50mA，B=100，VcboN5V%o之5V「極管9013完全滿足要求，參數(shù)為集電極-基極擊穿電壓Vcbo為30V，集電極-發(fā)射極擊穿電壓Vceo為25V，集電極電流為500mA，基極電流為50mA，放大倍數(shù)滿足要求。單片機P1.7輸出信號為5V高電平時，三極管導(dǎo)通。繼電器驅(qū)動電路的輸入端為5V，由圖可知，以5V減去基極與發(fā)射極的結(jié)電壓0.7V，得到限流電阻上的分壓為4.3V，然后代入R=U/I公式，4.3V/0.5mA=8.6K。所以使用8.6K的限流電阻就可以了。但8.6K不在四環(huán)電阻的系列值里，可以使用8.2K代替。此外，UA741的最大輸出電流為40mA，完全可以滿足基極電流的輸出；繼電器在三極管斷開的瞬間產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢很大，一般為一百伏或幾百伏，因此選擇反向電壓達1000V的1N4007，能夠達到要求。聲控電路駐極體話筒將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號，其大小為幾毫伏，話筒使用5V電源驅(qū)動，電阻R2為限流電阻。電阻太大，導(dǎo)致驅(qū)動電流太小；電阻太小，導(dǎo)致電流太大，故設(shè)定電阻為2K。兩級直接耦合放大電路放大倍數(shù)Av=AAVA而V1A而V1P(R//R)

r；(1+0)R

be1 1e(rbe1=200+d+P1)2Pe1（Rl為二級的輸入電阻）；A=--02A=--02、、(r=200+(1+P)26mv)\o"CurrentDocument"V2 r+(1+P)Rbe2 2Ibe 2e e22 2（式4.2）A-2000I

設(shè)定V ，C1A-2000I

設(shè)定V ，C1=V-R(R+R)VB3- 3 6CC,R-150K,R-30KI-1mAC2 ，I=3mA0=0=100B2 ， 1 2取r=0.83V,則R6汽=5,又因基極電流比較小，故取R=R=(V—VRL1e1rbe1二rbe27Bbe)[e=130，取R7-100；-200+(1+0)26mV'-200+(1+0)26mV：I2 7E=1.5K；2 2=2.8K在輸入交流信號時，電容接通，電阻被短接，此時Re2-0；代入（式4.2）R'R'-7100K（R'-R//R,R'-R//R）R-5K R'得： L1 L2 L1 L1 C1 L2 L2 C2 ，而取 C1 ，則 L1=1K，Rl2=7.1K，取Rc2-15K。三極管采用互補對稱的9013與9012完全滿足要求。將其代入電路算得AV=2092，仿真為700倍左右，經(jīng)檢驗實際放大倍數(shù)為500左右；因此設(shè)計遲滯比較器時，采用實際值。由于兩級放大電路存在噪聲，經(jīng)測量大約為5mV左右，需要加遲滯比較器，設(shè)置合適的閾值電壓，將此段噪聲濾掉。而經(jīng)測量聲音信號經(jīng)兩級放大后為0.5V左右，因此將閾值電壓設(shè)為±0.25V,V^=0V，V=±5V。因此，在遲滯比較器的輸出端加上±5V的穩(wěn)壓管，并加上限流電阻R16，取1K。設(shè)電阻R10=10K,由式3.2得：則電阻R11=200K，滑動變阻器設(shè)為150K，根據(jù)外面聲音信號的大小來調(diào)節(jié)閾值電壓的值。光控電路將基極電流設(shè)為0.1mA，當有光照射時，R16-（Vcc~Vce"b,R16=50K,與光敏電阻此時的阻值（約為1K到10K）相比,光敏電阻可以忽略。選擇100K的滑動變阻器來替代50K，讓基極電流可調(diào)，從而控制射級電流和控制光控電路的靈敏度。集電極電阻為限流電阻，取值為22K。

7調(diào)試與小結(jié)本次設(shè)計過程中，遇到了許多問題，但經(jīng)過調(diào)試解決。在導(dǎo)入pcb的過程中節(jié)點的連線和元器件的封裝型號等問題都給我們帶來了很大的麻煩。在pcb的布局布線過程中器件的位置以及連線的繞行方向都使我們不得不多次返工制作。繼電器驅(qū)動部分如果不加負載時，單片機的輸出電壓為標準的方波，但在輸出端（PL7）加了繼電器驅(qū)動時，不能帶動負載。因此，后來加上了電壓跟隨器來驅(qū)動負載。在光控部分也出現(xiàn)了同樣的問題，都加上了電壓跟隨。光控部分：經(jīng)過兩級放大的聲音信號，開始是直接經(jīng)過過零比較器轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲?，但由于兩級放大存在很大的噪聲，?dǎo)致輸出端是一條直線，沒有方