声光控延时开关设计
声光控延时开关设计
--声光控延时开关目录第一章声光控延时开关的实现 (2)1.1系统概述 (2)1.2各部分工作原理 (3)1.2.1电源电路 (3)1.2.2声光控部分 (4)1.2.3延时关断部分 (8)1.3 电路仿真 (8)1.3.1电源电路仿真 (9)1.3.2 声光控部分电路仿真 (11)1.3.3 延迟关断部分仿真 (13)第二章心得体会及建议 (15)第三章附录 (16)第四章参考文献 (17)- .第一章 声光控延时开关的实现1.1系统概述系统分为电源电路，控制部分和延迟开关部分，示意图如图1所示：图1.1 电源电路组成框图--图1.2 声光控延时开关组成框图1.2各部分工作原理1.2.1电源电路由D1~D6、R1、C1构成，如图2标注，D1~D4为整流电路，R1为限流电阻、电容C1滤去交流分量并储存一定的电能，为延时提供电压，稳压管D6起稳压作用。
- .图2 电源电路1.2.2声光控部分电路通过光信号和声音信号控制，分别使电路中的三极管处于截止放大或者饱和状态，从而控制部分特殊点的电位达到声光控的目的。
如图3所示为静态工作点示意图，三极管处于放大状态时，Ube处于0.4V~0.7V之间。
--图1 三极管静态工作点示意图模拟声光，光控由光敏电阻模拟，声控由压电陶瓷片模拟，电路中光敏电阻用RG1和RG2串联代替，压电陶瓷片由函数信号发生器代替。
如图4所示- .图4 声光控模拟白天在光线的作用下光敏电阻很小，此时即RG2被短路只剩下较小的电阻RG1，如图5所示。
此时Q2基极电位变低而处于截止状态，即使函数信号发生器发出信号（模拟有声音信号情况）也不能通过Q2向后放大。
同时PNP型管Q3也截止，电容C4错误!未找到引用源。
两端电压很小，可控硅SCR处于截止状态，灯不亮。
--图2 有光照时模拟晚上，RG1和RG2串联保持高电阻，其上端电位升高，Q2进入放大区，可以接收并放大声音信号（信号发生器发出信号模拟）。
声光控路灯延时开关的设计与制作资料.doc
声光控路灯延时开关的设计与制作资料1声光控路灯延时开关的设计与制作声光控开关具有很多实际意义：一是省电，灯泡大部分时间不工作，因此节电效率很高，达80%左右；二是方便，首先，不用接触，全自动智能控制；另外，接线简单、安装方便，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”。
再者，随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段也将逐步更新，除现在已有的声光控开关外，还有微波感应开关和热释远红外感应开关。
目前，微波感应开关的抗干扰性能尚不理想，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高，比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及居家庭走廊应用，在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素，根据我国国情，可以预计在相当一段时期内，声光控延时开关将是首选的主流产品。
设计方框图声光控开关在晚上且有声音时使灯泡亮，其它情况下灯泡不亮。
它由电源电路、声光处理电路和控制电路组成。
电路方框图如图2-1所示。
图2-1 设计方框图声光处理电路设计声光处理电路就是对采集到的声音和光进行处理后提供给控制电路。
声音放大电路声音放大电路的核心元器件是三极管，三极管的工作方式有三种分别是共射电路、共集电路、共基电路。
1．共射电路共射电路如图2-2所示，其中三极管V 是电路的核心，起放大的作用。
电源电路声光处理电路控制电路照明灯市电图2-2 共射放大电路直流电源V CC一方面通过R C、R b为三极管提供合适的静态偏置电压，另一方面为电路提供能量，一般为几伏至几十伏。
其中C1、C2为耦合电容，起到传递交流，隔断直流的作用。
C1、C2一般为电解电容器，一般为几微法到几十微法。
Rc是集电极直流负载电阻，保证三极管有合适的静态偏置外，还可将三极管的电流信号转换成电压信号。
R c一般为几百欧到几千欧。
信号有三极管的基极输入、输出。
基极与发射极构成输出回路，而发射极是输出、输入的公共端，共射工作方式具有电压和电流的放大作用，放大关系是U0=βU i，电流同样如此。
3-1 声光控延时开关电路原理图的绘制
AXIAL0.4 RES2
R2
R3 R4 R5
AXIAL0.4 RES2
AXIAL0.4 RES2 AXIAL0.4 RES2 AXIAL0.4 RES2
R6
R7 R8 C2 C3
AXIAL0.4 RES2
AXIAL0.4 RES2 AXIAL0.4 RES2 RB.1/.2 RB.1/.2 ELECTRO1 ELECTRO1
定西理工中专电子技术教研组
Protel 99SE电路设计与制版课件
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执行上述操作后，就会出现如图6-3所示的网络表文件生成对话框。在 该对话框中可以设置网络表文件的输出格式、网络识别范围、网络信 息来源等内容，设置完成后单击OK按钮进行确认。
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5.放置印制电路板布线符号
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6. 生成网络表文件
网络表文件大致包括元件声明和网络定义两大部分内容，前者以 字符“[”和“]”作为一个元件声明的起始和结尾标志；后者则以 “(”和“)”作为一个网络定义的起始和结尾标志。元件声明在网络 表文件的前半部分，网络定义在网络表文件的后半部分。
D4 220V/60W
B
1N4007 1N4007
B CM-18
22u
GND
T itle
声控时关 光延开
Nu mb er Re visio n A
A
Size A4 Da te: File: 1 2 3
3 1-M ar-2 01 0 G:\ 声 控 时 关 d db 光 延 开 .
SGK10型声光控延时开关课设报告
2SGK10型声光控延时开关电路计2.1电路工作原理声光控延时开关的电路原理图如图2-1所示。
电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011，其内部含有4个独立的与非门D1～D4，使电路结构简单，工作可靠性高。
图2-1 声光控延时开关控制电路原理图声音信号被驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经C1耦合到VT的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(VD1)的2脚，R4、R7是VT的偏置电阻，C2是电源滤波电容。
为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻RG等元件组成光控电路，R5和RG组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，RG两端的电压高，即为高电平期间t=2πR8C3，改变R8或C3的值，可改变延时时间，满足不同目的。
D3和D4构成两级整形电路，将方波信号进行整形。
当C3充电到一定电平时，信号经与非门D3、D4后输出为高电平，使单向可控硅导通，电子开关闭合；C3充满电后只向R8放电，当放电到一定电平时，经与非门D3、D4输出为低电平，使单向可控硅截止，电子开关断开，完成一次完整的电子开关由开到关的过程。
二极管VD1～VD4将220V交流进行桥式整流，变成脉动直流电，又经R1降压，C2滤波后即为电路的直流电源，为BM、VT、IC芯片等供电。
2.2声光控制结构声光控延时开关，顾名思义，就是用声音来控制开关的“开启"，经过若干秒后延时开关“自动关闭"。
因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。
明确了电路的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，由此可画出如图2-2所示的方框图。
图2-2 声光控延时开关控制电路方框图3各部电路及原理分析3.1整流电路单向桥式整流电路是由电源变压器，4只整流二极管VD1～VD4和负载R L 组成。
电路图如3-1图所示。
图3-1 桥式整流电路原理图工作原理：利用4个二极管接成电桥使在U2的正负半周的电压经过两只二极管交替导通，即在负载上形成了单方向的全波脉冲电压。
声光控延时开关的设计
任务书Ⅰ设计题目中文：声光控延时开关的设计英文：The design of acoustic light-activated delay switchⅡ设计功能要求1、通过变压器降压，整流、滤波、稳压提供一个稳定的12V 和5V的直流电压；2、通过光敏电阻和声控开关的信号收集系统达到光控与声控的功能；3、将收集的信号通过芯片（TC4081BP）控制由三极管和继电器等元器件组成的被控制电路；4、通过RC电路的充放电起到延时功能：延时时间约为25s；5、电路的相关灵敏度可通过调节电位器RP来实现。
Ⅲ设计任务内容1、学习与研究相关的《模拟电子技术》与《数字电子技术》理论知识，并查阅资料，拿出可行的设计方案；2、根据设计方案进行电路设计，完成电路参数计算、元器件选型、绘制电路原理图；3、进行电路软件仿真（如：Multisim 2001、Protel等），或制作实物进行调试试验，获得实验数据，验证设计有效性；4、撰写课程设计报告。
签名：徐**声光控延时开关的设计声光控延时开关的设计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。
它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。
当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。
该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。
即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。
在此电路的设计中，要注意三点，第一是要合理设计三极管的静态工作点，使之处于饱和或截止两状态；第二要调节好电位器，从而使声控开关和光敏电阻具有良好的灵敏度；第三要合理设定延时RC，实际和理论延时时间总会有差距的。
声光控延时开关课程设计报告
青岛农业大学理学与信息科学学院传感器原理及应用课程设计报告设计题目声光控延时开关课程设计学生专业班级电子信息工程学生姓名（学号）梁化豪（20112755）指导教师车晓岩完成时间 2014/9/22 实习（设计）地点理信学院硬件实验室2014 年 9 月 23 日一、课程设计目的和任务课程目的：1．根据课程要求设计一个声光控延时节能开关，在光线较亮时，节电开关呈关闭状态，灯不亮；只有在黑暗的情况下，发出声音时，灯会自动点亮，并有一定的延时功能，以达到实用节能的目的。
2．要求电路能够通过光亮强度的感应以及声音强度的大小控制照明灯的亮灭。
课程任务：1．根据要求选择设计方案，写出详细的设计过程。
2．学习掌握焊接技术以及电路元件的装配。
熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。
二、分析与设计1.设计任务分析：主要电路由整流稳压电路构成，可控硅开关选用PCR406，话筒放大电路，光敏控制电路，音频放大电路，检波电路，延时电路构成。
声光控延时开关利用声音和光来控制开关的开启，若干分钟后延时开关“自动关闭"。
整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。
通过话筒将将声音信号转化为电信号控制电路开关。
2.实验原理及原理图：色环电阻的识别：颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银本色有效0 1 2 3 4 5 6 7 8 9数字0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -1 -210的次方允许误差±1 ±2±0.5±0.2±0.1±5 ±10 ±20 可控开关PCR406：起开关作用，A、K两极并联在整流电路的输出端，作为负载，G极受控制电路的控制，当G得到一个高电压时可控硅导通，灯亮；高电压消失可控硅断开，灯灭。
整流稳压电路：由桥式整流电路，9.1v二极管稳压电路和滤波电容c1构成。
R1为分压电阻，VS稳压二极管输出9.1V稳定直流电压，为后级电路提供工作电源。
声光控延时开关实验报告
一、实验目的1. 理解声光控延时开关的工作原理。
2. 掌握声光控延时开关电路的设计与搭建。
3. 通过实验验证声光控延时开关的功能和性能。
二、实验原理声光控延时开关是一种利用声音和光线变化来控制电路实现特定功能的电子学控制方法。
其基本原理如下：1. 声控部分：通过驻极体话筒采集声音信号，将其转换为电信号，经过放大处理后，输出控制信号。
2. 光控部分：利用光敏电阻检测环境光线强度，当光线强度低于设定阈值时，输出低电平信号；当光线强度高于设定阈值时，输出高电平信号。
3. 延时电路：当声控和光控信号同时满足条件时，延时电路开始计时，经过设定时间后，输出高电平信号控制继电器或电子开关动作，实现开关控制。
三、实验器材1. 驻极体话筒2. 光敏电阻3. 555定时器4. 继电器5. LED灯6. 电阻7. 电容8. 面包板9. 电源四、实验步骤1. 搭建电路：按照电路图连接驻极体话筒、光敏电阻、555定时器、继电器、LED 灯等元器件，并确保连接正确。
2. 调试电路：将电路接入电源，调整光敏电阻的阻值，使电路在光线较强时处于关闭状态，在光线较弱时处于开启状态。
3. 测试电路：在光线较暗的环境下，通过拍手或说话等方式触发声控信号，观察LED灯是否点亮。
同时，在LED灯点亮后，观察延时时间是否满足要求。
4. 调整延时时间：通过调整555定时器的外接电阻和电容，改变延时时间。
五、实验结果与分析1. 实验结果：经过搭建和调试，成功实现了声光控延时开关的功能。
在光线较暗的环境下，通过声音触发，LED灯点亮，并在设定时间后自动熄灭。
2. 分析：声光控延时开关电路的设计较为简单，元器件选用合理，性能稳定。
实验过程中，通过调整光敏电阻的阻值和555定时器的外接电阻和电容，实现了对开关控制和延时时间的控制。
六、实验结论1. 声光控延时开关是一种利用声音和光线变化来控制电路实现特定功能的电子学控制方法，具有节能、环保等优点。
2. 声光控延时开关电路的设计和搭建相对简单，元器件选用合理，性能稳定。
声光控延时开关实验报告
声光控延时开关实验报告实验报告：声光控延时开关引言：声光控延时开关是一种能够根据环境中的声音和光线进行开关控制的装置。
它可以应用于许多领域，如自动照明控制、声光报警等。
本实验旨在通过搭建声光控延时开关的电路，并观察其实际效果，以加深我们对于电路原理和电子元器件的理解。
实验材料：1.电源（直流电源或电池）2.实验电路板3.电位器4.NPN双极性晶体管5.光敏二极管6.贴片电容7.蜂鸣器8.电容9.电阻10.变阻器11.LED灯实验步骤：1.将电位器和贴片电容连接到实验电路板的相应位置，并将其引出连接线。
2.将NPN双极性晶体管的发射极（E）连接到地线（GND），基极（B）连接到贴片电容一端，集电极（C）连接到电池正极。
3.将光敏二极管连接到电位器的另一端，并将其阳极与电池正极连接。
4.将蜂鸣器连接到电位器的中间位置，并将其一个端口连接到地线。
5.将电压表或示波器连接到电位器的中间位置，以测量声音信号的变化。
6.将LED灯连接到贴片电容的另一端，以便观察光线控制的效果。
结果和讨论：通过实验我们可以观察到以下现象：1.光敏二极管对光的敏感性：当光线照射到光敏二极管时，电路会响起蜂鸣器，LED灯会亮起；如果没有光照射到光敏二极管，电路则没有反应。
这表明光敏二极管对光的敏感性非常高，可以被用作探测光线的元件。
2.声音信号对电路的影响：通过改变电位器的阻值，我们可以调整电路对声音信号的敏感程度。
当电路接收到较强的声音信号时，蜂鸣器会响起，LLED灯也会亮起。
当声音信号较弱或没有声音时，蜂鸣器将停止响起，LED灯也会熄灭。
这表明电位器可以用来调整声音信号的阈值，从而控制电路的响应。
通过以上观察结果，我们可以得出结论：声光控延时开关是一个基于声音和光线信号的控制装置。
当光敏二极管接收到光线信号时，电路会对声音信号做出反应，通过蜂鸣器和LED灯来提醒用户。
同时，我们还可以通过调整电位器的阻值，改变电路的敏感度和触发阈值，实现不同环境条件下的自动控制。
延时声光控节电开关电路多图
延时声光控节电开关电路图此开关白天控制灯不亮，晚上有声音自动点亮，延时一段时间自动关断。
将它安装在过道、厕所走廊等需要自动照明的地方，不仅方便实用，又有显著的节能效果。
工作原理：电路如下图，220V市电通过灯丝、D3-D7、降压整流后，经过 R7 限流、D2、C3 稳压滤波为电路提供稳定的工作电压。
R4、RG 组成分压电路，白天由于光照 RG 阻值变小，YFA 1 脚电位被拉低，由与非门的逻辑关系可知此时YFA 3 脚输出为高电平，经过 YF2 反相变为低电平，D1 截止后级电路不动作。
晚上光线暗 RG 阻值变大，YFA 1 脚电位升高，如果此时有声音被 MIC 接收，经 C1耦合 T1 放大，在 R3 上形成音频电压，此电压如高于 1/2 电源电压，则 YF1 3 脚输出低电平，经YFB反相，4 脚输出的高电平经 D1 向 C2 瞬间充电，使 YFC 输入端接近电源电压，10 脚输出低电平，由YFD 反相缓冲后经 R6 触发可控硅导通，电灯正常点亮。
（此时则由 C3 向电路供电）如此后无声被MIC接收，则 YFA 输出恢复为高电平，C2 通过 R5 缓慢放电，当 C2 电压下降到低于 1/2 电源电压时（按图中参数约一分钟）YFC 反转、 YFD 反转，可控硅（SCR）截止电灯关闭，等待下次触发。
元件选择：MIC 用驻极体话筒， RG 用一般光敏电阻即可，YFA-YFD 用一片低工耗COMS四与非门电路 TC4011，T1用9014低频管，放大倍数越大灵敏度越高，D1用IN4148，D2是7.5v的稳压管，C2、C3用电解电容、SCR可选用 MCR100-6 1A的单向可控硅，电阻均为 1/8w 炭膜电阻，阻值按图。
D4-D7用IN4007，反向漏电必须小。
电灯的功率不能超过60W。
/简易触摸延时开关河北刘峰周炳竣本文介绍一款廉价易制的触摸延时开关，以数字集成电路四2输入与非门CD4011为核心，再加上十来个外围元器件组成，电路结构简洁，工作稳定可靠，使用适用于楼道、厕所等地方的照明控制，既避免了常用机械开关噪声大易磨损的弊端，又能延时一定时间后自动关闭电灯，节省电能。
声光控楼道延时开关的设计与实验
声光控楼道延时开关的设计与制作指导教师：***年级专业：电子信息科学与技术学号：*************名：***声光控楼道延时开关的设计与制作一实验目的通过声光控楼道延时开关的设计、安装和调试，要求学会：（1）桥式整流电路、三级管放大电路、四与非门电路等参数的选择与应用。
（2）掌握声光控楼道延时开关的测量与调试方法。
二设计任务与要求1设计任务（1）设计一个声光控楼道延时开关，要求白天楼道光线正常时不论有、无人行走而楼道灯不亮，天黑时有人走动楼道灯才亮，无人走动时楼道灯不亮。
（2）实现这一要求需要正确选择合适的声光控元件，并要求声光控开关延时1～4分钟。
2 设计要求（1）完成全电路的理论设计、安装和调试。
（2）撰写设计、调试报告和心得体会。
三声光控楼道延时开关的工作原理1光敏电阻器的介绍光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。
光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。
图1 光敏电阻的电路及符号光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。
它在光线的作用下其阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。
光敏电阻器的基本特性和主要参数暗电阻、亮电阻光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻，或暗阻。
此时流过的电流称为暗电流。
例如MG41-21型光敏电阻暗阻大于等于0.1M。
光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻或亮阻。
此时流过的电流称为亮电流。
MG41-21型光敏电阻亮阻小于等于1k。
亮电流与暗电流之差称为光电流。
本实验光敏电阻选用的是625A型，有光照射时电阻为20K以下，无光时电阻值大于100MΩ、2 双输入四与非门CD4011简介双输入四与非门CD4011数字集成电路外形和内部电路如图2和图3所示：他采用双列直插形式封装，共有14个引脚。
基于模电的声光控延时开关课程设计正文大学--学位论文
郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目声光控延时灯学生姓名专业班级学号院（系）指导教师完成时间2013.5.31目录1 课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)2.1设计任务 (1)2.2设计要求 (1)3 设计方案与论证 (2)3.1方案选择与论证 (2)3.2原理方框图 (3)4 设计原理与功能说明 (3)4.1元器件选用原理 (3)4.2总体电路图 (6)5 单元电路设计 (8)5.1声音放大电路 (8)5.2 整流电路 (8)5.3光敏电路 (9)5.4电子开关 (9)5.5延时电路与交流开关 (10)5.6电源电路 (11)6 硬件的制作与调试 (12)6.1电烙铁的使用 (12)6.2电子产品的调试与仿真 (13)7 总结 (14)7.1 心得体会 (14)7.2安装与制作 (15)7.3焊接 (16)参考文献 (18)附录一：总体电路原理图 (19)附录二：元器件清单表 (20)1 课程设计的目的通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《模拟电子技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握常用模拟电路的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
认识声光控开关电路的结构和原理。
熟练掌握三极管的参数、作用及测量方法。
了解场效应管、可控硅等元件的作用及测量方法。
掌握放大电路的简单分析。
掌握简单可控开关的制作方法。
学习掌握焊接技术以及电路元件的装配。
熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。
2 课程设计的任务与要求2.1 设计任务1.电路能够通过对光线强弱的感应和通过对声音强弱的感应设置两级开关，控制照明灯的亮灭。
2．电路能够实现有光线时灭，无光线时有声亮，并且照明灯点亮一段后自动关断。
3．电路如果在照明灯点亮期间，又有新的声源出现，照明灯应重新开启。
4．根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
声光控制延时开关
声光控制延时开关一、设计目的1. 掌握三极管的概念及相关物理量。
2. 认识声光控开关电路的结构和原理3. 熟练掌握三极管的参数、作用及测量方法。
4. 了解效应管、可控硅等元件的作用及测量方法。
5. 掌握放大电路的简单分析。
6. 培养独立分析电路的能力7. 熟练运用Protel 99SE 绘制原理图及PCB板制作二、设计要求整个电路由电源电路，放大电路，处理电路（声控电路、光控电路）及延时电路等部分组成。
电源由家用220伏交流电源供电，光敏控电路对外界光亮程度的感应相对应的电压信号。
从而实现白天灯泡不亮晚上遇到声响时，通过声控电路使灯泡自动点亮，声控电路主要将声音信号转变为电信号，从而要实现自动控制，延时电路声音消失后延长一段光照时间。
以增强电路的实用性。
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。
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。
原理图设计：设计中考虑到光敏电阻的阻值随电压升高有规律的下降，而蜂鸣器则用驻极体话筒代替。
具体原理如图:图2-1 设计原理图555定时器接成单稳态触发器，控制双向可控硅，当555定时器输出高电平，触发可控硅导通，灯泡亮，当555定时器输出低电平时，可控硅未导通，灯泡灭。
声光延时控制开关的制作
光控部分设计制作流程
第9页/共12页
声、光、延时控制开关各组成部分连接图
第10页/共12页
声、光、延时自动控制系统框图
第11页/共12页
Hale Waihona Puke 第1页/共12页声控部分的两个输出端与延时控制部分的触发开关连接
第2页/共12页
第3页/共12页
声控、延时控制系统框图
声传感器（压电陶瓷片）
延时控制电路
发光二极管
第4页/共12页
第二课时
光控部分的制作及与声控延时
部分的组合、调试
（一）制作光控部分（二）光控与声控、延时部分的组合、调试
第5页/共12页
c
b
e
+
-
+
-
第6页/共12页
《声、光、延时控制开关》的控制方式
结论：红框内为人工控制方式，黄框内为自动控制方式。
第7页/共12页
学习内容拓展
1.你所制作的声、光延时控制开关，除可控制发光二极管外，还可用在哪些地方？ 2.这套自动控制开关还有哪些问题需要进一步的改进？ 3.怎样绘制声光延时控制开关的框图并对其进行分析？
声光延时及声控开关设计
课程设计课程名称：电路CAD项目：声光延时及声控开关设计地点：专业班级：学号：学生姓名：ALXB同组人员：指导教师：年月日声光延时及声控开关设计摘要声光延时及声控开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。
它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。
当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。
该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。
即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。
在此电路的设计中，要注意三点，第一是要合理设计三极管的静态工作点，使之处于饱和或截止两状态；第二要调节好电位器，从而使声控开关和光敏电阻具有良好的灵敏度；第三要合理设定延时RC，实际和理论延时时间总会有差距的。
关键词：声光双控延时节电开光Abstract：Acousto-optic dual control delay dedication applies not only to residential building, but also apply to factory, office buildings, and other public places, it has small, beautiful appearance, easy to work, reliability, and reduce energy consumption, energy saving, pay attention to environmental protection is the main trend in today's world. In addition, it must use the site can also up security role. It is public lighting switch ideal choice and was praised as "ever-burning lamps of conquerors.This design is a sensitivity high light control switch, pedestrians only take a slap can trigger circuit. This circuit using only a CMOS gate TC4081BP, a small CRZ2-113F type in a microphone, a posture capacitor and resistor of photosensitive CdS with resistor, capacitor can trigger circuit, the electric conduction, will open. It does not need to send a signal by itself, close the circuit will delay circuit switched off. When the lights were opened, delay circuit will delay 25s about light automatically shut off. This circuit has automatic optical effect in the daytime, control circuit of photosensitive resistors. Even the voice signal is triggered, switch also won't open.In the circuit design, must pay attention to three, first is to design the transistor, the static working in saturated or by two state, The second to adjust potentiometer, thereby good televox switch and photoconductive resistance with good sensitivity: Third, to reasonably delay RC practical and theoretical delay time there is the gap. Keywords: light double control delay electricity-saving dedication目录引言 (3)一、设计任务和要求 (3)二、方案选择与论证 (3)三、工作原理 (5)3.1 声光延时模式 (5)3.2 声控开关模式 (5)四、器件选型 (6)4.1 电源电路设计 (6)4.2 声控电路设计 (6)4.3 光控电路设计 (7)4.4 延时电路 (8)4.5 逻辑转换电路设计 (8)五、实验研究 (9)5.1 电路仿真 (9)5.2数据与分析 (10)六、画出完整的电路板图 (11)七、结论与心得 (11)参考文献 (12)引言根据国内外市场需求预测，照明电器行业的高速增长还将继续。
声光控路灯延时开关的设计与制作资料
声光控路灯延时开关的设计与制作声光控开关具有很多实际意义：一是省电，灯泡大部分时间不工作，因此节电效率很高，达80%左右；二是方便，首先，不用接触，全自动智能控制；另外，接线简单、安装方便，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”。
再者，随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段也将逐步更新，除现在已有的声光控开关外，还有微波感应开关和热释远红外感应开关。
目前，微波感应开关的抗干扰性能尚不理想，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高，比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及居家庭走廊应用，在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素，根据我国国情，可以预计在相当一段时期内，声光控延时开关将是首选的主流产品。
设计方框图声光控开关在晚上且有声音时使灯泡亮，其它情况下灯泡不亮。
它由电源电路、声光处理电路和控制电路组成。
电路方框图如图2-1所示。
图2-1 设计方框图声光处理电路设计声光处理电路就是对采集到的声音和光进行处理后提供给控制电路。
声音放大电路声音放大电路的核心元器件是三极管，三极管的工作方式有三种分别是共射电路、共集电路、共基电路。
1．共射电路共射电路如图2-2所示，其中三极管V是电路的核心，起放大的作用。
图2-2 共射放大电路直流电源V CC一方面通过R C、R b为三极管提供合适的静态偏置电压，另一方面为电路提供能量，一般为几伏至几十伏。
其中C1、C2为耦合电容，起到传递交流，隔断直流的作用。
C1、C2一般为电解电容器，一般为几微法到几十微法。
Rc是集电极直流负载电阻，保证三极管有合适的静态偏置外，还可将三极管的电流信号转换成电压信号。
R c一般为几百欧到几千欧。
信号有三极管的基极输入、输出。
基极与发射极构成输出回路，而发射极是输出、输入的公共端，共射工作方式具有电压和电流的放大作用，放大关系是U0=βU i，电流同样如此。
声光控延时开关设计
声光控延时开关一、课题名：声光控延时开关二、摘要：声光控延时灯开关具有声音与光线同时控制功能。
它只在夜晚有脚步声或说话声时才延时工作，非常适合用来控制楼道、走廊、厕所等处的照明电灯，可杜绝长明灯，达到节约电能和延长电灯炮的使用寿命的效果。
该开关性价比高、制作成本低廉、制造简单等优点，产品一致性好，适合厂家批量生产。
三、元器件清单：1, TC4011型二输入端四与非门数字集成电路，也可用CC4011、CH4011、或MC14011型等同类产品来代换。
2, CD4011 100-6(1A,400v)或BT169D,2N6565单向晶闸管3, 9014 或3DG8型硅NPN小功率三极管Ｂ>1004, 1N4148型开关而极管5，4个1N4007型硅整流而极管6，CM-18W型话筒或用CRZ2-113F型代替7，MG44-03型光敏电阻一个8，15k ,3M,510K,220K,330K,18K,22K,33K,电阻各一个9，4.7uF,22uF,470uF的CD11-16V型电解电容各一个四、系统设计1、电路设计：2、系统设计单元：声光控延时开关的电路图如图所示，其中H是被控照明灯。
单向晶闸管VS 和4个晶体二极管组成了开关的主回路。
COMS数字集成电路与外围元件组成了自动控制电路，电阻R7,R8和电容C3组成了降压滤波电路，输出约为10V直流电，供控制电路工作用电。
接通20V的交流电后，控制电路处于守侯状态，门I 的两个输入端的电压至少有一个低于其阀值电平（约0.5V），门Ⅱ和门Ⅳ均输出低电平，单向晶闸管VS因无触发信号而阻断，被控电灯不亮。
当夜晚话筒B接收附近人走路脚步声或说话声时晶体三极管VT输出放大后的音频信号，其正脉冲电压大于0.5V，经门Ⅰ门Ⅱ整形后，使门Ⅱ输出高电平。
该高电平一面通过晶体二极管VD，向电容C2充电，一面通过门Ⅲ整形后控制门Ⅳ输出高电平使晶闸管VS导通，灯自动发光。
声响过后，C2通过电阻Ｒ5缓慢放电，维持门Ⅳ继续输出高电平，使灯延时点亮约6秒。
声光控延时开关电路的设计
目录1.控制电路的常见类型 12.声光控制电路的原理 33.电路的工作原理 44.制作过程 64.1元器件的选择 64.2仿真 64.3安装制作 74.4调试过程 75.元件清单 86.心得体会 9参考文献 111.控制电路的常见类型控制电路的常见类型有声光控制、开关控制、电源控制、红外控制、照明控制、温度控制和可控硅控制以及交通灯控制等等。
不同的电路他们的工作原理不同，作用和功能也就不相同了。
在交通灯控制电路里面又有不同的分类，例如基于CIPH9806芯片的交通灯控制电路，该电路具有工作安全、可靠、外围电路简单、维护方便等多种特点，在我国大中型城市的交通灯控制系统中具有广泛的应用前景。
其原理图如下：图1 基于CIPH9806芯片的交通灯控制电路原理图其中，CIPH9806是一种可用于交通灯控制的集成电路芯片，具有东西和南北两个方向来往车辆的通行时间设置与显示功能，且具有允许执行特殊任务的车辆通行，而禁止普通车辆通行以及恢复正常交通秩序等功能。
芯片引脚功能CIPH9806芯片的引脚排列如图1所示，具体引脚功能说明如下：RX：串行数据输出端，用于输出显示时间；TX：串行时钟输出端。
该端每输出一个脉冲，“RX”端输出一位二进制位数据；RST：复位端，高电平有效；XTAL1，XTAL2：晶体振荡器接入端，接6MHz晶振；DF：双功能输入端，低电平有效。
若当前为正常交通状态，该端有效一次后，进入紧急车辆的通行状态。
在当前状态，若该端再一次有效后，则重新恢复为正常交通状态。
因此，在“DF”端可接入按键，以实现正常交通状态与紧急车辆通行状态的相互切换；INC：时间增量输入端，负脉冲有效。
该端有效一次，可使东西方向车辆通行时间增加5s；DEC：时间减量输入端，正脉冲有效。
该端有效一次，则可使东西方向车辆的通行时间减少5s；NC：无用端，接10kΩ上拉电阻；GND：电源地；VDD：正电源，接5V；COM0,COM1,COM2：是三位共阴极显示器扫描输出线，低电平有效。
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声光控延时开关
目录
第一章声光控延时开关的实现 (2)
1.1系统概述 (2)
1.2各部分工作原理 (3)
1.2.1电源电路 (3)
1.2.2声光控部分 (4)
1.2.3延时关断部分 (8)
1.3 电路仿真 (8)
1.3.1电源电路仿真 (9)
1.3.2 声光控部分电路仿真 (11)
1.3.3 延迟关断部分仿真 (13)
第二章心得体会及建议 (15)
第三章附录 (16)
第四章参考文献 (17)
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第一章 声光控延时开关的实现
1.1系统概述
系统分为电源电路，控制部分和延迟开关部分，示意图如图1所示：
图1.1 电源电路组成框图
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图1.2 声光控延时开关组成框图
1.2各部分工作原理
1.2.1电源电路
由D1~D6、R1、C1构成，如图2标注，D1~D4为整流电路，R1为限流电阻、电容C1滤去交流分量并储存一定的电能，为延时提供电压，稳压管D6起稳压作用。
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图2 电源电路
1.2.2声光控部分
电路通过光信号和声音信号控制，分别使电路中的三极管处于截止放大或者饱和状态，从而控制部分特殊点的电位达到声光控的目的。
如图3所示为静态工作点示意图，三极管处于放大状态时，Ube处于0.4V~0.7V之间。
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图1 三极管静态工作点示意图
模拟声光，光控由光敏电阻模拟，声控由压电陶瓷片模拟，电路中光敏电阻用RG1和RG2串联代替，压电陶瓷片由函数信号发生器代替。
如图4所示
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图4 声光控模拟
白天在光线的作用下光敏电阻很小，此时即RG2被短路只剩下较小的电阻RG1，如图5所示。
此时Q2基极电位变低而处于截止状态，即使函数信号发生器发出信号（模拟有声音信号情况）也不能通过Q2向后放大。
同时PNP型管Q3也截止，电容C4错误!未找到引用源。
两端电压很小，可控硅SCR处于截止状态，灯不亮。
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图2 有光照时模拟
晚上，RG1和RG2串联保持高电阻，其上端电位升高，Q2
进入放大区，可以接收并放大声音信号（信号发生器发出信号模拟）。
在无声音信号时，Q3处于截止状态，灯不亮。
有声音信号时，信号发生器发出信号，首先通过Q1放大，
然后经R5错误!未找到引用源。
与C3输出，使Q2的基极电位- .
升高，Q2、Q3随之导通，正电源就通过Q3、SCR向电容C4充电，使C4两端电压升高，升至可控硅SCR的触发电平时，SCR 就就由关断态进入导通态，灯亮。
1.2.3延时关断部分
延时关断部分主要由R10、C4、SCR、如图6所示
图3 延时部分
灯延迟关断过程
灯亮时，由D1~D4、SCR组成的开关主回路就有较大的电流
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通过，SCR导通后，SCR两端电压跌落，由Q1~Q3均转为截止态，此时C4储存的电荷将通过R10释放，电容电荷释放示意图如图表13所示。
使C4两端电压逐渐下降，当降至SCR门极的触发电平，SCR在交流电过零时即关断，电灯X1随之熄灭。
由公式
u(t)=u(∞)+[u(0+)- u(∞)]·e-(t/ζ)，
代入u(∞)=0V，u(0+)=13V，u(t)=5V
计算得t=179.6s为延迟关断时间。
1.3 电路仿真
1.3.1电源电路仿真
220V交流电通过电灯，经过D1~D4整流后，电容C2滤去交流分量，D6为稳压值24V的稳压二极管，保
证后方电路电压不超过24V。
D1~D4为整流电路，整流
前后波形如图8所示；稳压管D6起稳压作用。
稳压波形如图9所示。
稳压电路最终电压24V为后面的声光控电路提供合适的静态工作点，也是延时关断
部分进行充放电。
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3．
图8 整流波形
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图9 稳压波形
1.3.2 声光控部分电路仿真
白天有光照时光敏电阻减小，RG2被短路，如图10所示，Q2、Q3两管be间电压都很小，两管均截止，仿真如图所示，C4两端电压很小，不能使可控硅SCR导通，灯不亮。
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图10白天（有声无声）有光仿真
晚上无光照，光敏电阻有较高阻值，其电位升高使Q2进入放大区，此时若没有声音信号，Q3错误!未找到引用源。
仍处于截止状态，仿真如图11所示。
C4错误!未找到引用源。
电压很低，可控硅SCR不导通，灯不亮。
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图4 晚上无声仿真
有声音信号时，信号发生器发出信号，首先通过Q1放大，然后经R5与C3输出，使Q2的基极电位升高，Q2导通，Q3饱和导通，导通后仅起降压作用，管压降约为3V，此时电源通过Q3、SCR向电容C4充电，C4两端电压升高，升至可控硅SCR 的触发电平时，SCR进入导通态，灯亮。
仿真如图12所示
图5 晚上有声仿真
1.3.3 延迟关断部分仿真
灯亮时，由D1~D4、SCR组成的开关主回路就有较大的电流
通过，SCR导通后，SCR两端电压跌落，此时C1、C4储存的电- .
荷将通过R10释放，电容电荷释放示意图如图13所示。
使C4两端电压逐渐下降，当降至SCR门极的触发电平，SCR在交流电过零时即关断，电灯X1随之熄灭。
图6 电容放电延时仿真
由公式
u(t)=u(∞)+[u(0+)- u(∞)]·e-(t/τ)
代入u(∞)=0V，u(0+)=13V，u(t)=5V
计算得t=179.6s为延迟关断时间，
可控硅触发电平接近4.3V，由波形图可知，则在灯亮194.12s 后，电容两端电压降至触发电平以下，可控硅截止，灯熄灭，与
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计算值179.6s接近。
第二章心得体会及建议
在这两周的模拟电子技术课程设计中，我做的课题是“声光控延时开关的设计”这是一种声音和光照双控的照明设备，可用于多种场合。
例如楼道，过道，库房等。
在白天，由于光照较强，无论有没有人通过，都不点亮灯泡。
在夜晚的时候光线较弱，电路的接受声音的电路只要检测到有碎发的声音，就会自动为行人照明，过一段时间就会自动熄灭，达到节能省电的效果。
电源设计根据其主体电路及执行机构不同，要求可靠、价廉、有效益。
由于此开关在光线较暗时是否接通取决于声音的强弱，因此为加强其工作效应，设计了信号放大整形电路，微弱的信号经过此电路加工也能使开关导通。
本次的声光控制开关的设计实践将我们学到的知识应用到
了实践，深化了对数字电路设计和模拟电子设计的认识，使我们在设计的实践中获得新知。
学习了一年的理论知识之后，这次的实践操作，我得到了课本之外的东西，通过自己的独立动手，老师耐心指导下以及同学的探讨，让我学会了分析电路、设计电路的步骤以及计算机辅助- .
作图等。
刚开始拿到课题的时候不知道如何下手，在图书馆翻阅祥光的资料书籍和网上查阅相关的资料后，在对此课程设计有很大的的帮助。
通过这次课程设计我也学会了很多的东西，比如学会对元件的性能及参数计算方法有了更系统的认识。
巩固了所学的知识有了更加深刻的理解和认识，并且产生了浓厚的兴趣。
第三章附录
表1 元器件明细表
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第四章参考文献
【1】童诗白主编·模拟电子技术基础·高等教育出版社·2006年6月
【2】郭海文主编·电气实验技术·中国矿业大学出版社·2008年12月
【3】刘慰平主编·电子技能实训·北京理工大学出版社·2008年8月
【4】陈有卿编著·电子制作138例·人民邮电出版社·2001年4月
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【5】高清主编·Multisim8电子工作平台及应用·高等教育出版社·2010年6月。