数字电路课程设计楼道声光控制灯系统设计
楼道声光控灯
数字电子技术基础课程设计论文楼道声光控制照明灯设计学生姓名：指导教师：专业：班级：学号：设计时间：实验地点：摘要我们利用一块时基电路及少数外围元件可组成声光控制照明灯。
白天，由于光线照射，该灯始终处于关闭状态，一到晚上，该灯只要收到一个猝发的声响（如：掌声、跺脚声、击掌声、咳嗽声等等）就会使灯自然点亮，而后，延迟一段时间就会自行熄灭（此处为了实现模拟的效果，该电路设计中只延时了5秒），达到节电的目的。
在该电路中还采用了光敏电阻，以此来辨别是白天还是黑天。
通过74LS122带滤波的单稳态触发器，来实现每次的清空作用。
根据课题要求，先拟定电路的原理图。
而在此之前，首先要了解电路的结构及其原理，然后才能将电路图设计出来。
本电路大可分为：声控部分、光控部分和单稳态延时部分。
该电路具有结构简单、耗电量小、性能稳定、灵敏度高、通用性强的特点。
目录第一章绪论 (1)1-1课题的意义和目的 (1)1-2电路的功能 (1)第二章电路原理图的设计 (2)2-1 电路图方案的研究与确定 (2)2-2电路的元件及参数 (5)第三章电路的组装与调试 (8)3-1电路的组装 (8)3-2电路的调试 (8)第四章总结 (9)参考文献 (1)附录： (1)电路原理图 (1)第一章绪论1-1课题的意义和目的21世纪是一个注重环保的时代，也是一个高科技时代，而节能减排的，也逐渐被人们所重视，人们开始思考怎样能减少能源的消耗。
而此次的课题，正适应了如今的主题。
声光控楼道灯能节约大量的电能，而且，该电路具有结构简单、耗电量小、性能稳定、灵敏度高、通用性强的特点，在日常生活中可广泛推广。
（如今的建筑中大多采用的都是这种声光控灯，当然，它的造型各异，在节能的同时，还具有赏析的效果。
此次课题的目的：1.了解声光双控楼道灯的电路结构和工作原理2.通过对声光控楼道灯的组装、调试、检测，进一步掌握电子电路的装配技巧。
3.熟悉光敏三极管、555时基电路、带滤波单稳态触发器在电路中的具体应用。
楼道声光控灯及开关 课程设计
课程设计楼道声光控制灯系别：电子工程系班级：电信13-2组员：杨芹周超周正霖黄永杰格绒次里唐兢杰湛清华指导老师：***目录摘要 (3)引言 (4)第1章设计流程 (5)第2章电源模块 (7)2.1 电源电路的设计 (7)2.2 电源电路的工作原理及相关参数的分析 (7)2.3 电源电路的其他设计 (9)第3章信号收集模块 (9)3.1 光信号收集电路 (11)3.1.1 光信号电路的设计 (11)3.1.2 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (11)3.1.3 光信号电路相关参数的分析 (12)3.2 声音信号收集电路 (12)第4章信号处理模块 (14)4.1 芯片TC4081BP的介绍 (14)4.2 芯片TC4081BP的工作原理..................................................14. 第5章延时模块 (16)5.1 延时电路的设计 (16)5.2 延时电路的工作原理 (16)5.3 RC电路的放电过程 (17)5.4 RC电路的时间常数 (17)5.5 延时时间的可优化性 (18)第6章被控制模块 (19)6.1 被控制电路的设计 (19)6.2 被控制电路相关参数的分析 (20)6.2.1 相关元件介绍 (20)总结 (24)参考文献 (25)摘要声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所，它具有体积小，外形美观，制作容易，工作可靠等优点，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。
此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。
它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。
本次课程设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。
本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。
楼道声控灯课程设计
目录第一章绪论 (1)第二章系统整体设计 (2)2.1设计方案论证 (2)2.2楼道声光控制照明灯的工作原理 (2)第三章硬件电路设计 (4)3.2 LM358原理与用途 (4)3.3 光敏电阻原理与用途 (5)3.4 NE555原理与用途 (6)3.5 发光二极管原理与用途 (8)第四章电路焊接 (9)4.1实验器件与要求 (9)4.2焊接印刷电路板 (9)第五章心得与体会 (11)参考文献 (12)第一章绪论近10年来，电子产业飞速发展，我国电子信息产品制造业以3倍于GDP 增长的速度高速发展，保持国民经济第一支柱产业的地位。
我国信息产品制造业已经进入世界前三位，成为世界信息产业大国，移动电话、DVD、彩电、程控交换机等产品以及不少电子元器件的生产量均位居世界第一。
电子产品在生活中随处可见，如数字高清电视、遥控玩具、U盘、电子秤等等。
本篇论文研究有关电子产品中楼道声光照明灯的设计。
用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命。
声光控电路已成为人们日常生活中必不可少的必需品，它不需要开关，当有人经过时会自动的亮；它与我们的生活息息相关，在生活中我们会遇见许多声光双控的电路形式。
广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活、带来极大的方便。
因此，得到了广泛的应用。
声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。
它将声音（如击掌声）和光转化为电信号，经放大、整形，输出一个开关信号去控制各种电器的工作，在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。
那么它们的内部电路结构又是怎样？工作原理是什么？本篇论文将详细介绍它的内部结构、工作原理、元件特性、在印刷电路板上的接线、电路焊接等有关内容。
本篇论文有关楼道声光控制照明灯的设计能使人们在不知不觉中感受电子产品的方便。
第二章系统整体设计2.1设计方案论证设计方案：设计一个声光双控延迟节电照明灯。
要求如下：利用光照的强度作为路灯的起控点，实现光线较亮时，自动关闭，晚上光线较暗时，自动开启路灯的控制。
课程设计楼道声光控制照明灯系统设计
课程设计楼道声光控制照明灯系统设计范本一：一、设计需求1.1 项目背景本课程设计旨在设计一套楼道声光控制照明灯系统，以实现智能化控制和节能的目标。
1.2 功能要求1.2.1 声控功能：当检测到楼道有人经过时，系统自动开启照明灯；当楼道无人时，照明灯自动关闭。
1.2.2 光控功能：根据楼道的光线强度，自动调整照明灯的亮度。
1.2.3 节能功能：系统应采用节能的设计，以降低能耗。
1.3 技术要求1.3.1 声控传感器：用于检测楼道是否有人经过。
1.3.2 光控传感器：用于检测楼道光线强度。
1.3.3 控制器：用于接收传感器信号，并控制照明灯的开关和亮度调节。
1.3.4 照明灯：采用LED灯源，具备可调节亮度的功能。
1.3.5 电源：供给系统所需的电能。
二、设计方案2.1 硬件设计2.1.1 硬件框图：根据功能要求，设计系统的硬件框图，包括声控传感器、光控传感器、控制器、照明灯和电源的连接方式。
2.2 软件设计2.2.1 系统流程图：设计系统的工作流程，包括声控功能、光控功能和节能功能的实现过程。
2.3 电路设计2.3.1 电路原理图：根据硬件设计和软件设计的要求，设计系统的电路原理图。
三、系统测试3.1 功能测试3.1.1 声控功能测试：检测系统是否能正确响应声音，开启或关闭照明灯。
3.1.2 光控功能测试：检测系统是否能根据光线强度自动调节照明灯亮度。
3.1.3 节能功能测试：测试系统的能耗，评估其节能效果。
3.2 性能测试3.2.1 稳定性测试：测试系统是否能长时间稳定运行，不会出现死机或其他异常状况。
3.2.2 响应速度测试：测试系统的响应速度，评估其控制照明灯的实时性。
四、安全评估4.1 电器安全4.1.1 安全防护措施：评估系统的电器安全性，包括防电击、防过压等措施的有效性。
4.1.2 地线连接：检查系统的地线连接是否正确，以确保安全接地。
4.2 火灾安全4.2.1 热释放评估：评估系统的热释放情况，以防止系统因过热而引起火灾。
楼道声光控及开关延时电路设计
楼道声光控及开关延时电路设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN楼道灯延时开关及声光控电路设计1、技术指标要求要求设计一个延时节能开关电路，按一下开关灯亮，等人们通过楼梯和楼道后，灯会自动熄灭。
设计者根据上述提示选择元器件并进行参数设计。
2设计任务、技术指标如下：①延时时间；2min左右；②灯泡未亮时，有发光二极管发亮指示，灯泡亮时发光二极管不亮；③电源电压：220V，50Hz；④灯泡功率≤100W。
2、设计思路用555定时器搭成单稳态触发器，当2端口输入一个低脉冲时，输出端输出高电平，其幅值由555的供电电压确定，时间由R1和C2确定，具体时间为*R1*C2。
R1用一个滑动变阻器调节，方便调试。
当输出端为高电平时，电压控制开关（voltage controlled switch）控制开关J2闭合，灯泡点亮。
当555定时器2号低触发端没有低脉冲时，输出地电位，此时用与非门使发光二极管指示灯点亮，而输出为高电平时，即灯泡亮时发光二极管熄灭。
555定时器由三端稳压芯片7805稳压后供电。
注意选择变压器型号，变压器二次侧电压为10V左右。
实验证明，三端稳压效果很好。
下图中，开关J1为仿真时使用，实际使用时选用常开开关。
仿真模拟图如图所示。
U53、使用声光控的延时控制电路思路：在以上开关延时电路的基础上，将开关J1用声光控制电路来控制，满足：白天时，即使有声音灯也不亮，晚上当有声音时灯泡点亮，即有一个高电平脉冲使J1闭合并立即断开。
未接电源时的仿真电路如图所示。
开关J2闭合时模拟白天，此时不管闭合J1与否，灯泡都不亮；J2断开时模拟晚上，此时闭合J1后立即再断开，模拟有声音信号，灯泡点亮。
4、电源部分V2220 Vrms 50 Hz 0¡ãT10121U35、主要元器件：2运放LM358,四2输入与非门74LS00,555定时器，三端稳压芯片L7805，L7809,L7909。
声光双控楼道灯课程设计
声光双控楼道灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解声光双控原理，掌握楼道灯的基本构成和工作原理。
2. 学生能描述声光传感器的作用，并解释其在楼道灯中的应用。
3. 学生了解节能环保的重要性，认识到声光双控楼道灯在节能减排中的作用。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计简单的声光双控楼道灯电路图。
2. 学生通过小组合作，提高沟通协调能力和团队合作能力。
3. 学生能够运用实验器材，进行简单的声光双控楼道灯实验操作。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理学科的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生认识到科学技术与生活的紧密联系，增强学以致用的意识。
3. 学生树立节能减排、绿色环保的观念，培养社会责任感和主人翁意识。
课程性质：本课程属于物理学科，结合科学知识与生活实际，培养学生的动手实践能力和创新意识。
学生特点：学生处于八年级，具备一定的物理知识基础和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇，善于合作与交流。
教学要求：结合学生特点，通过讲解、实验、小组合作等形式，实现课程目标，提高学生的知识水平和实践能力。
在教学过程中，注重引导学生主动探究、积极思考，将所学知识应用于生活实际。
后续教学设计和评估将围绕课程目标展开，确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容1. 声光双控原理：讲解声音传感器和光敏传感器的原理，引导学生理解传感器在声光双控系统中的作用。
- 知识点：声音传感器、光敏传感器、传感器原理。
- 教材章节：八年级物理下册第五章第三节《传感器》。
2. 楼道灯电路设计：介绍楼道灯的基本构成，指导学生设计简单的声光双控楼道灯电路图。
- 知识点：电路设计、声光双控电路、电路图绘制。
- 教材章节：八年级物理下册第六章第二节《电路的设计与搭建》。
3. 声光双控楼道灯实验操作：组织学生进行实验，动手搭建声光双控楼道灯，观察实验现象，分析实验结果。
- 知识点：实验操作、观察与分析、声光双控楼道灯的制作。
- 教材章节：八年级物理下册第六章第三节《实验：制作简单的声光控制电路》。
楼道照明声光控制器的设计
楼道照明声光控制器的设计一、功能要求控制器用于民居楼道照明灯的控制，白天灯不亮，当天黑且有足够大的声音时灯亮，延迟一段时间后灯自动熄灭。
二、控制器电路原理图三、电路工作原理及元件作用说明1.电路工作原理电路主要有白炽灯电路、声控电路、光控电路、延迟电路四个部分组成，白炽灯电路经过全波整流桥式电路处理，使家用交流电压源变成单像脉冲直流电压，以保证电路其他元器件的正常工作。
电路通过E1、E16、E3保护电路，通过电容E2进行滤波。
在白天有光照的时候，光敏电阻E5是属于低阻状态，电流信号未经过与门电路，而是直接流过光敏电阻E5回到负极，与门E12没有信号输出，楼道电灯熄灭。
天黑时，光敏电阻属于高阻状态，电流电路通过与门E12。
此时如果有人经过楼道，声控电路通过话筒收集声音信号形成交流电压信号通过耦合电容E7保护交流信号，通过放大电路使电压信号放大触发与门E12电路，电容E15充电，此时与门E12有信号输出，触发二极管E17，使其属于导通状态，此时电灯打开照明。
当楼道声音消失时，电容E15放电继续触发二极管E17，电灯继续开着，直至电容E15放电结束，从而实现电灯照明的延迟功能。
2.元件参数及作用说明L1:低于100W的电灯，用于照明电路。
E1(160KΩ)E3(910KΩ)E16(18KΩ):用于分压，保护电路，防止其他元气件被烧坏。
E2：470μF滤波电容，过滤直流交流电。
E7: 20μF耦合电容，消除信号干扰，保护声音信号。
E4 E8(18KΩ):形成分压偏置电路。
E11：放大倍数为-50的三极管，使声音足够大时才有触发信号二极管E13:防止延迟电容快速放电。
E15(220μ):与E14(3.9M)形成延迟电路。
二极管E17:无触点VS式照明开关，接受高电平触发时才导通。
E5:声音感应器，将声音信号转化为电信号。
E:光敏电阻四、参考电路图1：出自文献[2]图2：出自文献[1]图3：出自文献[5]图4：出自文献五、参考文献[1]《模拟集成电路原理与应用》吴运昌，华南理工大学出版社,1995【M】[2] 四川杨根绪《声光控楼道延迟开关》电子报/2003.08.24/第010版【J】[3] 秦曾煌，电子技术（电工学2）【M】，七版，背景：高等教育出版社，2009.184.243-247[4]《电子技术基础模拟部分》(第五版)康华光高等教育出版社【M】[5] 《模拟电子技术》周雪西安电子科技大学出版社，2004【M】[6]彭介华.电子技术课程设计指导，北京:高等教育出版社，1997 【M】。
数电课程设计 声控灯设计
声光控延时照明灯的设计一、设计目的本次设计是以实践性为课题，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。
用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。
在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。
声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。
二、方案设计电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。
控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计。
直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。
交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电，供后续电路工作。
控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。
由CD4011的选定的输出端控制晶闸管的关闭，从而控制整个灯的关灭。
光敏电阻在白天时，电阻值小， CD40011输出永远为低电平，晶闸管为低电压，不导通，灯不亮。
光敏电阻在夜晚时阻值大，光敏电阻与声音信号的有无一起控制CD4011的输出。
夜晚当有声音时，声音信号经过放大，与光敏电阻控制的CD40011输出为高电平，晶闸管导通，灯亮。
无声音信号时，不亮。
延时电路有电容C和电阻R的冲放电里控制。
三、电路设计及理论分析1、原理框图图1 声控灯原理框图图2 声控电路原理图2．单元电路设计及分析电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。
2.1 直流供电电路直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。
交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电，供后续电路工作。
2.2 控制电路控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。
楼道声控灯课程设计
数字电子技术基础课程设计论文楼道声光控制照明灯设计学生姓名：曲叶指导教师：罗红宇刘银辉专业：电子信息工程班级：D0745学号： 05设计时间：2009年06月15日至2009年06月26日实验地点：新实验楼414目录第一章绪论 (2)1.1课题的理论意义 (2)1.2课题的实践意义 (2)1.3电路逻辑功能简介 (2)第二章楼道声光控制照明灯设计 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 元器件清单 (3)2.3方案论证与选择 (3)2.4 电路的工作原理 (4)第三章调试过程以及故障分析 (8)第四章收获和体会 (9)参考文献 (11)第一章绪论1.1课题的理论意义：用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。
在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。
声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合于各种楼房走廊的照明设备。
1.2课题的实践意义：降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流，高能耗且会加剧温室效应的白炽灯越来越不受欢迎。
继公布“欧盟后年封杀白炽灯”的时间表后，世界各地陆续抛弃白炽灯已成定局，环保型节能荧光灯是白炽灯的替代者。
1.3电路逻辑功能简介本电路机器极其适用于楼道内。
当白天的时候，由于光敏电阻的阻值发生变化使输出控制为低电平，相当于开关闭合；晚上的时候控制为高电平，相当于开关打开。
这样起到了节能的优点，减少了人为控制所带来的麻烦。
第二章楼道声光控制照明灯设计2.1设计要求设计声光控制照明灯，在夜间（黑罩模拟）有声音信号时，使灯（用led发光管管模拟）点亮；无声时延迟5秒熄灭。
声音间隔小于5秒，则led 持续点亮，白天有声无声均不点亮。
声光控延时楼道灯控制电路
建筑大学电气与计算机学院数字电子技术课程设计报告设计题目：声光控延时楼道灯控制电路专业班级：自动化151学生：鑫国学号：201512912指导教师：立辉王亚娟设计时间：2016.12.12-2017.01.06目录第1章绪论 (1)1.1 (1)1.2 (1)第2章电路工作原理 (2)2.1 (2)2.2 (2)2.3 (3)2.4 (4)第3章电路设计 (5)3.1 (5)3.2 (5)3.3 (6)第4章制作与安装 (7)4.1 (7)4.2 (8)4.3 (9)4.4 (9)4.5 (10)第5章调试分析与性能测试 (11)5.1 (11)5.2 (11)5.3 (12)总结 (13)参考文献 (14)元件清单 (15)第1章绪论1.1课程设计目的声光控延时楼道灯控制电路是一种声光控电子照明装置，利用声波为控制源的新型智能开关，同时具有自动延时熄灭的功能。
它避免了繁琐的人工开灯，同时具有自动延时熄灭功能，更加节能，且无机械触点、无火花、寿命长，广泛应用于各种建筑的楼梯过道、走廊等公共场所，声光控延时楼道控制电路也是一种声光控电子照明装置，它由音频放大电路、电平比较电路、延时开启电路、触发控制电路、恒压源电路和晶闸管主回路等组成。
1.2设计任务音频放大电路是一种对音频信号进行放大的功率放大电路，与电压放大电路实质上都是能量转换电路，但二者所要完成的任务不同，功率放大电路主要是为负载提供一定不失真、功率大、效率高的输出功率。
在设计电路时考虑到晶体管发射结正向偏置时才导通，所以选用两个性能对称的异型管，组成互补对称电路。
电平比较电路，该电路的工作是类似的二进制小数转换小数。
为此，电路放大信号和一个参考电压进行比较。
该电路可分为若干阶段。
若干阶段，可以根据需要增加或减少。
每个阶段包含两个运算放大器(TL084)。
(OP - AMP的左侧)是用于比较目的。
其他(在右边的运算放大器)被用来作为一个固定的增益(完全2)非反相放大器。
楼道声光控制照明灯课程设计
美观性：随着 人们对美的追 求，美观的照 明灯将越来越 受到市场欢迎
THANKS
汇报人：
展
软件接口：提 供API接口， 便于与其他系
统集成
软件测试：进 行单元测试、 集成测试和系 统测试，确保
软件质量
外观设计
灯体材质：采用铝合金或不锈钢，坚固耐用 灯体颜色：白色或黑色，简洁大方 灯体形状：圆柱形或方形，易于安装和维护 灯体尺寸：根据楼道宽度和高度进行设计，确保照明效果和美观性
结构设计
声光控制模块：用于检测声音和光线强度，控制照明灯的开关
照明灯模块：用于提供照明，可以根据需要调节亮度和色温
电源模块：用于提供稳定的电源，保证照明灯的正常工作
外壳设计：采用坚固耐用的材料，保证照明灯的安全性和稳定性
电路设计：采用简洁明了的电路设计，便于安装和维护
软件设计：采用易于操作的软件界面，方便用户设置和控制照明灯
Part Three
楼道声光控制照明 灯的安装与调试
安装步骤
准备工具：螺丝刀、钳子、电 钻等
确定安装位置：根据设计图纸 确定照明灯的安装位置
安装照明灯：将照明灯固定在 安装位置，并连接电线
调试照明灯：检查照明灯是否 正常工作，如有问题及时调整
调试步骤
检查电源：确保电源电压稳定，无漏电现象
连接线路：按照说明书连接电源线、控制线、信号线等
04 楼 道 声 光 控 制 照 明 灯的优点与局限性
Part One
楼道声光控制照明 灯概述
楼道声光控制照明灯的定义
楼道声光控制照明灯是一种智能照明设备，通过声光传感器检测环境光线 和声音，自动控制照明灯的开关。 楼道声光控制照明灯可以有效节省能源，提高照明效率，降低维护成本。
楼道声光控灯及开关----课程设计报告书
课程设计楼道声光控制灯系别：电子工程系班级：电信13-2组员：芹周超周正霖黄永杰格绒次里唐兢杰湛清华指导老师：雪琴目录摘要 (3)引言 (4)第1章设计流程 (5)第2章电源模块 (7)2.1 电源电路的设计 (7)2.2 电源电路的工作原理及相关参数的分析 (7)2.3 电源电路的其他设计 (9)第3章信号收集模块 (9)3.1 光信号收集电路 (11)3.1.1 光信号电路的设计 (11)3.1.2 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (11)3.1.3 光信号电路相关参数的分析 (12)3.2 声音信号收集电路 (12)第4章信号处理模块 (14)4.1 芯片TC4081BP的介绍 (14)4.2 芯片TC4081BP的工作原理..................................................14. 第5章延时模块 (16)5.1 延时电路的设计 (16)5.2 延时电路的工作原理 (16)5.3 RC电路的放电过程 (17)5.4 RC电路的时间常数 (17)5.5 延时时间的可优化性 (18)第6章被控制模块 (19)6.1 被控制电路的设计 (19)6.2 被控制电路相关参数的分析 (20)6.2.1 相关元件介绍 (20)总结 (24)参考文献 (25)摘要声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所，它具有体积小，外形美观，制作容易，工作可靠等优点，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。
此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。
它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。
本次课程设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。
本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。
课程设计声光控楼道灯
课程设计声光控楼道灯一、课程目标知识目标：1. 让学生理解声光控楼道灯的工作原理，掌握光传感器和声音传感器的基本知识。
2. 帮助学生掌握电路图的识读和设计，了解声光控开关的电路连接方式。
3. 使学生了解节能环保的重要性，认识到声光控楼道灯在节能方面的优势。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，动手制作简单的声光控楼道灯电路。
2. 培养学生团队协作能力，学会在小组内分享观点、交流心得，共同解决问题。
3. 提高学生的实验操作能力，熟练使用实验工具和仪器。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学的热爱和探索精神，激发学生对物理学科的兴趣。
2. 培养学生关注节能环保问题，提高社会责任感和使命感。
3. 培养学生勇于创新、敢于实践的精神，增强自信心。
课程性质：本课程属于物理学科，结合传感器技术与节能环保理念，注重实践操作与理论知识相结合。
学生特点：本课程针对初中生，学生具有一定的物理知识基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，引导学生主动参与课堂，鼓励学生提问和分享，培养学生解决问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成良好的价值观。
通过具体的学习成果评估，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 理论知识：- 介绍声光控楼道灯的工作原理，包括光传感器和声音传感器的工作方式。
- 引导学生回顾电路基础知识，理解并掌握声光控开关电路的连接方法。
- 讲解节能环保的重要性，分析声光控楼道灯在节能方面的优势。
2. 实践操作：- 制定详细的实践操作步骤，指导学生动手制作声光控楼道灯电路。
- 安排学生分组进行实验，培养学生团队协作能力和实验操作技能。
3. 教学大纲：- 第一章：声光控技术原理（1课时）- 第二章：电路基础知识与声光控开关电路（2课时）- 第三章：节能环保与声光控楼道灯（1课时）- 第四章：实践操作与成果展示（2课时）4. 教材关联：- 结合课本中关于传感器、电路和节能环保的相关章节，组织教学内容。
《课程设计_楼道声控灯》
第一章：摘要在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道,长明灯现象十分普遍,这造成了能源的极大浪费。
另外,由于频繁开关或者人为因素,墙壁开关的损坏率很高,增大了维修量,浪费了资金。
同时，为了加强我们对模拟电子技术和数字电子技术的理解和稳固，我们通过了两个星期的电子技术课程设计，我设计的是声光控制灯的设计，我设计了一种电路新颖、平安节点、结构简单、安装方便、使用寿命长的声光双控节能电路。
本次课程设计的任务是楼道声控灯，根据模拟电子和数字电子所学的知识自主设计，在老师的指导下以小组为单位组装实物并调试。
本次课程设计任务是楼道声控灯，LED楼道声控灯是楼道灯的一种，是自行研发生产，拥有自主知识产权〔申请四项专利〕，采用特殊技术封装的LED新型室外灯具，集声控、光控、智能控制于一体的产品，白天光控作用下，灯具处于关闭状态；夜晚照度低于设定值后，光控开启，当有人走动〔或发出声音时〕，灯光自动翻开并延时关闭。
对说出要拨打的姓名，会自动接通相应的号码。
如今，人们对声控技术越来越熟悉。
用声音代替肢体动作给人们带来了很多的好处和便利。
因此，越来越多的声控设备广泛地应用到人们的生活当中。
第二章：方案论证白天光线强，开关中的光控电路工作，将电路切断；声控是用人走动时，脚步声控制电路，将电路接通。
两个两局部的控制相当于两个开关串联。
从逻辑上来讲，就是“光暗〞和“脚步声〞是“与〞的关系，满足这两个条件，电路接通，灯亮。
这个“与门〞输出，去触发一个单稳态电路，使单稳电路动作，接通灯的电源，灯亮。
再经过一个时延，灯亮几十秒钟后，单稳电路自动翻转，灯光熄灭。
从声光控开关的结构上分析，开关面板外表装有光敏二级管，内部装有柱极体话简。
而光敏二极管的敏感效应，只有在黑暗时才起到作用〔可用液晶万用表测得数值〕。
也就是说当天色变暗到一定程度，光敏二级管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流，使光敏二级管一路电路处在关闭状态，这时在楼梯口等处只要有响声出现，柱极体活简就会同样产生脉冲电流，这时声光控制开关电路就连通起作用。
数字电路课程设计楼道声光控制灯系统设计
目录1. 绪论1.1 楼道声光控制 (1)2. 系统方案认证2.1设计目的 (2)2.2方案设计要求 (2)2.3方案的设计与论证 (2)2.4声光控制灯设计所需要的器件 (2)3. 声光控制灯设计原理3.1 声光控制灯的电路原理 (7)3.2 电路工作原理及参数计算 (9)4. 硬件制作过程和调试4.1 手工焊接 (11)4.2、电路的安装与调试 (13)5. 总结与展望致谢 (16)参考文献 (17)附录 (1)1.绪论1.1 楼道声光控制随着社会的发展，国家“十一五”规划把节能和环保作为两个主题，而且国家节能中长期专项规划明确提出照明用电占全国用电量的13%，可见照明节能显得非常重要。
这就要求更加节能和环保的声、光双控延时开光照明灯的出现，以满足人们对高质量生活的需求。
本课题研究的内容是楼道照明灯控制电路设计。
通过对声光延时控制电路的电路组成、电路原理、单元电路设计、电路调试与选择以及数据与分析等几方面的研究，实现了声光延时楼道照明灯在白天不工作，而夜晚收到突发声响信号时自动开灯，并延时5s后自动熄灭的控制要求。
减小了无效电能的损耗，达到了节能的效果。
2.系统方案认证2.1设计目的（1）了解声光控照明灯工作原理。
（2）能够利用仿真软件对所设计的声光控照明电路进行仿真。
（3）掌握基本元件的使用。
其中宝库光敏电阻，驻极体话筒，运算放大器，LM358，NE555定时器构成的施密特触发器及74LS122单稳态触发器.Rf1R1/2.2方案设计要求本次课程设计的题目是楼道声光控制灯设计，要求是在夜间（黑罩模拟）有声音信号时。
使灯（用LED发光管模拟）点亮：无声时延迟5秒后熄灭，声音间隔小于5秒则LED持续点亮，白天有声无声均不点亮。
2.3方案的设计与论证方案论证：利用声控，光控电路将声音信号，光信号转化为电信号，其中的运放LM358将信号放大，用555构成的施密特触发器对波形整形，使输出为方波，用74122单稳态触发器控制延时时间，接LED发光二极管，从而实现整个电路的设计。
楼道声控灯课程设计 精品
数字电子技术基础课程设计楼道声光控制照明灯设计第一章绪论一、楼道声控灯光控电路有着广泛的应用。
比如城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的,如果采用光控电路,根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯,做到无人自动控制,可以减轻工人的劳动强度,有效的节约能源。
但光控电路有其缺陷,就是夜晚无光线的时候,照明灯将一直工作着,这样会造成资源的浪费,也会缩短照明灯的寿命。
这时若在光控电路的基础上添加一个声控电路,使得照明电路在无光线的时候,只受声音的控制,当有脚步声或其它较强声响的时候,照明电路自动工作。
当声音消失的时候,照明灯自动熄灭,这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路,使照明灯点亮后,延时一定时间后自动熄灭。
声控灯的制作目的是通过声控灯的制作，提高学习电路知识的兴趣，掌握元器件的测试方法，掌握自己制作印制电路板的方法，锻炼实际动手操作能力。
目前许多声控开关的平均使用寿命不长，主要是因为电路作频繁的开关，启动电流非常大，导致功率元件可控硅由于过载而损坏。
本文中采用开关电压过零保护技术，可消除白炽灯开启瞬间的大电流冲击，有效地防止可控硅元件启动时的电流过载，大大地延长了开关的使用寿命，并且可以起到保护灯泡的作用。
本次课程设计的任务是楼道声控灯，根据模拟电子和数字电子所学的知识自主设计，在老师的指导下以小组为单位组装实物并调试。
如今，人们对声控技术越来越熟悉。
用声音代替肢体动作给人们带来了很多的好处和便利。
因此，越来越多的声控设备广泛地应用到人们的生活当中。
二、音频放大器各种便携式的电子设备称为了电子设备的一种重要的发展趋势。
从作为通信工具的手机，到作为娱乐设备的MP3播放器，已经成为差不多人人具备的便携式电子设备。
陆续将要普及的还有便携式电视机，便携式DVD等扽。
所有这些便携式的电子设备的一个共同点，就是都有音频输出，也就是都需要有一个音频放大器；另一个特点就是它们都是电池供电的。
楼道声光控制照明灯课程设计
数字逻辑系统设计论文——楼道声光控制照明灯院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：2011年6 月26日目录第一章：绪论 (1)1.1：题目 (1)1.2：设计目的 (1)1.3：设计要求 (1)1.4：设计内容 (1)第二章：系统总体方案设计 (2)2.1：方案设计 (2)2.2：电路原理图 (2)2.3：方案认证 (3)2.4：设计所需器件 (5)第三章：硬件电路安装及调试 (7)3.1：了解工具 (7)3.2：安装器件 (7)3.3：调试电路 (7)第四章：总结与展望 (8)4.1：总结 (8)4.2：展望 (8)参考文献 (9)致谢 (10)附录 (1)第一章：绪论1.1：题目楼道声光控制照明灯设计1.2：设计目的1.掌握数字电路设计方法、练习原件焊接技术；2.培养综合应用所学知识来指导实践的能力；3.掌握常用元器件的识别和测试；4.熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。
1.3：设计要求按既定元件方案设计，实现无光有声时，触发灯亮并延迟5秒，有光时无论是否有声都不亮。
1.4：设计内容1.电路原理图设计，按照要求计算参数，达到理想效果；2.通过电路原理图制作电路板；3.设计论文。
LED声光控灯是及LED灯和声光控电路为一体，安装方便，使用寿命长。
声光控电路是集声学、光学和延时技术为一体组成的自动照明开关，白天或光线较强时，开关电路为自锁状态，LED灯不亮，当光线黑暗时或晚上来临时，开关进入预备工作状态，此时，当来人有脚步声、说话声、拍手声等声源时，开关自动打开，灯亮，延时一段时间后自动熄灭，从而实现了“人来灯亮，人去灯熄”，杜绝了长明灯，使得LED声光控灯低能耗、长寿命。
本次设计的楼道声光控制照明灯具有声控，光控以及延时功能。
控制灵敏的声控电路，可方便及时地打开和关闭声控照明装置，并有防误触发而具有的自动延时关闭功能。
光控电子开关，它的“开”和“关”是靠可控硅的导通和阻断来实现的，而可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度（或人为亮度）的大小所控制的。
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吉林工程技术师范学院课程设计论文
2. 系统方案认证
2.1 设计目的
（1） 了解声光控照明灯工作原理。 （2） 能够利用仿真软件对所设计的声光控照明电路进行仿真。 （3） 掌握基本元件的使用。其中宝库光敏电阻，驻极体话筒，运算放 大器，LM358，NE555 定时器构成的施密特触发器及 74LS122 单稳态触发器.
1 Rf / R1
2.2 方案设计要求
本次课程设计的题目是楼道声光控制灯设计，要求是在夜间（黑罩模拟） 有声音信号时。使灯（用 LED 发光管模拟）点亮：无声时延迟 5 秒后熄灭，声 音间隔小于 5 秒则 LED 持续点亮，白天有声无声均不点亮。
2.3 方案的设计与论证
方案论证：利用声控，光控电路将声音信号，光信号转化为电信号，其中 的运放 LM358 将信号放大， 用 555 构成的施密特触发器对波形整形， 使输出为 方波，用 74122 单稳态触发器控制延时时间，接 LED 发光二极管，从而实现整 个电路的设计。
电子技术课程设计论文
——楼道声光控制灯系统设计
院系： 电气工程学院 专业： 自动化 班级： 0942 姓名： 学号： 37 指导教师：
2011 年 12 月 6 日
吉林工程技术师范学院课程设计论文
目录
1. 绪 论 1.1 楼道声光控制........................................................................... 1 2. 系统方案认证 2.1 设计目的.....................................................................................2 2.2 方案设计要求............................................................................ 2 2.3 方案的设计与论证.................................................................... 2 2.4 声光控制灯设计所需要的器件................................................ 2 3. 声光控制灯设计原理 3.1 声光控制灯的电路原理......................................................... 7 3.2 电路工作原理及参数计算..................................................... 9 4. 硬件制作过程和调试 4.1 手工焊接................................................................................11 4.2、电路的安装与调试............................................................... 13 5. 总结与展望 致 谢..............................................................................................16
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图 2-2
NE555 内部结构及引脚排列 表 2-1 NE555 功能表
R
UTH
×
2 VCC 3 2 VCC 3 2 VCC 3
U TR
u0
T 的状态 导通 导通 不变 截止
0 1 1 1
×
1 VCC 3 1 VCC 3 1 VCC 3
0 0 保持 1
R
d
表
表 2-2 74LS122 功能表
L H H H H H H H A1 A H H L L L L H H L L
2
B1 L H H H H H H H
B L H H H H H H H
7
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回特性的曲线， 即触发器输出由低电平变为高电平和由高电平变为低电平所对 应的阈值电压是不同的。其内部电路和波形如下图所示：
V CC V CC 8 RD 4 7 V CC2 R
vI
2 V 3 CC 1 V 3 CC
vIC vI1 vI vI2
5 6 2
vO2 vO1
2
Q L L L L
Q H H H H
4
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图 2-3 表 2-3
74122 引脚排列图 其他电路元件
元件名称 光敏电阻 驻极体话筒 发光 LED 电容 电阻
类别及数量 阻值与光强成反比（1 个） 声音信号输入（1 个） 发光二极管（1 个） 10uf（2 个） 47uf（1 个） 4.7k （4 个） 150k （2 个） 330 （1 个） 10k（1 个） 1k（2 个）
图 3-1
声控放大电路
（2） 用 LM358 接成电压跟随器，光控电路原理图：
图 3-2
光控电路
（3） 将 NE555 的 6 脚和 2 脚相连作为信号输入端即可构成施密特触发 器。 施密特触发器可对输入波形进行变换和整形， 最重要的特点是能够把变化 缓慢的输入信号整形成边沿陡峭的矩形脉冲， 它的电压传输特性是一条具有滞
t
555 3 1
vO1
t (a)电路图 (b)波形图
图 3-3 555 构成的施密特触发器
（4） 用 74122 为 可 重 复 单 稳 态 触 发 器 ， 根 据 其 输 出 脉 冲 宽 度
t w Rext C ext ln 2
实现延时 5s。
图 3-4
74LS122 构成的单稳态触发器
（5） 总的电路的设计是将声控放大电路、 光控电路、 555 构成的施密特 触发器和 74122 构成的单稳态触发器组合起来，这样即可以实现声控、光控、 波形整形和延时的功能。原理图见附录。
参考文献................................................................................................17 附录..........................................................................................................1
2.4 声光控制灯设计所需要的器件
这次课程设计主要用了 74122、LM358 和 NE555 三个集成器件，发光二极 管， 光敏电阻， 驻极体话筒以及一些基本电路元器件。 下面介绍一下主要元件： （1） LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放 大器， 适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式， 在推荐的工 作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放
8
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3.2 电路工作原理及参数计算
应用 LM358 集成电路的 5 脚和 6 脚作为输入， 7 脚作为输出接成声控放大 电路，2 脚和 3 脚作为输入，1 脚作为输出接成光控电路。将 NE555 电路 2 引 脚和 6 引脚连在一起使其具有施密特触发器功能，后一并与接成放大电路的 LM358 集成块 7 引脚相连， NE555 电路控制端 4 引脚与接成放大器电路的 LM358 集成块 1 引脚相连。分别将 74122 可重复触发单稳态触发器的 1、2 引脚，3、 4 引脚相连，将 1、2 引脚与 NE555 电路输出端相连，3、4 引脚与电源高电平 相连，6 脚接发光二极管和电阻。 电路的延时功能体现在单稳态触发器的波形整理功能及连接在其 11 和 13 引脚的电容与电阻的适当组合上， 本次课程设计使用的是低功耗实验电路所以 选择 150K 欧及 47uF 电容串联方式，经计算其延时时间约为 5 秒。 当光线充足时，光敏电阻阻值很小，LM358 的 3 脚分压小，电压比较器输 出 1 脚为低电平。NE555 电路 4 引脚为低电平有效，此时不管 2 脚和 6 脚输入 为高或低，OUT 输出端直接复位为 0。74122 的 1 脚和 2 脚也为低，其 Q 端输 出也为低，Q’端为高电平，发光二极管负端为高，灯不会亮。 当光线不充足时，光敏电阻阻值很大，LM358 的 3 脚分压大，故电压比较 器反相输入，输出为高电平，NE555 的直接复位端 4 脚无效。这时若有声音信 号通过驻极体话筒输入， 通过电容滤波后输入 LM358 声控放大电路， 经放大后 输入 NE555 的 2 脚和 6 脚，正弦波形被施密特变换为反相矩形波。NE555 的 2 1 脚和 6 脚输入大于 Vcc 的电压，3 脚输出 OUT 由低变为高，74122 的 1 脚和 2 2 脚接收到一个上升沿脉冲，输入到 74122 单稳态触发器后再次经波形变换，Q 端产生一个上升沿脉冲。由于 LED 接入 74122 的 Q’引脚，故其在 Q’引脚是 一个下降沿脉冲，此时发光二极管负端为低，灯会亮，亮时延迟时间为脉冲宽 度 t w 5s 。声音信号消失，Q 端上升沿维持 5s 后灯会自动熄灭。 74122 为可重复触发单稳态触发器，其主要特点就是可重复触发性，它能 使计时装置重新计时， 以达到延长灯亮时间的目的。 只要是在无光有声的情况 下给声音信号，灯就会亮。
（3） 74122是可重复单稳态触发器，它的功能表见表1-4-1， R d 是直接 清“0”端， A1、A2 和B1、B2 是触发输入端，其中 A1、A2 是低电平信号触发端，
B1和B 2 是高电平信号触发端， Q和Q 是输出端，Rint和Cint是外接定时电阻和