声光控延时电路

摘要
在日常生活当中，长明灯的现象十分普遍，这不仅造成了能源的极大浪费，而且由于频繁开关或某些人为因素，墙壁开关的毁坏率很高，造成大量人力物力的浪费。

因此，设计一个安全节能、使用方便、结构简单、使用寿命长的声光控延时照明电路具有重大意义。

本电路采用两级控制（光控与声控），通过光敏电阻RG对光线的感应，改变自身阻值的大小。

白天光线较强时，RG呈现低阻状态，通过IC的控制作用，使得VT截止，照明灯EL不亮。

此时即便出现声音信号，照明灯也不会导通。

夜晚光线较弱时，RG呈现高阻状态，此时若出现声音信号，该声音信号转变为电信号后，经C2加到V的基极，使V瞬间截止，通过IC使VT导通，照明灯亮。

声音信号消失后，照明灯仍然会发光，发光时间由电容和电阻来控制。

通过这样一个简易装置，起到节能方便的目的。

关键词：光敏电阻声光控延时电路
第1章概述
1.1课题背景
随着科技的发展和现代生活的需求，人们对日常生活用品的要求已经越来越高，节能节电，简单实用，寿命长是人们的追求，如何最高效的生活是我们永恒不变的研究课题，日光灯与我们的生活密不可分，如何实现高效节能，如何给我们带来方便？基于这样一个背景，声光控延时电路应运而生。

1.2 课题目的及意义
为了加强和检测我们对本学期模拟电子技术和数字电子技术的理解和掌握，同时也为了给毕业设计做好铺垫，提高同学们的创新意识，将平时所学的知识运用到实际生活当中，学以致用，互相促进。

也通过这次设计，锻炼同学们的自学能力，自己查找文献、器件手册，总结资料文档等的能力。

1.3 国内外概况
随着全球经济一体化，发达国家产业调整的步伐进一步加快，一般照明电器产品生产大量向发展中国家转移，而中国又是一个比较适合的国家。

根据国内外市场需求预测，我国照明电器行业的高速增长期还将继续，对未来的预测如何更加科学化是我们面临的问题。

进一步提高照明产品的质量和档次，这既是当前摆在我们面前的课题，同时也是全行业共同努力的长期目标。

就国内市场需求而言，人们生活水平逐步提高，对生存环境质量的要求也越来越高，对照明电器产品提出更高的要求。

从国际市场分析，虽然我们的出口逐年大幅度增长，但我国大部分产品在国际市场仍属中低档水平。

我国目前已成为世界照明电器产品生产大国，我们的目标是要成为照明电器产品生产强国，我们与发达国家在照明电器产品的质量、档次、生产工艺、设备、材料以及新产品开发能力等方面均存在明显差距。

因此，看到我们
取得成绩的同时，也要清醒地认识我们存在的差距，这样才能不断发展，不断进步。

第2章总体方案设计
2.1总体思路
图2-1总体框图
电路采用声光两级控制照明电路。

照明灯开关对光线强弱的感应控制照明灯的第一级开关，对声强的感应控制第二级开关。

对于声强的监测是利用BM的特性，光线强度适当的条件下，在其中会产生一个脉冲波，从而把声信号转变为电信号，通过对声信号的处理可得一个电平信号，为控制电路准备。

延时电路是通过电容的充放电来实现。

各个模块都通过数字集成电路CD4011内部的与非门实现。

以达到节能节电的目的。

2.2电路基本组成
2.2.1电源电路图
图2-2-1电源电路图
电源电路图原理：
交流220V电压，经EL限流降压，VD1，VD2，VD3，VD4组成桥式整流电路，利用二极管的单向导通性质，将交流电变成直流电。

电阻R1起限流作用，C1起滤波作用，滤去电压中的纹波，由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容在电源供给的电压升高时，能把部分能量储存起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压比较平滑，从而起到平波的作用。

2.2.2光控电路
图2-2-2光控控制电路图
光控控制电路图原理：
在白天，光敏电阻RG受光照射而呈低阻状态，IC1的1脚为低电平，与非门低电平起决定作用，则3脚为高电平，3脚与5脚、6脚相连，即D4的输入为高电平，则经过与非门后，4为低电平，8脚、9脚相连为低电平，经过D2与非门后，10为高电平，10脚、12脚、13脚相连，经过与非门D1后，11脚输出为低电平，晶闸管VT截止，照明灯EL不亮。

当夜幕降临或光线较暗时，RG因无光照而呈高阻状态，此时IC1的1脚变为高电平。

光控控制电路对电路起总控制作用。

2.2.3声控电路
图2-2-3声控控制电路图
当夜幕降临或光线较暗时，RG因无光线照射而呈高阻状态，IC1脚为高电平。

此时若有脚步声或拍手声，该声音信号经传声器BM转换为电信号后，再经电容器C2加至V的基极，使V瞬间截止，IC的2脚由低电平变为高电平，则经过D3与非门后3脚为低电平，5脚6脚也变为低电平，经过D4与非门后4脚变为高电平，则8脚9脚也为高电平，经过D2与非门后10脚变为低电平，12脚13脚也变为低电平，经过D1与非门后11脚变为高电平，使VT受触发而导通，照明灯EL点亮。

与此同时，IC第4脚输出的高电平经VD5对延时电容器C3充电。

当光线较强时，即便出现声音信号，VT始终为低电平，照明灯EL仍然不亮
2.2.4延时电路
图2-2-4 延时电路
当声音信号消失后，V又恢复为导通状态，IC的2脚又变为低电平，3脚变为高电平，4脚变为低电平，此时VD5截止，C3开始对IC1的8脚、9脚放电，10脚为低电平，11脚为高电平，VT仍维持导通，EL仍亮。

当C3放电结束后，IC1的8脚，9脚和11脚均变为低电平，使VT截止，EL熄灭。

充电时间取决于C3和R7，R8。

2.2.5整体电路图
图2-2-5 整体电路图
2.2.6工作原理介绍
白天光线较强时，光敏电阻受光照射，阻值很小，1脚为低电平，11脚输出低电平，VT截止，EL灯不亮。

夜晚时，RG无光照射，阻值很大，1脚变为高电平。

此时若有声音信号，经BM转变成电信号，V截止，经IC控制后，VT导通，EL灯亮。

与此同时C3充电。

声音信号消失后，V导通，VD5截止，C3开始放电，VT 仍导通，EL灯亮。

放电到一定电平时，开关断开。

当再次给其一声源时，重复上述过程，这照明灯还会再次被点亮，重新计时。

从而达到声光双控延时照明电路的目的。

第3章元器件的选择3.1元件清单
第4章总结
第一次课程设计，刚接到课题的时候觉得既兴奋又新鲜，想着自己终于可以用所学的知识设计产品是一件多么有意义的事情啊。

于是开始做，这时候，我开始犯难了，怎么做？从哪里下手？一点头绪都没有，心里开始着急，那也不能坐等，于是开始查找资料，图书馆的书很多，看得很乱，方案很多，经过层层筛选，最终确定下方案，开始细致研究电路的各部分组成以及参数，在这个过程中，遇到好多困难，真所谓书到用时方恨少啊！平时模电数电的知识现在都派上用场了，小到最基本的二极管、三极管的特性，大到一些集成电路，他们的器件参数，性质，作用等都需要自己一点一点慢慢查找和了解，有些东西平时也学了，也明白了，可是实际去用的时候却不知道怎么办了，真的是体会到眼高手低的结果了。

顿时自信心就丧失了一大半，突然间觉得这个任务好重。

可是，当我停下来休息的时候，却发现大家都在默默地奋斗着，我知道没有什么是不可以的，必须下工夫才能有所收获，我开始找出自己不懂的地方，向老师请教，与同学交流，渐渐地，发现原来平时有些困扰自己很长时间的东西也并没有想象中那么复杂，只要自己踏踏实实地一步一步去理解，没有什么是吃不透的。

就这样，开始整理报告。

咋一看，整理报告很简单，可实际去做的时候才知道，要想整齐美观、简单扼要地表达出自己的观点并不是一件很容易的事情，尤其是这种学术性的东西，更是困难，没有人可以帮自己，除非你自己。

熬了两个晚上，又画图，又进行文字介绍，终于算是弄完了。

弄完那一刻，真的为自己欢呼，不见得有多么完美，但是是自己尽最大能力去完成的，因为算是一种战利品吧！
这次课程设计让我对自己所学的专业和以后工作的方向有了更新的认识和体会，我们不仅要学好专业课，还要灵活地去学，能够学以致用，不能死学，不然学完了，还是白学。

我们是理工科的学生，做东西不能浮躁，不然光密密麻麻的电路图都得给自
己搞晕了，还怎么往下进行？平时学习要多动脑子，不要怕难，要有信心去克服困难，去真真正正地静下心做，相信自己可以。

同时，通过这次的课程设计，对之前所学的Altium Designer软件的使用和了解更进了一步。

而且，通过这样一个过程我发现我的自学能力又进步了，通过利用图书馆资源和网络资源进行自主学习研究，对常见集成电路器件的功能和引脚接法有了进一步的了解和认识。

也让我明白了阅读查找文献的重要性，平时多积累知识，真正到了用的时候，做题才会得心应手。

总之很感谢这一个星期以来老师和同学们的帮助，我会牢记这一周来的经验教训，在以后的学习生活中，踏踏实实，一步一个脚印。

第5章参考文献
康华光，电子技术基础模拟部分（第四版），高等教育出版社，2010年1月
康华光，电子技术基础数字部分（第五版），高等教育出版社，2010年,11月
张庆双，灯光控制应用电路集萃，机械工业出版社，2005年,4月
张晓东，吴有仓，电工实用电子制作，国防工业出版社，2005年1月
陈尔绍，电子控制电路实例，电子工业出版社，2004年11月。