声光控开关设计与制作课件
《声光控开关的制作》幻灯片
Company Logo
安装本卷须知
Company Logo
themegallery
二、电路原理图
Company Logo
themegallery
三、电路工作原理
220V交流电通过灯泡流向VD1～VD4， 经VD1～VD4整流，R1限流降压， VD5稳压〔兼待机指示〕，C1滤波后输 出约1．8V左右的直流电电压供给控制 电路。由于VD5采用发光二极管，一方 面利用其正向压降稳压，同时又利用其 发光特性兼作待机指示。
Company Logo
电路工作原理
themegallery
❖ 控制电路由R2、驻极体拾音器MIC、C2、R3、 R4、VT1、RG组成。在周围有其它光线的时候 光敏电阻的阻值约为1kΩ左右，VT1的集电极电 压始终处于低电位，就算此时拍手，电路也无反 响。而到夜晚时，光敏电阻的阻值上升到 1M Ω左右，对VT1解除了钳位作用，此时VT1处于 放大状态，如果无声响，那么VT1的集电极仍为 低电位，晶闸管因无触发电压而关断。
《声光控开关的制作》幻 灯片
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
教学目标
1、理解电路工作原理
themegallery
声光控开关项目教学课件
声光双控延时开关项目一、项目概述声光控延时开关是一种新型节能电子开关，广泛应用于多层住宅和办公楼室外的走廊,门厅，楼梯间，电梯间，过道等公共场所，其工作原理为:晚上当行人走近路灯时，脚步声或击掌声便使得电灯自动开启点亮，延时一段时间后电灯自动关闭熄灭，白天有任何声音电灯都不会`开启点亮。
1、项目要求：本项目要求设计一个用于楼道路灯的声光控制开关：白天灯不亮，夜间在声音的作用下使灯点亮，灯亮20秒后自动熄灭，要求电路简单、成本低、安全可靠。
2、主要元器件表3、主要元器件资料3.1、可控硅：MCR100-6(详细资料请参考MCR100-6.pdf文件)MCR100-6实物图、原理图与管脚图3.2、光敏电阻MG44-03：亮阻≤5kΩ，暗阻≥1MΩ光敏电阻实物图3.3、驻极体话筒CM-18W：驻极体结构图3.4、CD4011四二输入与非门（详细资料请参考CD4011资料.PDF文件）CD4011管脚图二、原理图设计：根据题目要求、主要元器件表、主要元件介绍等文件，依据所学知识进行原理图设计，并在Protel99se软件环境中绘制原理图；参考原理图（对应文件yskg.sch）声光双控延时灯开关的电路如图1所示，其中H是为便于说明原理而绘出的被控照明灯。
单向晶闸管VS和晶体二极管VD2~VD5组成了开关的主回路；CMOS 数字集成电路A（I ～Ⅳ）与外围元件组成了自动控制电路；电阻器R7、R8和电容器C3组成了电阻降压滤波电路，输出约10V直流，供控制电路工作用电。
三、EWB仿真打开EWB电子仿真软件，根据参考方案三所示电路建立仿真电路，其中光敏下灯泡的状态。
Ewb仿真文件（对应文件yskg.ewb）四、模拟调试在实训台上进行调试及功能验证，保留调试数据及图形，形成模拟调试报告；调试步骤请参考XK-DZZH1电子及单片机实训台基本实验部分的声光双控延时开关电路实验。
五、PCB设计：根据原理图的网络表在Protel99se软件环境中绘制PCB板图；参考PCB板图(对应文件yskg.PCB)六、元件选择：根据大赛现场提供的电路板、原理图、元器件，进行元器件识别、筛选，选出给定电子产品所需要的电子元、器件及功能部件。
声控开关的设计与制作
声控开关的设计与制作一、设计任务与要求1.设计一个声控开关，控制对象是发光二极管；2.接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管（电流 5～10mA），延时时间在 1～10s 之间可调；3.延时时间用数字显，时间单位为 0.1s，显示范围为 0～9.9s。
4.在选择元器件是，考虑成本。
5.根据技术指标，通过分析计算及确定电路的形式和元器件的参数。
二、方案设计与论证设计方框图如图 1 所示。
采用 74ls160 计数器及 74ls47 译码器，集成电路，由 555 构成的单稳态触发器和多谐振荡器以及施密特触发器，还有 74ls00 等门电路。
驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转化为电压信号，幅值很小，经放大、整形（施密特电路）后，触发单稳延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光显示电路。
同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计时器计数，并用数码显示。
驻极体话筒放施密特单稳大电路延时时基电路选计译数码通数码显示图 1 声控开关框图设有信号发生电路、放大整形电路、单稳延时、时基电路、计数器及译码显示。
各部分功能明确且之间的联系容易理解，两个同频信号中 fR为基准信号，f为被测信号，经放大整形后，变成正方波信号，再经二分频电路送入由异或门S可反映两信号的相位差。
组成的相位比较电路，其输出脉冲 A 的宽度 tW锁相环和 360 分频电路构成的是 360 倍频电路其输出B 的每一周期对应原信号的 1，所以可用它来度量相位差。
控制电路的作用分为两方面，其一，当计数结束时，产生锁存信号，将计数结果存入锁存器；其二，锁存后，再产生一短暂的清零信号，将计数器清零，为下一周期的测量做好准备。
1、因为集成运放起着放大的作用，所以它的输出信号应为输入信号的 101 倍。
用 555 定时器构成的施密特触发器起整形作用。
2、异或门采用 74ls160 计数器，74ls47 译码器，用示波器检查并输出是否反映了两信号的相位差。
声光控制灯课件
1）电路稳定性和可靠性要高。这是控制电路性 能的最基本要求，否则自控能力弱，严重时会 失去自动控制功能。 2）功耗要小。控制电路一直接于交流220伏电 路上，若功耗特别是静态功耗大，则不利于节 能，甚至还会大大缩短控制电路的寿命。
3）灵敏度要能调节。这是控制电路正常工作 时，对声光控制信息信号的最低要求，控制信号 的灵敏度应满足不同的环境要求。
方案三：声光控开关
IC CD4011应用电路 简要分析其优点：其采用集成块IC CD4011， 制作起来成本低、并且节电又方便。同时， 对声音的灵敏度适中，并且原件容易设计。 小结：在综合了以上三种电路的优缺点后， 我们决定采用第三种方案。
四、设计原理及电路图
1．设计原理 220V的市电经过灯泡和全桥整流后一路加在单向可控硅 MCR 100-6上，另一路经R8限流后给本电路供电。由于 一开始可控硅无触发信号，呈关断状态，灯不亮。C3为 主滤波电容，四个二极管整流桥给本电路提供稳定的工作 电压。Q1、R2、R3组成前级电压放大电路，对话筒MIC 送来的微弱信号进行放大，然后再送入四输入与非门 CD4011芯片进一步放大，经C2的正极给其充电，很快C2 上就充到了门电路的翻转电压，无光时，当有声音信号时， 芯片1高电平，2高电平，则通过R6输出信号为高电平使 可控硅导通，电灯点亮。
4）带负载能力要强。被控灯的功率不尽相 同，因此要求控制电路的一定范围的驱动能力。 5）触发延时时间要能按要求调节。延时时间至 少在1分钟内可以调节。
三、方案设计与论证
设计的方案有以下三种： 方案一：含555定时器、光敏三极管、双向可控 硅的声光控电路 简要分析其优点：此声、光同时控制的新式照明 灯用光敏三极管的输出端控制555的触发控制端， 用音频放大电路控制555的复位端。555定时器接 成单稳态触发器，控制双向可控硅，简单易制、 成本低、节电又方便。
声控开关课程设计报告幻灯片-PPT课件
4011引脚图
Evaluation only. ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
4011的工作原理
§ 工作原理：
4011是4-2输入与非门集成电路，必须提供直流电源 Evaluation only. VDD是电源正极。
焊接前的练手准备
§ 一、所需工具：电烙铁、吸焊筒、钳子、镊 子。 Evaluation only. § 二、拆除元件的过程：首先用电烙铁使焊锡 ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 熔化，再用吸焊筒吸出焊锡，再用镊子拆除 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd. 元件即可。 § 三、元器件的整形（对所拆元器件）。 § 四、元器件的识别。
可控硅引脚图
§ 引脚图：
Evaluation only. ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
可控硅的工作原理
§ 工作原理：可控硅是可控整流器的简称。它由三个PN极四 层机构硅芯片和三个电极组成的半导体器件。可控硅的三个 电极分别叫阳极、阴极、可控极当器件的阳极接负电位时， 从符号图上可以看出 PN极处于反向，具有类似二极管的反 Evaluation only. 向特性。当器件的阳极加上正电位时，在一定的电压范围内， ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 器件任处于阻抗很高的关闭状态。但当正电压大于某个电压 时，器件快讯转变到低阻通道状态。加在可控硅阳极和阴极 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd. 间的电压低于转折电压时，器件处于关闭状态。此时如果在 可控硅上加有适当大小的正电压（对阳极），则可控硅可快 讯被激发变成导通状态。可控硅一旦导通，控制机便失去控 制作用。就是说，导通后撤去栅极电压可控硅任导通，只有 使器件中的减到低于某个数值或阴极与阳极之间电压减小到 零或负值时，器件才可恢复到可关闭状态。
声光控开关设计与制作PPT32页
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
声光控开关设计与制作-精32页PPT
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
声光控开关设计与制作-精
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
声光控节能开关的设计与制作讲稿曾石存
1）光敏电阻 （1）光敏电阻的符号、特性 光敏电阻是利用具有光电导效应材料（如Si、Ge等本征半导体与杂质半
导体，如CdS、CdSe、PbO）制成的电导率随入射光辐射量变化而变化的 器件。电路符号如图5-3所示。
光敏电阻在光照下会改变自身的电阻率，且没有极性，可以把它当作阻 值随光照强度而变化的可变电阻来对待，当光敏电阻在无光照射时，呈高 阻状态；当有光照射时阻值迅速减小。它有很高的灵敏度，很好的光谱特 性，光谱响应可从紫外区到红外区范围内。而且体积小、重量轻、性能稳 定、价格便宜，因此应用比较广泛。
插装：根据元件位号对号插装，不可插错，对 有极性的元器件（如二极管、三极管、电解电 容等）及三极管的管脚，插孔时应特别小心
焊接：各焊点加热时间及用锡量要适当，防止 虚焊、错焊，避免因拖锡而造成短路。
焊后处理：剪去多余引脚线，检查所有焊点， 对缺陷进行修补。
声光控节能开关的设计与制作
目的：
若找到中两个 电阻读数为数十 欧姆的一对引脚
触发后万用表电 阻挡指针应发生 偏转，然后去除 触发电压，万用 表阻值读数固定 不变
此时万用表黑笔 接的引脚为控制 极G，红笔接的 管脚为阴极K， 剩下的另一管脚 为阳极A
正常 （注：特大电流 的可控硅，有可 能不被触发，得 用低阻表测量。 因它可提供较大 的触发电流。）
以便今后使用
11
通电调试
质量检查
通电检查必须在外观检查及连线检查无误后才可进行，通电后请先将光敏电阻的光挡 住，用手轻拍出声，这时灯应亮，延时一会儿灯灭。若用光照射光敏电阻，再用手重 拍驻极体，这时灯不亮。说明制作成功。若不成功请仔细检查有无虚假错焊和拖锡短 路现象。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设计要求
要求灵敏度高，感应距离为3米。 延时1-65S（可调）后开关能自动断开， 灯灭。 灯泡有220V市电供电。也可接100W以下的 其他电气设备。 节电开关自身消耗小于0.5W。
给定条件
给出电路图、要求安装设计实用产品、声控 节电开关照明时间控制1分钟内，整个电路采 用分立元器件或者数字集成电路组成。
麦克风
麦克风的分类：动圈式。 驻极式
放大电路
话筒MIC1和VT1、R1~R3、 C1组成声音拾取放大电路。 为了获得较高的灵敏度， VT1 的β值选用大于100。 话筒MIC也选用灵敏度高的。 R3不宜过小，否则电路容 易产生间歇振荡。
倍压整流
C2、D1和D2、C3构成 倍压整流电路。把声音信 号变成直流控制电压。
基本组成部分
该声控照明节电开 关电路原理方框， 由话筒、声音放大、 倍压整流、光控、 电子开关、延时和 交流开关七部分电 路组成。
声控照明节电开关电路原理图
电路基本原理
电路原理：话筒MIC1和VT1、R1~R3、C1组成声音拾取放 大电路。为了获得较高的灵敏度，VT1 的β值选用大于100。 话筒MIC也选用灵敏度高的。R3不宜过小，否则电路容易产 生间歇振荡，C2、D1和D2、C3构成倍压整流电路。把声音 信号变成直流控制电压。R4、R5和光敏电阻R11组成光控电 路。有光照射在R11上时，阻值变小，对直流控制电压衰减 很大。VT2、VT3和R7、D3组成的电子开关截止，C4 内无 电荷，单向可控硅MCR截止，灯泡不亮。在MCR截止时，直 流高压经R9、R10、D4降压后加到C3、CW1（稳压管）上 端。C3为滤波电容，CW1为稳压值12~15V的稳压二极管， 保证C3上电压不超过15V直流电压。当无光照射R11 时， R11 阻值很大，对直流控制电压衰减很小，VT2、VT3等组 成的电子开关导通，D3 也导通，使C4充电。R8、C5和单 向可控制MCR、D5~D8 组成延时与交流开关。C4通过R8 把直流触发电压加到MCR控制端，MCR导通，灯泡点亮。灯 泡发光时间长短由C4、R8 的参数决定，按图中所给出的元 器件数值（R8为22K），发光30秒左右后，MCR截止，灯 熄灭。C5为抗干扰电容，用于消除灯泡发光抖动现象。
电子开关
VT2、VT3等组成的电子 开关，当R11无光照射 R11两端电位高使VT2饱 和导通，R7产生高的电位 差，使VT3饱和导通。
交流开关
单向可控制MCR、 D5~D8 组成交流开关通 过MCR的导通来控制灯的 亮和灭。
涉及元件
涉及元件：色环电阻
管 整流二极管 可控硅 灯珠
光敏电阻 电解电容 稳压二极管 晶体三极管
开关二极 驻极话筒
工具仪器：电烙铁
模拟万用表
示波器
制作检测
为确保制作能一次成功，所有元器件都要认真检 测，判别元器件是否完好。 最容易分不清二极管 +、-极，三极管E、B、C 极位置。特别注意可 控硅检测。
制作注意事项
1. 首先检查你的印刷电路是否设计正确，元器件位置是否 安装正确。特别是话筒、二极管、三极管、电容等极性不 要装错。 2. 焊接质量尤其重要。焊接时间较长易损坏元器件，焊点 处理是否合理，有没有焊接点短路、虚焊、多余管脚是否 剪去。 3. 制作过程中必需听从实训老师电子制作按排和要求。遵 守纪律，注意用电安全，按照正常规程进行操作。
设计内容
1．根据具体情况计算电路参数 2．选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、电感、 （稳压）二极管、三极管和可控硅的数值、质量、电器性 能的准确判断 3．根据实际外壳大小设计1：1印刷板布线图 4．设计制作印刷线路板
5．焊接、调试电路
设计要求Biblioteka 这里介绍的节电开关，在白天或光线较亮 时，节电开关呈关闭状态，灯不亮，夜间 或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。 当有人经过该开关附近时，脚步声等把节 电开关启动，灯亮，延时40~50秒后节电 开关自动关闭、灯灭。 工期要求：整个项目在16学时内完成。
故障判断
1。元器件安装后，通电220v电压检查不正常情况下：检查元器件是否安装正确。 2. 在这种不明确情况下，可以不通交流电，加入8V直流电压到D4阳极，检查各 个三极管工作电压。
1) VE = +6.8V（VT3的e极电压）
2) 检查电子开关是否正常。将万用表电压档测可控硅(MCR100-6)阴阳极电压， 当短接VT3的e、c极，可控硅(MCR100-6)阳极电压下降为零，说明电子开关电 路正常。
3) 检测Mic话筒两端电压约2~3V左右，说明Mic话筒连接正确。再检查R11光敏 电阻两端电压值，光照时电压较低，不受光时电压较高，说光控电路工作正常；
4）整体测试 将光敏电阻用不透光的物体遮档住，测量VT3发射极对地电压，当 发出响声在话筒边发出声音时，测得的电压就为5V以上，然后没有声音后又变为 0。 以上各项测试是正常工作时的电压变化情况，如实际制作好后不能实现设计的功 能，按照单元电路的分析方法，分步查找原因。
声光控节电开关的设计与制作
指导教师：郝延春 班级啊：信号3093 组别：第六组
声光控节电开关设计与制作
指导教师：郝延春 小组：第六组
设计题目
声光控节电开关
工期要求
整个项目在16学时内完成。
项目目录
设计任务及要求 基本元器件的识别、测试及选用 基本原理与分析 设计过程及运算 安装与调试 心得体会 参考文献
光敏电路
R4、R5和光敏电阻R11组成 光控电路。光敏电阻在光亮 的环境下电阻值很小相当于 短路，在黑暗的环境下电阻 值很大，相当于开路。因此 在光亮时阻止声音信号继续 往后送。。
延迟电路
D4、D5、C5、R8、KG1构 成延时控制电路。通过对C4的 充放电来实现等亮的时间长短。 C4通过R8 把直流触发电压加 到MCR控制端，MCR导通， 灯泡点亮。灯泡发光时间长短 由C4、R8 的参数决定
设计任务
设计制作 设计一声、光控开关，满足： 在白天或光线较亮时，节电开关呈关闭状 态。光不亮：夜间或光线较暗时，节电开 关呈预备工作状态，当有人经过该开关附 近时，脚步声、说话声、掌声等都能打开 节电开关。延时一段时间后开关自动关闭。 下一次有触发时再次打开开关。该开关适 用与楼道、厕所、洗刷间、走廊等公共场 所。