上傳人：七***

認(rèn)證信息

認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：孫**（實(shí)名認(rèn)證）

IP屬地：遼寧

IP屬地：遼寧 上傳時(shí)間：2023-10-17 格式：DOCX 頁(yè)數(shù)：18 大?。?04.68KB 積分：20 舉報(bào) 版權(quán)申訴

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)論文樓道聲光控制照明燈設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 專業(yè)：班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)： 摘要我們利用一塊時(shí)基電路及少數(shù)外圍元件可組成聲光控制照明燈。白天，由于光線照射，該燈始終處于關(guān)閉狀態(tài)，一到晚上，該燈只要收到一個(gè)猝發(fā)的聲響（如：掌聲、跺腳聲、擊掌聲、咳嗽聲等等）就會(huì)使燈自然點(diǎn)亮，而后，延遲一段時(shí)間就會(huì)自行熄滅（此處為了實(shí)現(xiàn)模擬的效果，該電路設(shè)計(jì)中只延時(shí)了5秒），達(dá)到節(jié)電的目的。在該電路中還采用了光敏電阻，以此來(lái)辨別是白天還是黑天。通過(guò)74LS122帶濾波的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，來(lái)實(shí)現(xiàn)每次的清空作用。根據(jù)課題要求，先擬定電路的原理圖。而在此之前，首先要了解電路的結(jié)構(gòu)及其原理，然后才能將電路圖設(shè)計(jì)出來(lái)。本電路大可分為：聲控部分、光控部分和單穩(wěn)態(tài)延時(shí)部分。該電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗電量小、性能穩(wěn)定、靈敏度高、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章緒論 1\o"CurrentDocument"1課題的意義和目的 1\o"CurrentDocument"2電路的功能 1\o"CurrentDocument"第二章電路原理圖的設(shè)計(jì) 2\o"CurrentDocument"1電路圖方案的研究與確定 2\o"CurrentDocument"2電路的元件及參數(shù) 5\o"CurrentDocument"第三章電路的組裝與調(diào)試 8\o"CurrentDocument"1電路的組裝 8\o"CurrentDocument"2電路的調(diào)試 8\o"CurrentDocument"第四章總結(jié) 9參考文獻(xiàn) 1\o"CurrentDocument"附錄: 1\o"CurrentDocument"電路原理圖 1吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第一章緒論1-1課題的意義和目的21世紀(jì)是一個(gè)注重環(huán)保的時(shí)代，也是一個(gè)高科技時(shí)代，而節(jié)能減排的，也逐漸被人們所重視，人們開(kāi)始思考怎樣能減少能源的消耗。而此次的課題，正適應(yīng)了如今的主題。聲光控樓道燈能節(jié)約大量的電能，而且，該電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗電量小、性能穩(wěn)定、靈敏度高、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)，在日常生活中可廣泛推廣。（如今的建筑中大多采用的都是這種聲光控?zé)?，?dāng)然，它的造型各異，在節(jié)能的同時(shí)，還具有賞析的效果。此次課題的目的：了解聲光雙控樓道燈的電路結(jié)構(gòu)和工作原理通過(guò)對(duì)聲光控樓道燈的組裝、調(diào)試、檢測(cè)，進(jìn)一步掌握電子電路的裝配技巧。熟悉光敏三極管、555時(shí)基電路、帶濾波單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在電路中的具體應(yīng)用。1-2電路的功能根據(jù)要求，電路實(shí)現(xiàn)在白天時(shí)，電燈不會(huì)亮；在夜里，當(dāng)有聲響（如：掌聲、腳步聲…….）時(shí)，小燈泡才會(huì)亮起，并以此來(lái)達(dá)到節(jié)能的作用。吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第二章電路原理圖的設(shè)計(jì)2-1電路圖方案的研究與確定根據(jù)課題要求，先擬定電路的原理圖。而在此之前，首先要了解電路的結(jié)構(gòu)及其原理，然后才能將電路圖設(shè)計(jì)出來(lái)。本電路大可分為：聲控部分、光控部分和單穩(wěn)態(tài)延時(shí)部分。2-1-1聲控部分的原理本部分通過(guò)R2、R3、R5、C3、C4、LM358運(yùn)算放大器、麥克組成。此部分電路屬于放大電路，并且，此部分也相當(dāng)于一個(gè)觸發(fā)器。它采用麥克，將聲響信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，通過(guò)C4直接送給運(yùn)算放大器進(jìn)行放大。該放大器由R2、R3提供偏流。R5為直流負(fù)反饋電阻，用來(lái)穩(wěn)定工作點(diǎn)。C3為交流旁路電容，用以補(bǔ)償放大器的交流增益。R6為放大器的輸出直流負(fù)載電阻，放大后的負(fù)脈沖信號(hào)去觸發(fā)由555集成塊組成的單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路，達(dá)到控制負(fù)載的目的。由運(yùn)算放大器的1腳接入NE555的2腳和6腳并聯(lián)處，達(dá)到提供一個(gè)輸入的聲音信號(hào)的目的。（以上的代號(hào)依照如下2-1圖中的所示）2-1-2光控部分的原理本部分通過(guò)R1、R4、R7、R8、R9、LM358運(yùn)算放大器組成。它通過(guò)R4光敏電阻來(lái)判別是白天還是黑天。在白天，由于光照度較強(qiáng)，電路呈低阻態(tài)，為運(yùn)放提供了一個(gè)較大的偏置電流，使其飽和導(dǎo)通。此時(shí)，運(yùn)放使接入555集成塊強(qiáng)制復(fù)位端4腳被強(qiáng)制為低電平，555集成塊處于復(fù)位狀態(tài)，是輸入端3腳恒為低電平，雙向晶閘管無(wú)觸發(fā)電流而關(guān)斷，燈泡不亮。因此，白天不管聲控信號(hào)如何增強(qiáng)，燈都不亮。555集成塊的3腳始終為低電平。相對(duì)的，到了黑天，電路呈高阻態(tài)，555集成塊始終為高電平，在聲控部分的配合下，燈亮起。通過(guò)改變R9的值，可以控制光控的靈敏度（以上的代號(hào)依照?qǐng)D2-2中的原理圖所示）。而R8、R7提供一個(gè)參考電壓，決定了6腳的電位。R1、R4決定了5腳電位。當(dāng)5腳電位高于6腳電位時(shí)，輸出高電平，反之，輸出低電平。而因?yàn)楣獾膹?qiáng)度不同，R4的阻值也就不同，因此，R4在此處起到了決定性作用。當(dāng)然，具體的數(shù)據(jù)要通過(guò)分壓公式進(jìn)行推算。例如：在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，因?yàn)殛幪斓木壒?，測(cè)得R4兩端電阻值為3.6V，輸入電壓為6V，根據(jù)分壓公式得出：R4 x6V=―36—x6Vr2.604V公式2-1R1+R4 4.7+3.6公式2-1R7 x6V=4.7 x6Vr1.918VR7+R8 4.7+10由此，5腳電位高于6腳電位，所以，此時(shí)燈將亮起。該部分由運(yùn)放的7腳接入4腳，當(dāng)輸出為低電平時(shí)，R端復(fù)位555，定時(shí)器不再接收聲音信號(hào)。此時(shí)，R端為低電平。555的3腳OUT端輸出低電平，無(wú)法觸發(fā)74LS122.反之，當(dāng)輸出為高電平時(shí)，555此時(shí)接收聲音信號(hào)，R端為高電平。555的輸出端輸出高電平，觸發(fā)74LS122，達(dá)到聲光控的目的。

2-1-3單穩(wěn)態(tài)延時(shí)部分的原理.2-1-3單穩(wěn)態(tài)延時(shí)部分的原理.本部分通過(guò):R10、Ci、74LS122、NE555實(shí)現(xiàn)其功能。首先，NE55功能如表2-1所示：：：："：""："."""「；「「--「「「--「表2-1NE555功能表THTRROUTDIS<2/3VCC<1/3VCCH11<2/3VCC>1/3VCCH00>2/3VCC<1/3VCCH00>2/3VCC>1/3VCCH00R10、C1接入74LS122中，將555的輸出端3腳與74LS122的1腳、2腳并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)電路的延時(shí)作用，根據(jù)延時(shí)的時(shí)間不同，所選用的電阻和電容也不同，本次課題設(shè)計(jì)要求延時(shí)5秒，因此，阻值和容值較小，如用到日常生活中，則仍需要進(jìn)行數(shù)值的估算。最后，將發(fā)光二極管接入74LS122的輸出端Q端，串聯(lián)一個(gè)電阻，以確保電燈的穩(wěn)定性。此電路中采用的74LS122模塊，又稱帶濾波的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，也具有穩(wěn)定電路的作用，但這里主要用來(lái)達(dá)到延時(shí)的效果。（以上的代號(hào)依照?qǐng)D2-3中的原理圖所示）

2-3單穩(wěn)態(tài)延時(shí)部分原理圖綜上所述，我們就可以來(lái)確定電路方案了，并以此來(lái)確定電路了。2-2電路的元件及參數(shù)電路元件及參數(shù)如表2-2所示：表2-2電路元件及參數(shù)名稱代號(hào)型號(hào)、規(guī)格電阻R14.7KR21KR31KR4光敏電阻；4.7KR54.7KR6150KR74.7KR810KR94.7K

R10150K電阻R11300R電容C147UFC347UFC447UF麥克二極管LED發(fā)光二極管單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U374LS122555時(shí)基電路U2NE555運(yùn)算放大器U1A、U2BHA17358其中，74LS122、NE555、HA17358三個(gè)模塊的管腳圖如下:圖2-474LS122管腳圖：

圖2-5NE555管腳圖圖2-6HA17358管腳圖值得注意的是：在進(jìn)行參數(shù)確定時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算，要將誤差分析清楚，避免電路無(wú)法正常工作。（本次設(shè)計(jì)已將參數(shù)直接給出，所以，直接采用即可）吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第三章電路的組裝與調(diào)試3-1電路的組裝在組裝電路之前，首先要查看電路電路圖，確定好所需元件，并對(duì)元件進(jìn)行檢測(cè)，看是否符合規(guī)格。之后，再進(jìn)行插件。插件時(shí)，最好依照電路圖，一部分一部分進(jìn)行，這樣，層次清晰，不會(huì)混亂。在插件工作完成后，先不要進(jìn)行焊接，首先將電路連接，看電路在連接過(guò)程中，有些插件會(huì)不會(huì)影響到線路的連接，之后進(jìn)行調(diào)整，最后，在進(jìn)行焊接。在焊接的過(guò)程中，電源和地要分別引出來(lái)，這樣在測(cè)試時(shí)更方便，而且，結(jié)構(gòu)清晰。同時(shí)，也要注意：在焊接集成塊底座時(shí)，宜將電烙鐵的插頭拔掉，利用余熱焊接。本次設(shè)計(jì)中，提供了模塊的底座，無(wú)需將模塊直接接入電路中，只需將底座焊接，再將模塊插入調(diào)試即可，這樣可以減少模塊的壞損率。3-2電路的調(diào)試組裝電路完成后，將進(jìn)行電路的調(diào)試。首先，我們要將地線和電源線分別接入測(cè)試的電源箱或電池上，電源線接入“+”極，地線接入“一”極以此來(lái)觀察電路是否可行。其次，我們只給出聲響，不觸碰光敏電阻，此時(shí)，如果小燈泡不亮，說(shuō)明電路可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。之后，我們要將手指按在光敏電阻上，以此來(lái)達(dá)到黑天的目的。與此同時(shí)，發(fā)出聲響，看小燈泡是否亮起，如若亮起，說(shuō)明電路可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，反之，需重新檢查電路，看電路的電源線或地線是否連接正確，如不是癥結(jié)所在，在進(jìn)行檢查電路的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)焊接。要是查到有錯(cuò)誤，則需注意，在此焊接的地方，不能再次進(jìn)行焊接操作。吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第四章總結(jié)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多。例如：設(shè)計(jì)一個(gè)電子電路系統(tǒng)時(shí)，首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇，然后對(duì)方案中的各個(gè)部分進(jìn)行單元的設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算和器件選擇，最后將各個(gè)部分連接在一起，畫(huà)出一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的完整的系統(tǒng)電路圖。之后，進(jìn)行調(diào)試，就完成了整個(gè)電路的設(shè)計(jì)。當(dāng)然，這個(gè)過(guò)程是一個(gè)十分繁瑣的過(guò)程，也是一個(gè)培養(yǎng)我們自身能力的過(guò)程。明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行具體分析，充分了解系統(tǒng)的性能，指標(biāo)，內(nèi)容及要求，以明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。方案選擇這一步的工作要求是把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分配給若干個(gè)單元電路，并畫(huà)出一個(gè)能表示各單元功能的原理框圖。方案選擇的重要任務(wù)是根據(jù)掌握的知識(shí)和資料，針對(duì)系統(tǒng)提出的任務(wù)，要求和條件，完成系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中要敢于探索，勇于創(chuàng)新，力爭(zhēng)做到設(shè)計(jì)方案合理，可靠，經(jīng)濟(jì)，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)。并且對(duì)方案要不斷進(jìn)行可行性和有缺點(diǎn)的分析，最后設(shè)計(jì)出一個(gè)完整框圖?？驁D必須正確反映應(yīng)完成的任務(wù)和各組成部分的功能，清楚表示系統(tǒng)的基本組成和相互關(guān)系。單元電路的設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算和期間選擇根據(jù)系統(tǒng)的指標(biāo)和功能框圖，明確各部分任務(wù)，進(jìn)行各單元電路的設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算和器件選擇。.單元電路設(shè)計(jì)單元電路是整機(jī)的一部分，只有把各單元電路設(shè)計(jì)好才能提高整機(jī)設(shè)計(jì)水平。每個(gè)單元電路設(shè)計(jì)前都需明確各單元電路的任務(wù)，詳細(xì)擬定出單元電路的性能指標(biāo)，與前后級(jí)之間的關(guān)系，分析電路的組成形式。具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以模仿傳輸?shù)南冗M(jìn)的電路，也可以進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。而且，吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文不僅單元電路本身要設(shè)計(jì)合理，各單元電路間也要互相配合，注意各部分的輸入信號(hào)，輸出信號(hào)和控制信號(hào)的關(guān)系。?參數(shù)計(jì)算為保證單元電路達(dá)到功能指標(biāo)要求，就需要用電子技術(shù)知識(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。例如，放大電路中各電阻值，放大倍數(shù)的計(jì)算。只有很好的理解電路的工作原理，正確利用計(jì)算公式，計(jì)算的參數(shù)才能滿足設(shè)計(jì)要求。參數(shù)計(jì)算時(shí)，同一個(gè)電路可能有幾組數(shù)據(jù)，注意選擇一組能完成電路設(shè)計(jì)要求的功能，在實(shí)踐中能真正可行的參數(shù)。計(jì)算電路參數(shù)時(shí)應(yīng)注意下列問(wèn)題：元器件的工作電流，電壓，頻率和功耗等參數(shù)應(yīng)能滿足電路指標(biāo)的要求；元器件的極限參數(shù)必須留有足夠充裕量，一般應(yīng)大于額定值的1.5倍；電阻和電容的參數(shù)應(yīng)選計(jì)算值附近的標(biāo)稱值。?器件選擇元件的選擇阻容電阻和電容種類很多，正確選擇電阻和電容是很重要的。不同的電路對(duì)電阻和電容性能要求也不同，有的電路對(duì)電容的漏電要求很嚴(yán)，還有些電路對(duì)電阻，電容的性能和容量要求很高。設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)電路的要求選擇性能和參數(shù)合適的阻容元件，并要注意功耗，容量，頻率和耐壓范圍是否滿足要求。分立元件的選擇分立元件包括二極管，品體三極管等。根據(jù)其用途分別進(jìn)行選擇。選擇的期間種類不同，注意事項(xiàng)也不同。集成電路的選擇由于集成電路可以實(shí)現(xiàn)很多單元電路甚至整機(jī)電路的功能，所以選用集成電路來(lái)設(shè)計(jì)單元電路和總體電路既方便又靈活，它不僅使系統(tǒng)體積縮小，而且性能可靠，便于調(diào)試及運(yùn)用，在設(shè)計(jì)電路時(shí)頗受歡迎。選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，而且要滿足功耗，電壓，速度，價(jià)格等多方面的要求。本次課程設(shè)計(jì)中我們采用了三個(gè)集成電路。電路圖的繪制吉林工程技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文為詳細(xì)表示設(shè)計(jì)的整機(jī)電路及各單元電路的連接關(guān)系，設(shè)計(jì)時(shí)需繪制完整電路圖。電路圖通常是在系統(tǒng)框圖，單元電路設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算和器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的，它是組裝，調(diào)試和維修的依據(jù)。繪制電路圖時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：（1） 布局合理，排列均勻，圖片清晰，便于看圖，有利于對(duì)圖的理解和閱讀。有時(shí)一個(gè)總電路由幾部分組成，繪圖時(shí)應(yīng)盡量把總電路圖畫(huà)在一張圖紙上。如果電路比較復(fù)雜，需繪制幾張圖，則應(yīng)把主電路畫(huà)在同一張圖紙上，把一些比較獨(dú)立和次要的部分畫(huà)在另外的圖紙上，并在圖的斷口兩端做上標(biāo)記，標(biāo)出信號(hào)從一張圖到另一張圖的引出點(diǎn)和引入點(diǎn)，以此說(shuō)明各圖紙?jiān)陔娐愤B線之間的關(guān)系。有時(shí)為了強(qiáng)調(diào)并便于看清各單元電路的功能關(guān)系，每一個(gè)功能單元電路的元件應(yīng)集中布置在一起，并盡可能按工作順序排列。（2） 注意信號(hào)的流向，一般從輸入端和信號(hào)源畫(huà)起，由左至右或由