声光控制电路设计报告

声光控制电路设计报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

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

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，然后我又把它们都解决掉再重新测试一下。但是还是不行。

电路图在软件上仿真的时候还是行的，但到了实际电路图中却不行。

最后我只好调整我的方案，把电路图调整一下，然后再进行焊接。当我尽快的焊完的时候，连上电，二极管还是不亮。我只好挨个进行，一个模块一个模块的进行调试。经过调试，让我对万用表和示波器的使用熟练程度进一步提高,并且我的动手能力也进一步提高了。

对于这次的课程设计，我有很大的体会，只了解书本上的知识是远远不够的，重要的是要把书本上的知识应用与实践中，用与解决实际问题。而且在设计过程中，会遇到很多问题，面对问题，我们不能害怕，要寻找正确的方法去解决问题，而且要注重合作，同心协力去解决问题，只靠一个人的力量是不行的。