楼道声控灯

第一章：摘要

在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道,长明灯现象十分普遍,这造成了能源的极大浪费。另外,由于频繁开关或者人为因素,墙壁开关的损坏率很高,增大了维修量,浪费了资金。同时，为了加强我们对模拟电子技术和数字电子技术的理解和巩固，我们通过了两个星期的电子技术课程设计，我设计的是声光控制灯的设计，我设计了一种电路新颖、安全节点、结构简单、安装方便、使用寿命长的声光双控节能电路。

本次课程设计的任务是楼道声控灯，根据模拟电子和数字电子所学的知识自主设计，在老师的指导下以小组为单位组装实物并调试。本次课程设计任务是楼道声控灯，LED楼道声控灯是楼道灯的一种，是自行研发生产，拥有自主知识产权（申请四项专利），采用特殊技术封装的LED新型室外灯具，集声控、光控、智能控制于一体的产品，白天光控作用下，灯具处于关闭状态；夜晚照度低于设定值后，光控开启，当有人走动（或发出声音时），灯光自动打开并延时关闭。对手机说出要拨打的姓名，手机会自动接通相应的电话号码。如今，人们对声控技术越来越熟悉。用声音代替肢体动作给人们带来了很多的好处和便利。因此，越来越多的声控设备广泛地应用到人们的生活当中。

第二章：方案论证

白天光线强，开关中的光控电路工作，将电路切断；声控是用人走动时，脚步声控制电路，将电路接通。两个两部分的控制相当于两个开关串联。从逻辑上来讲，就是“光暗”和“脚步声”是“与”的关系，满足这两个条件，电路接通，灯亮。这个“与门”输出，去触发一个单稳态电路，使单稳电路动作，接通灯的电源，灯亮。再经过一个时延，灯亮几十秒钟后，单稳电路自动翻转，灯光熄灭。

从声光控开关的结构上分析，开关面板表面装有光敏二级管，内部装有柱极

体话简。而光敏二极管的敏感效应，只有在黑暗时才起到作用（可用液晶万用表测得数值）。也就是说当天色变暗到一定程度，光敏二级管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流，使光敏二级管一路电路处在关闭状态，这时在楼梯口等处只要有响声出现，柱极体活简就会同样产生脉冲电流，这时声光控制开关电路就连通起作用。因为必须要二个条件同时存在，声光控开关才起作用，故叫与门电路。

声控灯包括灯负载RL、可控硅SCR、话筒MIC及声控电路，灯负载RL与可控硅SRC串接后与电源相连，话筒将声音信号转成电信号，声控电路通过声音信号控制可控硅SRC的导通状态，其特征在于，所述声控电路包括电源部分，谐振放大部分及触发器，电源部分通过电容降压，整流及稳压提供声控电路所需的直流电压，谐振放大部分包括多极三极管放大，话筒接在第一级放大三极管的基极上并由电容耦合，一个由电感和电容构成的谐振电路接在末级放大三极管的基极上，放大后的信号影响触发器的翻转，并最终控制可控硅的控制极的点位。光控电子开关，它的“开”和“关”是靠可控硅的导通和阻断来实现的，而可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度（或认为亮度）的大小所控制的。

1、该电路的主要特性和优点有以下几方面：

（1）、光控功能：在采光满足需要时，则不开启灯光；

（2）、稳定性：高效可靠的恒流源，保证LED光源的稳定和长寿；

（3）、宽电压：AC70V~260V自适应，DC11V~60V自适应，适合电压波动较大地区的需要；

（4.）适应性：-20℃～60℃环境温度下测试工作正常；

（5）、显色性：显色性≥70 Ra，同时中间色温赋予舒适的照明；

（6）、可靠性：全固体光源抗震动、抗冲击性能强；

（7）、寿命长：LED使用寿命≥5万小时，大幅减少灯具更换的人工和材料费用；

（8）、无污染：一般日光灯含有汞等有害物质，而LED灯采用半导体技术，不含任何有害物质，是一个名副其实的绿色光源；

（9）、参数自设定：用户通过简单的插拔跳线(或可调器件)，即可自行调整光敏度、红外(声控)灵敏度，延时时间等参数。

2、主要适用场合：

1) 太阳能光伏照明系统；

2) 建筑物楼道、走道等公共通道照明；

3) 地下车库、图书馆、博物馆、陈列馆、超市等大环境补充照明；

4) 宾馆酒店、医院及住宅等玄关、厨房、卫生间、储藏间、更衣室照明；

5) 火车汽车船舶帐篷等蓄电池供电场所照明。

第三章电路原理图

图3—1

第四章器件介绍

器件包括：光敏电阻驻极体话筒运放LM358

NE555 SM74LS122 发光LED 电容电阻

4.1 NE555

图4—1

NE555是一种应用特别广范作用很大的集成电路小于规模集成电路,在很

多电子产品中都有应用. NE555的作用是内部的定时器来构成时基电路,给其他的电路提供时序脉冲. NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。

各种555定时器的电路结构大同小异，它由比较器C1和C2、基本触发器和输出级三个部分组成，外部共有8根引脚，各脚的名称和功能如下：1脚为接地端，也是芯片的公共端；8脚为电源端Vcc；3脚为信号输出端Vo；7脚为放电端。如果经过一个足够大的电阻接到电源上那么放电端可获得一个与输出端相一致的电平。4脚为直接复位端，只要在此输入低电平，输出端立即被置为低电平，不受其他输入状态的影响。正常工作是接高电平可直接接到电源上；6脚为C1比较器的信号输入端，又称阀值段TH；2脚为C2比较器的信号输入端，又称触发端。他们输入信号可以是数字信号也可以是模拟信号，分别与比较器所设置的参考电压进行比较便于控制输出状态；5脚为控制电压输入端。如果没有外加电压时两个比较器的参考电压，由电源电压经过三个等值电阻分压提供。在这种情况下，该端可通过电容接地，放干扰信号串入。

NE555的特点有：