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）。
毕业设计-声光控延时开关课设报告
毕业设计-声光控延时开关课设报告背景介绍:对于现代家居生活中，灯光必不可少。
然而普通的光控开关只是用来控制灯的开关，并不能很好地满足实际需求。
当人们在房间内行动或者已经离开房间时，光控开关的信号并不能准确地反应人们的需求。
根据此背景，一个能够同时控制声音和光线的延时开关就显得非常有意义和值得探索。
主要内容:声光延时开关是一个非常有意义的装置，它可以通过光线、声音的变化来控制灯的开关时间，解决之前普通光控开关不能很好反应人们需求的问题。
声光开关使用了光电导技术和电路技术，具有重要的现实意义。
部分技术细节如下：1.硬件设计硬件系统主要由光电二极管、嘴、音叉开关、运算放大器、继电器、电容器、电阻器和钨灯组成。
运用布朗管滤波原理和阻容滤波原理再加上合理的放大器设计，使信号不失真，从而保证系统的稳定性和灵敏度。
配合硬件设计，软件部分基于Cortex-M3内核，利用固件库实现数字信号处理。
通过对光电二极管的电流和电压进行采集，通过工具箱实现信号滤波及其波形输出显示。
此外，采用定时器的各种操作实现系统对外部传感器信号的延时控制。
3.系统测试经过重重测试后，声光延时开关在实际使用中具有显著的稳定性和灵敏度，开关输出的时间准确性高，使得照明系统能够在不同时间适时自动开关，让用户体验到前所未有的智能化的便利。
4. 结论声光延时开关是一种创新型的照明系统，实现了家庭灯光和开关的智能供电,为家庭生活带来了极大地便利。
它不仅解决了普通光控开关不能很好反应人们需求的问题，还提高了人们整体生活水平，以科技提高生活品质的理念，为未来的发展留下了巨大的空间和市场机会。
展望未来在未来，随着物联网的快速发展，智能家居将成为家庭生活的主流趋势。
声光延时开关只是其中一个缩影，未来还会有更多的照明系统出现，更多智能电器被广泛使用。
因此，我们需要更多优秀工程师的加入和持续的努力，推动“智能生活”的进一步发展！。
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。
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。
声光控延时开关课程设计(原创)
第一章 引言
随着全球经济一体化步伐进一步加快；根据国内外市场需求预测：我国照明电器行业的高速增还将长期继续。因此进一步提高照明产品的质量和档次既是当前摆在我们面前的课题，同时也是电子照明行业共同努力的长期目标。就国内市场需求而言，人们生活水平逐步提高，对生存环境质量的要求也越来越高，对照明电器产品提出了更高的要求。新的建筑照明标准已制订成功并且即将批准执行，新标准基本与国际接轨，对不同场合的照明提高了要求。所以生产企业要为各类照明场所提供适应新标准的产品。
3Y数据输出端4Y数据输出端
4.1.2CD4011内部结构
CD4011内部由4个2输入端与非门单元电路构成，采用N和P沟道增强型MOS晶体管提供的对称电路，具有很高的抗干扰度。
4.2可控硅
可控硅是可控硅整流器的简称。它是由三个PN结四层结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为阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。当器件的阳极接负电位(相对阴极而言)时，从符号图上可以看出PN结处于反向，具有类似二极管的反向特性。当器件的阳极加正电位时(若控制极不接任何电压)，在一定的电压范围内，器件仍处于阻抗很高的关闭状态。但当正电压大于某个电压(称为转折电压)时，器件迅速转变到低阻通导状态。加在可控硅阳极和阴极间的电压低于转折电压时，器件处于关闭状态。此时如果在控制极上加有适当大小的正电压(对阴极)，则可控硅可迅速被激发而变为导通状态。可控硅一旦导通，控制极便失去其控制作用。就是说，导通后撤去栅极电压可控硅仍导通，只有使器件中的电流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，器件才可恢复到关闭状态。其结构图如下：
3.2 PCB图
3.3电路板图
3.4实物图
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
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声、光、延时控制开关各组成部分连接图
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声、光、延时自动控制系统框图
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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
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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
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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
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c
b
e
+
-
+
-
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《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。
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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。
声光控制延时开关电路
电子课程设计题目：声光控制延时开关电路设计人：李斯班级：应用电子技术091班指导教师：杨季海民族师范大学物信系 2010年12月24日1一、功能描述：整体描述：本作品可以代替住宅小区楼道上的开关，天黑有人走过楼道时，当有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。
声音控制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：电路的工作原理：1.声光控制延时开关电路原理图 如 图1所示。
（1）原理图（2）PCB 图图 1 声光控制延时开关电路原理图2.声光控制延时开关就是用声音来控制开关的“启动”，若干分钟后延时开关“自动关闭”。
因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开关动作。
明确了电路的信号流向即可依据主要元器件将电路划分为若干的单元，可得出图 2 所示的方框图。
3.结合图1、图1。
声音传感器信号通过放大电路得到一路信号，光传感器得到另一路信号一起进入与非门D1进行判定。
声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒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，放大的高电平信号送到D1的2脚。
为了使声光控开关在白天开关断开，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，高电平信号送到D1的1脚。
与非门(D1)的两脚都是高电平（值为1）时，在3脚输出低电平（值为0）。
D1的3脚输出低电平（值为0）信号同时输入与非门(D2)的5．6两脚，D2的输出端4脚会输出高电平（值为1）经二极管进入延时控制电路。
给C3充电，充满电后经R8放电。
充、放电时间t=2πR8C3，改变R8或C3的值，可改变延时时间。
高电平信号再经与非门(D3．D4)两级整形电路，将方波信号进行整形，从11腿输出还是高电平信号。
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。
声光控延时开关设计
目录摘要 (3)第1章绪论 (4)第2章单元电路设计 (5)设计方框图 (5)声光处置电路设计 (5)声音放大电路 (5)声控电路设计 (7)光控制电路 (8)灯光控制电路设计 (9)器件选择 (9)延时电路设计 (10)电源电路设计 (11)整流电路 (11)滤波电路 (13)电源电路工作原理 (15)整机电路 (16)第3章电路仿真 (17)软件介绍 (17)NI Multisim电路仿真 (18)第4章PCB板制作 (21)软件介绍 (21)制作进程 (21)第5章实物制作 (23)元器件检测 (23)装配焊接 (23)调试 (24)总结 (25)参考文献 (26)附录1 元件明细表 (27)附录2 整机电路图 (28)摘要常言道“眼睛是心灵的窗户。
”我以为灯则是指引心灵的方向标。
在生活中，咱们无时不在地利用着灯，诸如台灯、路灯、日光灯、探照灯、彩灯等等，但无论是什么样式的灯，它们的作用都是的照明。
在学校、机关、厂矿企业等单位的公开场合和居民区的公共楼道，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，为了增强咱们对模拟电子技术，数字电子技术，电子工艺的理解和巩固，我花了一个月的时刻进行毕业设计，而我设计的课题是声光控制照明灯的设计，因此我设计了一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便、利用寿命长的声光双控开关。
在本设计中介绍了声光控路灯控制系统的组成、性能，适用范围及工作原理，给出了电路原理图及元件参数选择，节电效果十分明显，同时也大大减少了维修量、节约了资金，利用效果良好。
白天光照好，无论过路者发出多高声音，都不会是灯泡发亮。
夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，就会自动亮为行人照明，过数十秒后又自动熄灭，起到节能节电。
关键词节电；声控；光控；延时第1章绪论按照国内外市场需求预测，我国照明电器行业的高速增加还将继续。
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一、引言 (2)二、系统设计 (2)三、原理描述 (3)四、元器件的选择 (4)4.1 驻级话筒 (4)4.1.1驻级话筒的结构 (5)4.1.2驻级话筒的接法 (5)4.1.3驻级话筒的输出方式 (6)4.1.4驻极体话筒的特性参数 (7)4.1.5驻级话筒的极性判别 (7)4.1.6驻级话筒的特性参数 (8)4.2光敏电阻器 (10)4.2.1光敏电阻的检测 (11)4.4 CD4011 (12)4.5 555定时器 (12)4.5.1 555定时器的功能。
(13)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。
(13)4.5.2 555的引脚 (13)4.6发光二极管 (14)4.6.1LED芯片的发展 (14)4.7三极管 (15)五、电路模块 (17)5.1 声光检测模块 (17)5.1.1声音放大电路 (17)5.1.2光控制电路 (18)5.2逻辑门 (18)5.3 555延时环节 (19)5.4 被控制电路 (20)六、PCB板的制作与调试 (20)6.1 pcb的绘制 (20)6.2 pcb板的制作 (21)七课程设计总结 (21)八、参考文献 (22)一、引言作为对过去一段时间学习传感器的成功的检验，开展了这次传感器课程设计。
这次课程设计共有六十个题目可供选择，专业的每一位同学都会有一个题目，并且由自己独立完成，题目最后由抽签决定，我抽到的是声光控延时开关。
声光控延时开关应用非常广泛，也是比较常见的一种开关。
楼梯口和走廊一般都会安置这样的装置，白天灯是不会亮的，只有等到晚上，而且有外界声音的输入才会使开关打开并控制灯亮。
这种装置需要的元器件不多，只要很少的模块就能实现这个功能。
但是，这种装置作用却非常大，而且可以节约用电，起到了对资源合理利用的作用。
二、系统设计该系统流程为声光控开关的设计流程图，具体原理如下：系统受光照信号和声音信号共同控制，只有两者同时满足条件才能使逻辑门输出有用的信号，从而控制555输出高电平并延时一段时间，同时，驱动被控制电路的发光二极管点亮。
三、原理描述图2 声光控开关原理图声光控延时开关实现在白天呈关闭状态，只有在晚上且存在声响情况下（如人的脚步声等）才开启，开启后延时一段时间后又能自动关闭。
这种开关广泛应用于楼梯、走廊、公厕等公共场合作照明灯自动控制开关。
声光控延时开关电路方框组成如图1所示，包括声音检测、亮度检测、判别电路、延时电路和被控制电路等几个主要部分。
其工作原理如下：白天时，光敏电阻阻值很小，约为1k欧，与光敏电阻R7串联的分压电阻是远大于R7的，因此光敏电阻输出的是低电平，即4011的6输入端输入的为低电平。
此时不管有没有声音输入，4011输出的都是高电平，由555构成的单稳态触发器必须要有下降沿的输入才能输出一段脉冲，因此，白天时，不管有没有声音输入，灯都不会亮。
在晚间，光线很暗，光敏电阻R7呈现较高的阻值，使与非门输入端6脚变为高电平。
此时与非门的输出状态将由第5脚的电平控制，这为声音的开通创造了条件。
在没有声音信号时，三极管Q1工作在饱和导通状态，故与非门的第5脚为低电平，555没有下降沿的输入，故会输出低电平，发光二极管仍然处于熄灭状态。
当附近有人说话或者走路等声响时，驻级话筒mic拾取声音信号，经过C1送到Q1的基极，Q1将由饱和状态进入截止状态，此时相当于断路故三极管的集电极输出高电平。
与非门的两个输入端都变为高电平，则其输出由高电平变为低电平，即555单稳态触发器输入端由高电平变为低电平，输出端会输出一个单脉冲，脉冲时间和电阻R4和电容C3的大小有关。
555输出高电平会点亮发光二极管并使之延时一段时间。
四、元器件的选择根据电路图，选择合适的元器件，所选元器件如下表所示：4.1 驻级话筒驻极体话筒简称ECM，通称MIC（Microphone），是一种常用的能将声音信号转换成电信号的声—电转换器件。
它的突出特点是体积小、重量轻、结构简单、使用方便、寿命长、频响宽、灵敏度高，且价格也比较低廉。
因而被广泛应用于盒式录音机、无线话筒及声控开关等电子电路中。
由于输入和输出阻抗很高，所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器，为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。
4.1.1驻级话筒的结构极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分图3驻级话筒结构图组成。
声电转换的关键元件是驻极体振动膜。
它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。
然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。
膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。
膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。
这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。
当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。
驻极体膜片与金属极板之间的电容量比较小，一般为几十pF。
因而它的输出阻抗值很高(Xc=1/2~tfc)，约几十兆欧以上。
这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。
所以在话筒内接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。
场效应管的特点是输入阻抗极高、噪声系数低。
普通场效应管有源极(S)、栅极(G)和漏极(D)三个极。
这里使用的是在内部源极和栅极间再复合一只二极管的专用场效应管。
接二极管的目的是在场效应管受强信号冲击时起保护作用。
场效应管的栅极接金属极板。
这样，驻极体话筒的输出线便有两根。
即源极S，一般用蓝色塑线，漏极D，一般用红色塑料线和连接金属外壳的编织屏蔽线。
4.1.2驻级话筒的接法驻极体话筒与电路的接法有两种：源极输出与漏极输出。
源极输出类似晶体三极管的射极输出。
需用三根引出线。
漏极D接电源正极。
源极S与地之间接一电阻Rs来提供源极电压，信号由源极经电容C输出。
编织线接地起屏蔽作用。
源极输出的输出阻抗小于2k，电路比较稳定，动态范围大。
但输出信号比漏极输出小。
漏极输出类似晶体三极管的共发射极放入。
只需两根引出线。
漏极D与电源正极间接一漏极电阻RD，信号由漏极D经电容C输出。
源极S与编织线一起接地。
漏极输出有电压增益，因而话筒灵敏度比源极输出时要高，但电路动态范围略小。
Rs和RD的大小要根据电源电压大小来决定。
一般可在2．2～5．1k间选用。
例如电源电压为6V时，Rs为4．7k，RD为2。
2k。
输出电路中，若电源为正极接地时，只须将D、S对换一下，仍可成为源、漏极输出。
一声控电路前置放大级中驻极体话筒的源极输出和漏极输出的两种不同的接法，最后要说明一点，不管是源极输出或漏极输出，驻极体话筒必须提供直流电压才能工作，因为它内部装有场效应管4.1.3驻级话筒的输出方式机内型驻极体话筒有四种连接方式，对应的话筒引出端分为两端式和三端式两种，R是场效应管的负载电阻，它的取值直接关系到话筒的直流偏置，对话筒的灵敏度等工作参数有较大的影响。
[1]二端输出方式是将场效应管接成漏极输出电路，类似晶体三极管的共发射极放大电路。
只需两根引出线，漏极D与电源正极之间接一漏极电阻R，信号由漏极输出有一定的电压增益，因而话筒的灵敏度比较高，但动态范围比较小。
市售的驻极体话筒大多是这种方式连接。
（SONY用在MD上的话筒也是这类）三端输出方式是将场效应管接成源极输出方式，类似晶体三极管的射极输出电路，需要用三根引线。
漏极D接电源正极，源极S与地之间接一电阻R来提供源极电压，信号由源极经电容C输出。
源极输出的输出阻抗小于2K，电路比较稳定，动态范围大，但输出信号比漏极输出小。
三端输出式话筒市场上比较少见。
无论何种接法，驻极体话筒必须满足一定的偏置条件才能正常工作。
（实际上就是保证内置场效应管始终处于放大状态）4.1.4驻极体话筒的特性参数工作电压Uds 1.5~12V，常用的有1.5V，3V，4.5V三种工作电流Ids 0.1~1mA之间输出阻抗一般小于2K（欧姆）灵敏度单位：伏/帕，国产的分为4档，红点（灵敏度最高）黄点，蓝点，白点（灵敏度最低）频率响应一般较为平坦指向性全向等效噪声级小于35分贝4.1.5驻级话筒的极性判别关于驻极体电容式话筒的检测方法是：首先检查引脚有无断线情况，然后检测驻极体电容式话筒体话筒体积小，结构简单，电声性能好，价格低廉，应用非常广泛。
驻极体话筒的内部结构如图所示。
由声电转换系统和场效应管两部分组成。
它的电路的接法有两种：源极输出和漏极输出。
源极输出有三根引出线，漏极D接电源正极，源极S经电阻接地，再经一电容作信号输出；漏极输出有两根引出线，漏极D经一电阻接至电源正极，再经一电容作信号输出，源极S直接接地。
所以，在使用驻极体话筒之前首先要对其进行极性的判别。
在场效应管的栅极与源极之间接有一只二极管，因而可利用二极管的正反向电阻特性来判别驻极体话筒的漏极D和源极S。
将万用表拨至R×1kΩ档，黑表笔接任一极，红表笔接另一极。
再对调两表笔，比较两次测量结果，阻值较小时，黑表笔接的是源极，红表笔接的是漏极。
在收录机、电话机等电器中广泛应用的驻极体话筒，其灵敏度直接影响送话和录放效果。
这类话筒灵敏度的高低可用万用表进行简单测试。
4.1.6驻级话筒的特性参数（1）工作电压（UDS）。
这是指驻极体话筒正常工作时，所必须施加在话筒两端的最小直流工作电压。
该参数视型号不同而有所不同，即使是同一种型号也有较大的将模拟式万用表拨至R×100档，两表笔分别接话筒两电极（注意不能错接到话筒的接地极），待万用表显示一定读数后，用嘴对准话筒轻轻吹气（吹气速度慢而均匀），边吹气边观察表针的摆动幅度。
吹气瞬间表针摆动幅度越大，话筒灵敏度就越高，送话、录音效果就越好。
若摆动幅度不大（微动）或根本不摆动，说明此话筒性能差，不宜应用。
对于三根引脚驻极体电容式话筒检测方法同上，只是黑表棒接输出引脚2脚，红表棒接引脚3脚。
驻极体话筒体积小，结构简单，电声性能好，价格低廉，应用非常广泛。
高分子极化膜上生产时就注入了一定的永久电荷(Q)，由于没有放电回路，这个电荷量是不变的，在声波的作用下，极化膜随着声音震动，因此和背极的距离也跟着变化，也就是锁极化膜和背极间的电容是随声波变化。
我们知道电容上电荷的公式是Q=C·U，反之U=Q/C也是成立的。