声光控制电路设计报告

电子技术课程设计

声光控制电路设计

姓名周利辉

学院信息与电气工程学院

年级电气1402

学号437

指导教师韩辅君

2015 年6 月29日

声光控制电路设计

一、内容及要求：

1.设计声音控制电路。

要求：（1）利用电阻式麦克作为声音接收器件。

（2）设计后续电路完成将声波信号转换为电压信号电路。

2.设计光控制电路。

要求：（1）利用光敏二极管作为光接收器件。

（2）设计后续电路将光信号转换为电压信号。

3. 设计延时电路。

要求：灯亮持续055后自动熄灭。

4.将各部分电路联合起来，完成声与光的共同控制电路。

要求：（1）能够模拟居民楼声控灯原理，只有在暗环境下才能由声音控制灯的亮灭；在亮环境下，声控无效。

（2）灯光点亮持续30s后自动熄灭。

二、设计总体方案选择

（一）方案一

根据设计任务和要求，通过查阅、参考资料，询问同学，同学之间相互讨论等，最终制订了一个相对可行的方案。

制定的声光控制电路参考图如图所示。

图声光控制电路参考图

参考电路简要说明

声光控制电路图

1.整流、滤波

用一个开关代替电阻式麦克，再用两个运算放大器对采集到的进行声音信号的放大。还用555定时器组成一个施密特电路，起到“非”的作用。

2.光敏电阻部分

用一个单刀双置开光代替光敏电阻。

在白天光较强时，光敏电阻的阻值较低（约为Ω）。在白天我们要求第二个555定时器的4引脚输入低电平，则不管声控部分输出的是高电平或低电平，555定时器最终都输出低电平，

在晚上光线较暗时，光敏电阻的阻值变大（最大约为50MΩ），在晚上我们要求555定时器的4引脚输入高电平，若此时有声音即声控部分输出高电平，则555定时器最终输出高电平。即控制灯泡在晚上无声时不亮。

（二）方案二

电路图采用反相放大器进行放大，再经过三极管进行“非”，最后用555定时器延时，控制LED灯的亮灭。

三、单元模块设计

1.电源电路：

电源电路就是把220V的交流电转换成需要的5V的直流电。首先通过一个变压器降压，然后再加上一个电桥，中间通过一些电阻和电容，起到滤波的作用。还用到一个7805芯片，把输出电压稳定在5V上。用到的电路图如下：

得到的电压如图所示:

2.声音控制电路：

首先通过一个电阻式麦克来收集声音信号，然后让它通过两个正相放大电路，把声音信号放大。再用555定时器构成一个施密特触发器来整波。当Vi由0v开始增加，一直到Vi

注：555定时器简介：

功能

555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5 脚悬空时，则电压比较器C1 的同相输入端的电压为2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端TR 的电压小于VCC /3，则比较器C2 的输出为0，可使RS 触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH 的电压大于2VCC/3，同时TR 端的电压大于VCC /3，则C1 的输出为0，C2 的输出为1，可将RS 触发器置0，使输出为低电平。

它的各个引脚功能如下：

1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。

2脚：低触发端TR。

3脚：输出端Vo

4脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。

5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只μF电容接地，以防引入干扰。

6脚：高触发端TH。

7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。

8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。

在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为低电平的情况下，555时基电路的功能表如表6—1示。

电路图如下：

其仿真电路图如图所示：

3.光控制电路：

主要通过一个光敏电阻来实现。当光照强时，阻值很小，相当于短路;光照弱时，阻值大，相当于断路。由于在此软件中没有光敏电阻，所以用一个开关代替。并把它接到555定时器的复位端上，并把电路与灯泡相连。

电路图如下：

4.延时电路：

延时电路主要通过一个由555定时器组成的单稳态电路来实现。通过调整R和C的大小来改变延时的时间长短，公式为：Tw=。

四．元器件清单：

（1）LM555CN定时器2片。

（2）开关2个。

（3）电阻、电容、导线若干。

（4）面包板1块。

五．总结

通过这次课程设计的实习，让我学到了很多东西。

主要分为两部分，软件方面和硬件方面。在软件方面，我学会了使用multisim12的使用，会用它画电路图，以及用它来仿真调试。硬件方面:通过这次实习，我的焊工更上一层楼，比以前更好了。而且连接的线路也更复杂了，我的水平也提高了不少。

让我印象最深刻的是画电路图的时候和连接元器件的时候。在我画图之前，还不会用这个软件。刚开始是我自己摸索着，一步一步来，不会的问同学，慢慢的就学会了用它。其次，这个题目在画图的时候首先得有个思路，知道要分为好几个模块，先把各个模块画好，再把它们连接起来。

在实际焊接电路的时候，线有点多，有点绕，稍微一不小心就会连错线。经过四个小时的焊接，我的电路板终于焊好了。

但是，在接通电源的时候，发光二极管却不亮。于是，我就开始检查电路，看看连线有没有出错，经过检查还真就查出了不少的问题，然后我又把它们