声光控路灯控制课程设计
声光控路灯课程设计文
声光控路灯课程设计文一、教学目标本课程旨在通过学习声光控路灯的原理与设计,让学生掌握声光控技术的基本知识,培养学生的实际动手能力和创新思维。
知识目标:使学生了解声光控路灯的工作原理,掌握基本的电路设计知识。
技能目标:培养学生利用声光控技术进行简单电路设计和实验的能力。
情感态度价值观目标:培养学生对科技创新的兴趣,提高学生运用科学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的主要内容有:声光控路灯的原理、电路设计、元件选型、系统集成和实验调试。
首先,介绍声光控路灯的基本原理,包括声音的检测、光的控制等。
其次,讲解电路设计的基本步骤,如何选择合适的元件,并介绍常用的电路图符号。
然后,通过实例分析,让学生了解如何将理论知识应用于实际电路设计中。
最后,进行声光控路灯的组装和调试,让学生亲自动手,提高实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,采用讲授法,向学生讲解声光控路灯的基本原理和电路设计知识。
其次,采用讨论法,引导学生就实际问题进行思考和讨论,培养学生的创新思维。
再次,采用案例分析法,通过分析具体的实例,让学生了解声光控技术在实际应用中的原理和技巧。
最后,采用实验法,让学生亲自动手进行声光控路灯的组装和调试,提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:教材:《声光控技术基础》参考书:《电路设计原理》、《科技创新与应用》多媒体资料:声光控技术相关的视频、图片等。
实验设备:声光控路灯实验套件、电路元件、调试工具等。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其对知识的掌握和运用能力。
2.作业:布置与课程内容相关的作业,要求学生在规定时间内完成,评估其理解和应用知识的能力。
3.实验报告:对学生进行声光控路灯实验,要求学生撰写实验报告,评估其动手操作和分析问题的能力。
声控延时路灯课程设计
声控延时路灯课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握声控延时路灯的工作原理和设计方法。
知识目标包括:了解声控延时路灯的基本构成;掌握声控和延时电路的设计原理;理解声控延时路灯在节能和方便方面的优势。
技能目标包括:能够独立设计并搭建一个简单的声控延时电路;能够对声控延时路灯进行调试和优化。
情感态度价值观目标包括:培养学生对节能和环保的重视;培养学生动手实践和解决问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括三部分:首先是声控延时路灯的基本原理,包括声控和延时电路的工作原理;其次是声控延时路灯的设计方法,包括电路图的绘制、元件的选择和电路的搭建;最后是声控延时路灯的调试和优化,包括如何提高路灯的灵敏度和减小误报率。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,我会通过讲授法向学生讲解声控延时路灯的基本原理和设计方法;其次,我会采用讨论法,让学生分组讨论并分享他们的设计思路和解决方案;然后,我会利用实验法,让学生动手实践,搭建和调试他们的声控延时电路;最后,我会采用案例分析法,分析一些实际的声控延时路灯项目,让学生了解声控延时路灯在实际应用中的优势和不足。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我将准备以下教学资源:首先是一份详细的声控延时路灯教学指导书,为学生提供学习的参考和指导;其次是一些声控延时电路的元件和实验设备,让学生能够动手实践,搭建和调试他们的声控延时电路;然后是一些声控延时路灯的实际案例资料,让学生了解声控延时路灯在实际应用中的优势和不足;最后是一些与声控延时路灯相关的多媒体资料,如教学视频和图片,为学生提供更加直观的学习体验。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本节课的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性等;作业主要评估学生的动手实践能力,如声控延时电路的设计和搭建;考试则主要评估学生对声控延时路灯基本原理和设计方法的掌握程度。
声光控路灯课程设计
课程设计任务书学生姓名:王薇专业班级:电信1003 指导教师:杨媛媛工作单位:信息工程学院题目:声光控制路灯电路初始条件:具备模拟电子电路的理论知识;具备模拟电路基本电路的设计能力;具备模拟电路的基本调试手段;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、光控:白天,光照强,灯灭;晚上,光照弱,灯亮2、声控在晚上起作用:有声音,灯亮,延时30秒,灯灭;无声音,灯灭3、路灯用25W灯泡模拟4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书时间安排:一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1 课题研究的目的和意义 (1)2 方案的选择 (1)2.1方案1 (2)2.2方案2 (2)3 元器件的选择和测试方法 (2)3.1二极管的选择 (2)3.2电解电容器的极性检测 (3)3.3二极管测试 (3)3.4晶闸管的选择 (3)3.5 电阻的选择 (4)3.6 CD4011中文资料 (4)4设计原理 (8)5 系统调试和故障分析 (9)6 总结 (9)7 参考文献 (10)附录1 原理图附录2 原件清单1. 课题研究的目的和意义研究目的:通过这次的课题研究我们希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理,将平时所学习的知识运用到实验探索上,这对提高我们的动手能力,创新意识,及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。
同时我们也希望这次的研究能让同学进一步地了解照明灯,而不是仅局限与课本知识以内。
从小的突破点入手,掌握又一项科技知识,从而实现课堂外的又一次提高,为现代教育科学尽一份力量!研究意义:用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关,只有在天黑以后,当有人走过楼梯通道,发出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会自动熄灭。
在白天,即使有声音,楼道灯也不会亮,可以达到节能的目的。
声光控路灯控制系统设计
声光控路灯控制系统设计一、系统原理声光控路灯控制系统的原理是通过声音传感器和光照传感器感知环境中的声音和光线强度,并据此自动调节路灯的亮度。
当环境中的声音超过一定阈值时,系统会判断有人经过,此时会将路灯的亮度调高,以提供良好的照明效果;当环境中的光线强度低于一定阈值时,系统也会自动调节路灯的亮度,以确保夜间驾车和行人的安全。
二、硬件设计1.声音传感器:用于检测环境中的声音强度,并将声音信号转换成电信号,传递给微控制器进行处理。
2.光照传感器:用于感知环境中的光线强度,并将光照信号转换成电信号,传递给微控制器进行处理。
3. 微控制器:负责接收声音传感器和光照传感器的信号,并通过判断和计算确定路灯的亮度控制信号。
常用的微控制器可选择Arduino、Raspberry Pi等。
4.继电器:用于控制路灯的电源开关,根据微控制器的输出信号来控制路灯的亮灭和亮度。
三、软件设计1.信号处理算法:将声音传感器和光照传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,然后进行滤波和功率计算等处理,以得到准确的环境声音和光照的数值。
2.控制逻辑:根据声音和光照信号的数值,采用一定的算法进行判断和计算,得出路灯的亮度控制信号。
例如,当声音超过阈值时,亮度调高;当光照低于阈值时,亮度调高。
此外,还可以根据具体需求设计其他的控制策略,如定时开关、手动控制等。
软件设计中还需考虑异常情况处理和系统稳定性等问题,如在传感器故障时应有相应的错误处理机制;在电源不足或其他外界干扰情况下,系统应能正常工作或提供相应的保护。
综上所述,声光控路灯控制系统设计应包括系统原理、硬件设计和软件设计三个方面。
通过合理的设计,可以实现智能路灯的节能控制,提高路灯的能源利用效率。
毕业论文:声光控路灯控制系统设计-控制驱动模块-精品
课程设计说明书课程设计名称:模拟电路课程设计课程设计题目:声光控路灯控制系统设计-控制驱动模块学院名称:信息工程学院专业:通信工程班级:080423学号:20 姓名:龙光平评分:教师:陈琼、刘敏20 10 年4 月2 日模拟电路课程设计任务书2009-2010学年第2 学期第 1 周- 2 周题目声光控路灯控制系统设计内容及要求1.设计要求:①光照度强(白天)路灯不点亮,光照度暗(夜晚)路灯可由声音控制;②有声音时路灯点亮,否则不点亮。
2.电路组成框图声音检测放大混合控制驱动电路光照度检测放大3.组织安排:6人一大组,每2人一小组完成框图中的一个独立部分。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案,领仪器设备: 2天;2. 领元器件、制作、焊接:3天3.调试+验收: 2.5天4. 提交报告:2009-2010学年第二学期3~7周学生姓名:刘帅、李星、龙光平、徐帮帮、陈健刚、冯希龙指导时间:第1~2周指导地点:E楼610室任务下达2010年 1 月16 日任务完成2010 年 3 月 13 日考核方式 1.评阅√□ 2.答辩√□ 3.实际操作√□ 4.其它√□指导教师陈琼、刘敏系(部)主任陈琼课程设计说明书课程设计名称:模拟电路课程设计课程设计题目:声光控路灯控制系统设计-控制驱动模块学院名称:信息工程学院专业:通信工程班级:080423学号:20 姓名:龙光平评分:教师:陈琼、刘敏20 10 年4 月2 日模拟电路课程设计任务书2009-2010学年第2 学期第 1 周- 2 周题目声光控路灯控制系统设计内容及要求4.设计要求:①光照度强(白天)路灯不点亮,光照度暗(夜晚)路灯可由声音控制;②有声音时路灯点亮,否则不点亮。
5.电路组成框图声音检测放大混合控制驱动电路光照度检测放大6.组织安排:6人一大组,每2人一小组完成框图中的一个独立部分。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案,领仪器设备: 2天;2. 领元器件、制作、焊接:3天3.调试+验收: 2.5天4. 提交报告:2009-2010学年第二学期3~7周学生姓名:刘帅、李星、龙光平、徐帮帮、陈健刚、冯希龙指导时间:第1~2周指导地点:E楼610室任务下达2010年 1 月16 日任务完成2010 年 3 月 13 日考核方式 1.评阅√□ 2.答辩√□ 3.实际操作√□ 4.其它√□指导教师陈琼、刘敏系(部)主任陈琼the abstractWith the development of science and technology, public lighting control methods will now update, in addition to the existing electric switch, and the sound of microwave induction switch and infrared sensor switches. At present, the microwave induction switch is not ideal, anti-jamming performance of infrared sensor switches in the ideal, but is fragile, installation is complex, the price is high, also suit in some places such as hotels excellent management, hotel corridor and family in ordinary residential hallway application, building, office of the place such as lighting control considering the price, management and convenient installation and other factors, based on China's national conditions, can be expected in a period time, electric lamp will be preferred mainstream products.This topic is sound electric lamp control system design, the design of the control system of lamps mainly by using modular structure, three modules, namely sound detection amplifier module, light amplification module and control test driver module. In the design of the control system, the modular design ideas, make a design more simple and easy, up clear. While commissioning up more easily. This circuit is through the choice of external signal light bulbs and make the function. This circuit to amplify the signal LM324 by comparison, LM393 constitute the main circuit, signals used to screen door 7408, and relay control drive, experiments using light-emitting diodes bulb resistance of a 10k instead.The preliminary evaluation using acoustic electric lamp is more convenient, also relatively wide application. This system during the day or more brightness is not bright, the situation in the light of smaller conditions meet will light and sound for a period of time and then be extinguished. This circuit can be applied to the commodity house, companies, such as the hallway, can satisfy the need of these specific situations, have widely application value.Through the experiment, strengthened my understanding of analog electronic technology and application of analog circuits through a preliminary analysis, preparation, and teachers instruct, this topic in the aspects of design with proper enough beautiful, the circuit design basic finished all the design requirements.关键字: LM324 LM393 7408 延时目录第一章设计要求 (2)1.1 基本要求 (2)1.2 设计任务及目标 (2)1.3 主要参考器件 (2)第二章电路设计原理及单元模块 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 设计方案 (3)2.3 单元模块 (4)2.3.1与门7408信号筛选模块 (4)2.3.2 multisim仿真图 (6)2.3.3 三极管放大模块 (8)2.3.4 继电器驱动模块 (8)第三章安装与调试 (10)3.1 电路的安装 (10)3.2 控制驱动电路的调试 (10)3.3 系统调试 (11)第四章实验小结 (12)4.1 心得与体会 (12)4.2 结论 (13)参考文献 (14)附录一 (15)附录二 (16)第一章设计要求1.1 基本要求:(1)白天由于光敏电阻或其它器件控制,不受声音的影响,不工作。
声光控路灯控制课程设计
摘要:介绍一种声光控路灯控制器的组成、性能,适用范围及工作原理,并给出了电路原理图及元件参数选择。
关键词:光电开关自动控制延时电路节能太阳能电池目录引言………………………………………………………………………………………………5.1、总设计方案1.1设计思路 (5)1.2总体方框图 (5)1.3声光控路灯控制器的构成 (5)1.3.1光控电路 (5)1.3.2声控电路 (6)1.3.3延时电路 (6)1.3.4其他电路 (6)2、设计原理的分析2.1工作原理 (7)2.2电路结构 (7)2.2.1元件参数选择 (7)2.3实验调试 (7)3、声光控路灯总电路图 (7)4、设计总结 (8)5、参考文献 (8)引言:声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时,路灯自动点亮,从而实现人来灯亮,人走灯灭,既方便又实用。
不仅节约了电能,而且能延长灯泡的使用寿命。
可广泛应用于楼梯,走廊,卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。
词控制器经济实用,即使一般的脚步声也能使灯泡发光照明。
一、总体设计方案1.1 设计思路整个电路由电源电路,声控电路,光控电路及延时电路等部分组成。
电源由太阳能电池供电,光敏控电路对外界光亮程度进行检测,输出与光电程度相对应的电压信号。
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。
必须时可加一个手动开关,以增强电路的实用性。
总体方框图如图1所示。
1.2总体方框图图1 路灯控制器原理组成方框图1.3声光控路灯控制器的构成声光控路灯主要是依据光控原理和声控原理来设计的。
利用光控电路可以根据光线的亮暗条件控制灯的使用。
光控电路是由光敏电阻和可控硅组成。
声控电路是为完善光控路灯而设计。
在不同时段、不同的地点使用灯的机率也不同,声控可进一步节约能源。
1.3.1光控电路图2为光控路灯电路,白天路灯熄灭,夜间路灯自动点亮。
声光控延时路灯课程设计
声光控延时路灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过声光控延时路灯实例,让学生掌握声光控技术的基本原理,培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:•了解声光控技术的基本概念;•掌握声光控电路的组成及工作原理;•学习延时电路的设计与调试方法。
2.技能目标:•能够分析并设计简单的声光控延时电路;•学会使用实验仪器进行电路搭建和调试;•培养观察、思考、解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标:•培养学生对科技创新的兴趣和好奇心;•增强学生运用科学知识服务社会的责任感;•培养学生团队合作、积极探究的学习态度。
二、教学内容本课程主要内容包括声光控延时路灯的原理、电路设计、实验操作等。
教学大纲安排如下:1.声光控技术概述:介绍声光控技术的基本概念、应用领域和发展前景。
2.声光控电路原理:讲解声光控电路的组成、工作原理及关键元件。
3.延时电路设计:学习延时电路的设计方法,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
4.实验操作与调试:指导学生进行声光控延时路灯的组装、调试,培养学生的动手能力。
5.案例分析:分析声光控延时路灯在生活中的应用,探讨其对社会的影响。
三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解声光控技术的基本原理、电路设计方法和实验技巧。
2.讨论法:学生就声光控技术的应用及社会发展进行讨论,培养学生的创新思维。
3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解声光控延时路灯在生活中的应用,提高学生的实践能力。
4.实验法:指导学生进行声光控延时路灯的组装、调试,培养学生的动手能力和团队协作精神。
四、教学资源为实现教学目标,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用声光控技术相关教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供声光控技术及相关领域的参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,帮助学生更好地理解声光控技术。
4.实验设备:准备声光控延时路灯实验所需的电路元件、实验仪器等,确保学生能够顺利进行实验操作。
声控仿路灯课程设计
声控仿路灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过“声控仿路灯”项目的设计与实现,让学生掌握声控电路的基本原理,了解并实践声电转换技术在生活中的应用。
在知识目标方面,学生应能够理解声音的产生与传播、能量转换等物理概念。
技能目标方面,学生应能够运用简单的电子元件,进行电路设计与搭建,同时培养问题解决和团队合作的能力。
情感态度价值观目标方面,通过项目实践,激发学生对科学探究的兴趣,增强环保意识,并培养创新精神和实践能力。
二、教学内容教学内容围绕“声控仿路灯”的设计与实现展开。
首先,介绍声波的基础知识,包括声波的产生、传播和接收。
接着,深入解析声控电路的工作原理,包括声音如何转换为电信号,以及如何利用这一信号来控制电路的通断。
随后,指导学生进行声控电路的搭建和测试,让学生在实践中掌握相关知识。
最后,通过分析声控技术在现代生活中的应用案例,使学生了解这一技术的重要性。
三、教学方法为提高教学效果,本课程将采用讲授法、实验法、小组讨论法等多种教学方法。
讲授法用于向学生传授声控电路的基础知识和原理。
实验法则是通过动手搭建声控电路,使学生直观地理解并掌握相关知识。
小组讨论法则有助于激发学生的思考,培养其团队协作能力。
四、教学资源教学资源包括教材、实验室设备、多媒体教学资料等。
教材将为学生提供理论知识和实践指导;实验室设备则是学生进行实验操作的重要工具;多媒体教学资料则可帮助学生更直观地理解课程内容。
这些资源的整合运用,将有效提高教学质量和学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多种形式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况;作业则主要评估学生的理论知识掌握和实际操作能力;考试则是对学生综合运用知识的能力进行评估。
评估结果将及时反馈给学生,以帮助其了解自己的学习状况,并进行改进。
六、教学安排本课程的教学进度、时间和地点将根据实际情况进行合理安排。
声光控路灯课程设计
1、设计内容图1 内容设计方框图a.根据本次课设题目在网上寻找相关资料,并找到相关的原理图,适当改变原理图中元件的相关参数。
b.购买原理图中的相关元件进行识别和测试。
包括各类电阻、电容、电感、二极管(稳压)、三极管和可控硅的数值、质量、电器性能的准确判断,尤其注意三极管的放大倍数的测量(声音拾取放大过程中的三极管要用放大倍数大的),上网了解可控硅,稳压管和光敏电阻的相关资料;c.根据原理图在万用板上布线,焊接电路,完成调试工作(重点是调试声控和光控,注意延时时间的调节。
有可能存在电路不能正常工作的检测)。
d.用protel绘制本次实验用的原理图,设计内容方框图,编写此次的设计实验报告书,相关的心得体会。
2、理论分析2.1声控原理介绍声控开关里有一个声音传感器(话筒),具体的说就是有一个小弹片来感应声音并通过一个继电器把声音信号转换成电信号,在声音足够大的时候电信号也足够大,这时候的电信号就传到开关的触头上,来使电路接通或者断开。
声控灯使用的声控开关,一般设计成在一段音频有效,只要音量达到与设计门限频率相符就可控制开关的通断.灯泡可以是多样的,只要电压相符,功率在开关可乘承受能力内就可用,即是满足功率的要求图2 声控原理图2.2光控原理介绍光控开关原理中的主要器件就是光敏电阻。
光敏电阻在有光照时候电阻值很小,当无光时候电阻变的很大,电路中主要是利用其阻值随光照的不同而改变进而来改变电路的某些元件的电压或电流来实现电路的光控。
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应,在半导体光敏材料两端装上电极引线。
为了增加灵敏度,两电极常做成梳状。
构成光敏电阻的材料有金属的硫化物、硒化物、碲化物等半导体。
半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
当光敏电阻受到光照时,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,成为自由电子,同时产生空穴,电子—空穴对的出现使电阻率变小。
光照愈强,光生电子—空穴对就越多,阻值就愈低。
声光控灯课程设计
第一章系统概论1.1系统的功能夜间通常要在黑暗的现场设置警示提示灯具,用来提醒过往的人员,以防止夜晚过往人员。
为了提高警示提示效果、节省电能和方便使用,警示灯最好采用自动控制方式即声音和光线。
本文介绍的警示灯控制的电路就具备了声控和光控两种功能。
声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时,灯自动点亮,从而实现人来灯亮,人走灯灭,既方便又实用。
不仅节约了电能,而且能延长灯泡使用寿命。
可广泛应用于楼梯,走廊,卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。
此控制器经济实用,即使一般的脚步声也能出灯泡发光照明好。
(1)具有光控功能,白天光线较亮,即使有声音路灯也不亮,光线较暗,有声时灯点亮。
(2)具有声控功能,晚上光线较暗,有声音时路灯点亮,保持一段时间自动灭掉。
本次课程设计是我第一次用带焊点的面包板,第一次焊元器件,可能有不完美的地方,希望老师和同学们给予批评和指正。
1.2系统的组成本系统主要有三个大模块组成。
NE555组成的延时电路,LM358组成的反馈和放大电路,74LS122组成的第二章设计方案论证2.1 电路原理图2.2工具和元器件的选择工具:万用表DT-9208 一台,拔线钳子一把,镊子一把,导线若干,电烙铁一把。
元器件:10KΩ电阻一个,4.7KΩ电阻五个,330Ω一个电阻,150KΩ一个电阻,10uF电容一个,470uF电容一个,发光二极管一只,光敏二极管一只,NE555集成块一块,LM358据此快一块,74LS122集成块一块,驻极体话筒,面包板一个。
第三章元器件介绍3.1 LM358简介概述:LM358内部包括有两个独立的,高增益,内部频率补偿的双运放大器。
适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也使用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流于电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器,直流增益模块和其他说有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
特性:·内部频率补偿·直流电压增益高(约100dB)·单位增益频带宽(约1MHz)·电源电压范围宽:单电源(3一30V);双电源(±1.5V 一±15V)·低功耗电流,适用于电池供电·低输入偏流·低输入失调电压和失调电流·共模输入电压范围宽,包括接地·差模输入电压范围宽,等于电源电压范围·输出电压摆幅大(0一Vcc)引脚排列图:3.2 NE555简介NE555 (Timer IC)大约在1971年由Signetics Corporation发布,在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC,在往后的30年來非常普遍被使用,且延伸出许多的应用电路,尽管近年來CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用,但原规格的NE555依然正常的在市场上供应,尽管新版IC在功能上有部份的改善,但其脚位劲能并没变化,所以到目前都可直接的代用。
声控和光控路灯课程设计
声控和光控路灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过声控和光控路灯的教学,让学生掌握以下知识目标:1.了解声控和光控路灯的基本原理和构成。
2.掌握声控和光控路灯的设计和安装方法。
3.了解声控和光控路灯在现代城市照明中的应用和优势。
4.能够独立设计和安装简单的声控和光控路灯。
5.能够对声控和光控路灯进行调试和维护。
情感态度价值观目标:1.培养学生对科技创新的兴趣和好奇心。
2.培养学生对环境保护和节能减排的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.声控和光控路灯的基本原理和构成。
2.声控和光控路灯的设计和安装方法。
3.声控和光控路灯在现代城市照明中的应用和优势。
三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解声控和光控路灯的基本原理和构成,让学生掌握基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解声控和光控路灯在现代城市照明中的应用和优势。
3.实验法:通过动手实验,让学生掌握声控和光控路灯的设计和安装方法。
四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:声控和光控路灯相关教材。
2.参考书:声控和光控路灯相关参考书籍。
3.多媒体资料:声控和光控路灯的相关视频和图片资料。
4.实验设备:声控和光控路灯的实验套件。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置与课程相关的基础性和拓展性作业,评估学生的知识掌握和应用能力。
3.考试:进行期中考试和期末考试,以检测学生对课程知识的掌握程度。
六、教学安排本课程的教学安排如下:1.教学进度:按照教材的章节顺序进行教学,确保每个章节都有足够的教学时间。
2.教学时间:每周安排两节课,每节课45分钟。
3.教学地点:教室和实验室。
七、差异化教学为了满足不同学生的学习需求,我们将采取以下差异化教学措施:1.教学活动:设计不同难度的教学活动,以适应不同能力水平的学生。
声控仿路灯课程设计
声控仿路灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握声控仿路灯的基本原理,理解声音传感器与电路的连接方式。
2. 使学生了解声控仿路灯在生活中的应用,认识到科技与日常生活的紧密联系。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成声控仿路灯的制作。
2. 培养学生团队协作能力,学会在小组合作中共同解决问题。
3. 提高学生创新能力,鼓励对声控仿路灯进行改进和创新。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对科学技术的兴趣,激发学习热情。
2. 培养学生环保意识,让学生认识到节能减排的重要性。
3. 培养学生热爱生活,关注社会发展的责任感。
课程性质:本课程为实践活动课程,结合物理、电子技术等学科知识,注重培养学生的动手能力、创新能力和团队合作能力。
学生特点:五年级学生具有一定的认知能力和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,但需引导和激发。
教学要求:课程内容要与教材紧密结合,注重实践操作,强调学生在活动中的主体地位。
教师需引导学生主动探索,培养学生的独立思考和问题解决能力。
通过课程目标的实现,使学生在知识与技能、情感态度价值观方面得到全面发展。
二、教学内容1. 基础知识学习:- 介绍声音传感器的工作原理,声音与电信号转换的关系。
- 讲解声控仿路灯电路的组成,包括传感器、放大电路、控制电路等。
- 分析声控仿路灯在实际生活中的应用,如节能、安全等。
2. 实践操作:- 教学学生如何使用工具和仪器,如万用表、电烙铁等。
- 指导学生动手搭建声控仿路灯电路,熟悉电路连接和调试方法。
- 引导学生进行声控仿路灯的测试与优化,提高声控效果和稳定性。
3. 教学大纲:- 第一课时:基础知识学习,了解声控仿路灯原理及组成部分。
- 第二课时:实践操作,学生分组进行声控仿路灯电路搭建。
- 第三课时:测试优化,学生针对声控仿路灯进行改进和调试。
4. 教材关联:- 与物理教材中有关传感器的内容相联系,加深学生对传感器原理的理解。
- 结合电子技术教材,学习电路设计、搭建和调试方法。
声光控路灯控制系统设计
声光控路灯控制系统设计一、引言随着城市化进程的不断推进,路灯作为城市基础设施的重要组成部分,起着照明和保障交通安全的重要作用。
然而,传统的路灯控制方式存在能耗高、管理不便等问题。
为了解决这些问题,本文设计了一种基于声光控路灯控制系统,以实现智能控制和能耗管理的目的。
二、系统设计1.硬件设计系统硬件主要包括声光传感器、控制器和LED路灯组成。
(1)声光传感器:通过采集周围环境的声音和光线强度信息,来触发路灯的开关。
(2)控制器:负责接收传感器传来的数据,并进行处理和控制。
其主要功能包括采集传感器数据、判断是否需要打开或关闭路灯、设置亮度等级等。
(3)LED路灯:采用LED作为光源,具有高效节能、寿命长等优点。
LED路灯的数量和布置根据实际情况进行配置。
2.软件设计系统软件主要包括传感器数据处理、路灯控制算法和能耗管理。
(1)传感器数据处理:控制器接收到声光传感器采集的数据后,通过数据处理算法得到光线强度和声音强度的值,并与预设阈值进行比较。
(2)路灯控制算法:根据传感器数据处理结果和预设阈值的比较结果,控制器决定是否打开或关闭路灯,以及设置亮度等级。
具体控制算法可以根据实际需求进行设计。
(3)能耗管理:通过实时监测路灯的开关状态和亮度等级,控制器可以对路灯的能耗进行管理。
可以设定不同的亮度等级和开关时间,以实现最佳的节能效果。
三、系统特点1.智能控制:通过声光传感器采集周围环境信息并进行处理,系统可以根据实际情况自动调整路灯的开关和亮度,实现智能化的控制。
2.节能环保:LED作为光源具有高效节能的特点,结合智能控制算法,能够根据需要调整亮度等级,达到节能效果,降低能源消耗。
3.管理便利:通过软件设计能耗管理功能,可以实时监测和管理路灯的开关状态和亮度等级,方便管理人员进行路灯的维护和调整。
4.安全可靠:声光控路灯控制系统可以及时根据环境变化调整路灯的开关和亮度,保障行人和车辆的安全,提高城市照明质量。
声控光控灯课程设计
声控光控灯课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握声控光控灯的工作原理和制作方法。
知识目标要求学生掌握声控光控灯的基本原理,了解各种电子元件的功能和应用;技能目标要求学生能够独立完成声控光控灯的制作和调试,提高学生的动手能力和创新能力;情感态度价值观目标要求学生培养对科技创新的兴趣和热情,增强环保意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括声控光控灯的工作原理、元器件的选择和使用、电路设计、编程和调试等方面。
具体包括以下几个部分:1.声控光控灯的工作原理:声音的检测和处理,光线的检测和处理,声光耦合和控制。
2.元器件的选择和使用:传感器、放大器、控制器、灯具等的选择和使用。
3.电路设计:声控光控灯的电路设计,包括传感器电路、放大器电路、控制器电路等。
4.编程和调试:声控光控灯的编程和调试,包括传感器标定、阈值设置、控制算法等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解声控光控灯的工作原理和相关知识,让学生了解和掌握基本概念。
2.讨论法:学生进行小组讨论,分享各自的想法和经验,促进学生之间的交流与合作。
3.案例分析法:分析具体的声控光控灯应用案例,让学生了解实际应用场景和解决方案。
4.实验法:安排学生进行声控光控灯的制作和调试,提高学生的动手能力和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:声控光控灯相关教材,用于引导学生学习和掌握基本知识。
2.参考书:声控光控灯相关参考书,为学生提供更多的学习资料和拓展知识。
3.多媒体资料:声控光控灯相关的视频、图片等多媒体资料,用于辅助讲解和展示。
4.实验设备:声控光控灯制作和调试所需的实验设备,如传感器、放大器、控制器等。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
声光控路灯模电课程设计
声光控路灯模电课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解声光控路灯模电的基本原理,掌握电路组成及各部分功能。
2. 学会分析声光控路灯模电的电路图,并能阐述其工作过程。
3. 掌握声光控路灯模电中关键元件的特性及选用方法。
技能目标:1. 能够独立完成声光控路灯模电的组装和调试。
2. 学会运用所学知识解决实际电路问题,具备一定的创新能力和动手操作能力。
3. 能够通过实验和观察,分析并解决声光控路灯模电中可能出现的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情,激发学生探索科学的积极性。
2. 培养学生的团队协作意识,学会与他人共同解决问题。
3. 增强学生的环保意识,了解声光控路灯在节能减排方面的意义。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识和实际操作,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:本课程针对初中年级学生,他们对电子技术有一定的基础,好奇心强,喜欢动手操作。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,引导学生主动参与,鼓励学生提问和思考,确保课程目标的实现。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 声光控路灯模电基本原理:介绍声光控路灯模电的工作原理,包括声音控制、光控、延时控制等方面的基础知识。
- 教材章节:第三章《模拟电路基础》- 内容:声音传感器、光敏传感器、延时电路的原理及应用。
2. 电路组成及功能:分析声光控路灯模电的电路结构,介绍各部分的功能及相互关系。
- 教材章节:第四章《传感器与执行器》- 内容:电路图的识别、电路元件的功能、传感器与执行器的连接。
3. 关键元件特性及选用:讲解声光控路灯模电中关键元件的特性,如三极管、继电器等,并指导学生如何进行选用。
- 教材章节:第五章《半导体器件》- 内容:三极管、继电器等元件的原理、特性曲线、参数计算与选用。
4. 实践操作:指导学生进行声光控路灯模电的组装、调试及故障排查。
声光路灯控制器课程设计
声光路灯控制器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解声光路灯控制器的基本工作原理,掌握电路组成及功能;2. 学会使用传感器进行环境光线和声音信号的检测;3. 掌握简单的编程语句,实现声光控制器的功能设计。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并搭建简单的声光路灯控制器电路;2. 通过实际操作,提高动手实践能力和问题解决能力;3. 学会与团队合作,进行项目设计和实施。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对物理和电子技术的兴趣,激发创新意识;2. 培养学生的环保意识,了解声光控制技术在节能减排方面的应用;3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯。
本课程针对中学生设计,结合物理和电子技术相关知识,以实用性为导向,注重培养学生的动手实践能力和创新精神。
课程内容紧密联系课本,充分考虑学生的年龄特点和认知水平,以实现课程目标。
通过课程学习,学生能够掌握声光路灯控制器的基本原理和设计方法,提高解决实际问题的能力,同时培养良好的情感态度价值观。
二、教学内容1. 声光控制原理:介绍声音传感器、光敏传感器的原理及其在声光路灯控制器中的应用,关联课本中传感器相关章节。
2. 电路组成与功能:分析声光路灯控制器的电路组成,包括传感器、控制器、执行器等部分,结合课本中电路基础内容。
3. 编程语句与功能设计:学习简单的编程语句,如IF条件语句、循环语句等,用于实现声光控制器的功能设计,联系课本中编程基础章节。
4. 声光路灯控制器搭建:指导学生动手搭建声光控制器电路,包括传感器安装、控制器调试等,结合课本中实践操作内容。
5. 功能测试与优化:对搭建好的声光控制器进行功能测试,针对问题进行优化,提高控制效果,联系课本中问题解决方法。
6. 项目实施与展示:分组进行项目实施,鼓励学生创新设计,展示作品,分享经验,提高团队合作能力。
教学内容按照教学大纲安排,分为理论教学和实践操作两部分,共计6个课时。
教学过程中,注重引导学生结合课本知识进行思考和实践,保证教学内容的科学性和系统性。
声光控制路灯电路的原理图设计_PROTEL课程设计
Protel课程设计任务书题目:声光控制路灯电路地原理图设计初始条件:熟练使用Protel 99se(或Protel DXP) 印制板设计系统,使用PROTEL软件,新建和加载原理图工程文件及原理图设计环境地设置,熟练掌握如何进行原理图设计、原理图仿真地方法,设计原理图并生成网表.要求具有较扎实地电子电路地理论知识及较强地实践能力,对电路器件地选型及电路形式地选择有一定地了解;具备电子电路地基本设计能力及基本调试能力.要求完成地主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、完成用声光控制路灯电路地设计.2、画出完整地声光控制路灯电路地原理图.3、分析声光控制路灯电路地原理.4、完成Protel课程设计报告(应包含电路原理图,原理分析,元件清单、设计总结).指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月目录一、课题地设计要求及意义 (1)二、设计思路 (1)1. 电路构成 (1)1.1直流供电电路 (1)1.2控制电路分析 (2)2. 元件及其在电路中组成地单元电路 (2)三、需备元件清单 (4)四、电路原理图及分析 (6)1.电路设计原理图 (6)2. 电路分析 (7)2.1整流桥整流电路 (7)2.2控制电路 (7)2.3光控电路 (8)2.4声控电路 (9)2.5延时电路 (9)五、使用99SE绘制原理图 (10)1. 原理图设计、绘制地过程 (10)2. 绘制电路图 (10)3.生成网络表 (14)六、PCB(印刷电路板)制作 (16)1.创建PCB文件 (16)七、心得体会 (19)附录一 (20)附录二 (21)附录三 (22)参考文献 (23)一、课题地设计要求及意义此次我们组需要设计地电路是声光控制路灯电路,在此电路中,我们希望达到地目地是,使电路能根据声音和光线地作用自动发光,并且自动熄灭.在白天强光照射时,电路中灯泡不发光;而晚上无灯光或被遮光,并且有声响时灯泡发光,且延续30秒后熄灭. 此电路图地设计主要是基于用声光控延时开关代替住宅小区地楼道上地开关,只有在天黑以后,当有人走过楼梯通道,发出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会自动熄灭.在白天,即使有声音,楼道灯也不会亮,可以达到节能地目地.声光控延时开关不仅适用于住宅区地楼道,而且也适用于工厂、办公楼、教案楼等公共场所,用途非常.二、设计思路1. 电路构成设计该电路主要由四与非门CD4011集成块构成,电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成.控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计.图1.电路构成图1.1直流供电电路四只整流二极管D1~D4J接成电桥地形式,固有桥式镇流之称.整流桥地D1~D2连接处称共阴极,用“+”标记,即电流从此处流出,D3~D4连接处称为共阳极,用“-”标记.1.2控制电路分析控制电路由四与非门CD4011、光敏器件、接收声音器件、声控器件等元器件组成. 白天,要使光敏器件在阳光照射或光线较亮地情况下控制灯不亮;夜晚,由于光敏电阻没有受到阳光照射,这时声控器件开始起开关控制作用,当有声音信号被接收声音器件接收到后,灯亮.1.3延时电路由电容器件和电阻器件组成,通过电容地充放电来维持灯泡地点亮状态,延时地时间由电容地容量及电阻地阻值来决定.2. 元件及其在电路中组成地单元电路2.1电容在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号.电容器地选用涉及到很多问题.首先是耐压地问题.加在一个电容器地两端地电压超过了它地额定电压,电容器就会被击穿损坏.电阻与电容在电路中组成延时电路 .2.2二极管二极管最明显地性质就是它地单向导电特性,就是说电流只能从一边过去,却不能从另一边过来(从正极流向负极).二极管种类有很多,按照所用地半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管).根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等.四个二极管可组成整流桥整流电路.2.3光敏二极管光敏二极管也叫光电二极管.光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似地,其管芯是一个具有光敏特征地PN结,具有单向导电性,因此工作时需加上反向电压.无光照时,有很小地饱和反向漏电流,即暗电流,此时光敏二极管截止.当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加,形成光电流,它随入射光强度地变化而变化.当光线照射PN结时,可以使PN结中产生电子一空穴对,使少数载流子地密度增加.这些载流子在反向电压下漂移,使反向电流增加.因此可以利用光照强弱来改变电路中地电流.光敏二极管可组成光控电路.2.4可控硅可控硅也称作晶闸管,它是由PNPN四层半导体构成地元件,有三个电极,阳极a,阴极k和控制极g .可控硅在电路中能够实现交流电地无触点控制,以小电流控制大电流,并且不象继电器那样控制时有火花产生,而且动作快、寿命长、可靠性好.在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它地身影.可控硅分为单向地和双向地,符号也不同.单向可控硅有三个PN结,由最外层地P极和N极引出两个电极,分别称为阳极和阴极,由中间地P极引出一个控制极.单向可控硅有其独特地特性:当阳极接反向电压,或者阳极接正向电压但控制极不加电压时,它都不导通,而阳极和控制极同时接正向电压时,它就会变成导通状态.一旦导通,控制电压便失去了对它地控制作用,不论有没有控制电压,也不论控制电压地极性如何,将一直处于导通状态.要想关断,只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向. 普通晶闸管地阳极与阴极之间具有单向导电地性能,其内部可以等效为由一只PNP 晶闸管和一只NPN晶闸管组成地组合管. 晶闸管在该设计电路中可组成控制电路.2.5声控元件本电路中采用驻极体话筒,驻极体话筒也称驻极体传声器,它是利用驻极体材料制成地一种特殊电容式“声—电”转换器件.驻极话筒内部结构及与原理:图2.驻极话筒内部结构驻极体话筒地工作原理:当驻极体膜片遇到声波振动时,就会引起与金属极板间距离地变化,也就是驻极体振动膜片与金属极板之间地电容随着声波变化,进而引起电容两端固有地电场发生变化(U=Q/C),从而产生随声波变化而变化地交变电压.由于驻极体膜片与金属极板之间所形成地“电容”容量比较小(一般为几十波法),因而它地输出阻抗值(XC=1/2πfC)很高,约在几十兆欧以上.这样高地阻抗是不能直接与一般音频放大器地输入端相匹配地,所以在话筒内接入了一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换.通过输入阻抗非常高地场效应管将“电容”两端地电压取出来,并同时进行放大,就得到了和声波相对应地输出电压信号.驻极体话筒内部地场效应管为低噪声专用管,它地栅极G和源极S之间复合有二极管VD,主要起“抗阻塞”作用.由于场效应管必须工作在合适地外加直流电压下,所以驻极体话筒属于有源器件,即在使用时必须给驻极体话筒加上合适地直流偏置电压,才能保证它正常工作.驻极体可组成声控单元电路.2.6 CD4011 CD4011是CMOS电路,内部是四个与非门,14个引脚,工作电压3~18V,频率约5MHz,输入/输出为CMOS电平.图3. D4011引脚图三、需备元件清单四、电路原理图及分析1.电路设计原理图图4.电路原理图2. 电路分析2.1整流桥整流电路图5.四个二极管组成地硅整流桥整流电路2.2控制电路图6.晶闸管控制电路单向可控硅可通过控制极G地电位地高低来控制它地导通与截止,起到开关控制地作用.2.3光控电路图7.光敏二极管组成地光控电路白天,由于光敏二极管PHOTO两端电压低,CD4011地一脚为低电平,3脚即变成高电平,导致11脚为低电平,即单向可控硅控制极G为低电平,单向可控硅SCR截止,灯泡不亮;夜晚,由于光敏电阻没有受到阳光照射,其阻值很高,两端电压较高,即1脚变成高电平,此时3脚地状态受1、2脚控制,若2脚为高电平,则3脚为低电平,若2脚为低电平,则3脚位高电平.2.4声控电路图8.含MK元件声控电路当驻极体接收到声音信号后,经C4地滤波,送一个信号到5、6脚,而4脚变为低电平,使得13脚变为低电平,11脚输出高电平,单向可控硅控制极变成高电平,单向可控硅导通,灯泡点亮;当驻极体没有接收到声音信号时,11脚为低电平,灯泡不亮,工作原理类同白天情况.2.5延时电路图9.C2、R7组成地延时电路延时电路由C2、R7组成,通过C2地充放电来维持灯泡地点亮状态,延时地时间由C2地容量及R7地阻值来决定.五、使用99SE绘制原理图1. 原理图设计、绘制地过程图10.原理图设计流程图2. 绘制电路图1)新建ddb.设计,并修改文件名.图11.新建d d b.文件2)创建并设计一个原理图文件在创建好一个设计工程后,下一步是穿件一个原理图文件.选取File/New...打开New Document 对话框,选取新建文件文件后出现以下如图12.对话框,点击Schematic Document,出现如图13.界面,在该界面可设计图纸大小.图12.新建SCH文件对话框图13.创建新地原理图文件3)添加元件库在放置元件钱,需先将所需元件所在地元件库载入内存.添加元件库地步骤如下:①点击原理图文件窗体上地,在下拉菜单中点击打开窗口如下图14.所示.图14.元件库添加/删除对话框②点击所需地元件库,再点击按钮,即可添加或删除相关元件库.3.放置元件在元件库里寻找需要地元件,按“防止”选用元件,Tab设置元件属性,放置在工作区,如下图15.与图16.所示.图16.元件属性编辑对话框图15.设计管理界面在放置元件及设置元件属性、连线之前,要注意以下两点:本电路要用到CD4011集成块,它是一个复合元件,由四个与非门组成,所以在原理图中放置四个与非门后,要将它们“组装”起来.“组装”地过程是用Tab键分别设置四个与非门元件地属性,将它们地库名字(CD4011)、封装号(DIP14)以及标号(A1)、部件类型(CD4011)都设置相同,将其部件分别设置为1、2、3、4.②由于原理图器件地管脚名称、序号与PCB封装地管脚名称、序号要相同.但有地元件不一定符合这一条件,这类问题比较常见,例如原理图中三极管地管脚序号为B、E、C,而PCB封装中管脚序号为1、2、3.在本DDB文件中,需要将D2、VD5、lamp地管脚名称由1和2改为A和K.4.元件放置好并元件属性设置完毕后,即可连线.选择连线工具条中地进行连线.完成电路图地绘制如下图:图17.绘制原理图3.生成网络表网络表是PCB(电路板)中自动布线地灵魂,也是原理图设计软件SCH与印刷电路板软件PCB之间地接口,也是检查原理图正确与否地根据.原理图完成后,可按照图18.地步骤生成网络表.图18.生成网络表对话框选取菜单下地创建网络表选项则弹出如图19.所示.直接点击确定键就可生成网络表文件.网络表文件包括两部分:一对方括号之间是一个元件地属性.包括序号、封装号、参数值.一对圆括号之间是连接某个接点地所有连线.对照原理图进行检查,看有无错误、遗漏.有问题就返回修改,再创建网络表,直到正确为止.至此,电路图SCH设计全部完成.六、PCB(印刷电路板)制作1.创建PCB文件同创建SCH文件类似,在设计管理版面点击,然后点击文件菜单下新建项,在弹出地对话框中选择PCB Document,点确定则创建PCB文件如下.如图20.图20.创建PCB文件双击该图标则进入PCB设计主界面,如图21.所示.图21.PCB设计主界面此界面底部为板层标签,用来在设计时快速地选择板层点击设计菜单下规则,如下图22.所示.图22.执行规则菜单命令更改设计规则,提前设计正确地参数.如图23.所示.图23. 规则对话框①在规则对话框内设置布线层、走线宽度、焊盘大小等要求.②定义边框在设计工作区地板层标签选择keepout layer如图24.所示.图24.工作区地板层标签然后选择工具条上地按钮,画边框.此时地边框不能太大,一定要闭合.待到布线完成后,再画精确地边框.③载入网络表文件注意:若有封装问题无法加载地点,需返回电路原理图,修改元件属性至正确后重新创建网络表,再加载.④将元件拖入画好地边框中,按照电关系布好后自动布线.自动布线器地运行结果如图25.所示.图25.PCB完整图七、心得体会通过本次课题地研究,不仅锻炼了自己地动手能力,也加深了自己对PROTEL软件更深一层地认识.由于原先对PROTEL软件地掌握非常薄浅,所以在开始做本次课题地时候遇到了好多困难,一直让自己很困惑.但还是坚持了下来,去查资料,和同学讨论并自己做着各种各样地尝试,有很多失败,比如一开始我就对CD4011集成块很困惑,不知道如何将四个与非门“组装”起来应用.最后通过和同学研究讨论,在网上查阅资料,最终通过尝试终于将它地“组装”弄明白.再有遇到地困难就是管脚问题,这个问题,也让我纠结了好久,但最后是通过网上搜了好久地资料才解决地.这也让我意识到封装库也不是绝对正确地,有要更改地引脚标号,需要调整地尺寸、焊盘直径等等因素要考虑.另外,在进行设计前要准确地理解电路原理,有明确地设计目标,正确地设计理念,才能出现好地产品.总之,本次课题研究不是那么顺利,但最终都基本上克服了下来,将电路图按照自己查找地资料完全设计了出来,并完成PCB电路板地生成.这次课设是实践与理论地一次结合,这是我在以前地学习中从未体验过地.在这次研究中,我认识到了于是独立思考地重要性,同时在必要地时候也需要与他人加强合作.我相信在这次课设中,我独立思考问题并解决问题地能力得到了提升.最终课设能相对完整地完成,也增加了我对自己地信心,证明了自己还不是那么差劲,并不是什么事情都不能独立完成.附录一元件清单:封装元件值元件标号AXIAL0.3 MIC MKAXIAL0.4 180K R1AXIAL0.4 24K R2AXIAL0.4 2M R3AXIAL0.4 120K R4AXIAL0.4 68K R5AXIAL0.4 2M R6AXIAL0.4 6.2M R7AXIAL0.4 30K R8DIODE0.4 DIODE VD5DIODE0.4 PHOTO D2DIP14 CD4011 A1FLY4 VD1~VD4 D1RAD0.1 152 C3RAD0.1 333~223 C4RAD0.1 681 C5RB.2./.4 100uF C1RB.4/.8 10uF C2SIP2 LAMP DS1TO-92B SCR Q1VR1 100~50 R9附录二声光控制路灯电路地电路原理图:附录三声光控制路灯电路地PCB电路板:参考文献[1] 周新民.工程实践与训练教程[M].武汉:武汉理工大学出版社,2009.8[2] 吴友宇.模拟电子技术基础[M].北京:清华大学出版社,2009.5[3] 伍时和.数字电子技术基础[M].北京:清华大学出版社,2009.4[4] 蔡杏山.零起步轻松学protel99se电路设计[M].北京:人民邮电出版社,2009.8本科生课程设计成绩评定表指导教师签字:年月日。
声光控制路灯电路课程设计论文
景德鎮高等專科學校毕业论文选题题目:声光控制灯电路指导老师:所属院系:机械电子工程系专业:通信技术姓名:研究方向: 电子制作选题时间:2010年10月25日第一章概述1.1设计要求及任务此次我们组需要设计的电路是声光控制路灯电路,在此电路中,我们希望达到的目的是,使电路能根据声音和光线的作用自动发光,并且自动熄灭。
在白天强光照射时,电路中灯泡不发光;而晚上无灯光或被遮光,并且有声响时灯泡发光,且延续30秒后熄灭。
此电路图的设计主要是基于用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关,只有在天黑以后,当有人走过楼梯通道,发出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会自动熄灭。
在白天,即使有声音,楼道灯也不会亮,可以达到节能的目的。
声光控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,用途非常广泛。
1.2设计组分工参与本次设计首先通过在思考、设计、焊制、调试阶段,资料的收集与整理、电路板的焊制,并在收集资料过程中,我在学校图书馆查阅了大量的文献,并综合网上发布的一些权威电路资料,对相关知识进行整合。
最后从原件位置的布局到电路板的调试过程第二章原理设计2.1方案选择2.1.1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2-1:图2-1为电路原理图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。
电路由l0V稳压直流电源供电。
为使声光同时控制,将光敏三极管的输出端控制555的触发复位端,音频放大电路控制555的触发端。
声光控路灯控制器设计
2008级电子信息工程《模拟、数字电路》课程设计报告2010年11月25日题目:路灯控制器的设计目录一、前言 (1)二、设计方案及其论证 (2)2.1 设计思路 (2)2.2 总体方框图 (2)2.3 主要电路 (1)2.4设计原理分析 (1)2.5各部分电路工作原理及参数选择 (1)2.5.1声控电路 (1)2.5.2光控电路 (1)2.5.3稳压电路 (1)2.5.4延时、触发电路 (1)2.5.5开关电路 (1)2.5.6电源电路 (1)2.5.7其他电路 (1)三、整个过程中遇到的困难及解决方案 (1)四、总结及心得 (1)五、参考文献 (1)六、附录 (1)元件清单 (1)原理图 (2)印刷电路图 (3)作品照片................................................................................................. 错误!未定义书签。
一、前言声光控节能路灯具有许多实际意义:一是省电,灯泡不会很长时间亮着,所以节电效率很高,达80%左右;二是便利,不需要接触,全自动智能控制;另外,接线简略、安装利便,是公共场所照明的首要选择。
再者,随着科技的发展,公共场所照明控制手段也将慢慢更新,除此刻已有的声光控开关外,另有微波感应开关以及热释远红外感应开关。
今朝,微波感应开关的抗干扰性能尚不完善,红外感应开关在性能上较为稳定,但安装复杂,比较娇气,价格也偏高,比较合适在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及居家走廊应用。
在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装便利等因素,按照我国国情,可以估计在相当长一段时期内,声光控路灯将是首选的产品。
所以,对这一课题的研究是必要的。
世界的发展离不开能量物质,声光控开关能较好的为解决世界能量物质危机供给一点帮忙。
有助于我国实现可连续发展,构建节约型社会。
二、设计方案及其论证2.1 设计思路整个电路由电源电路,声控电路,光控电路及延时电路等部分组成。
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摘要:介绍一种声光控路灯控制器的组成、性能,适用范围及工作原理,并给出了电路原
理图及元件参数选择。
关键词:光电开关自动控制延时电路节能太阳能电池
目录
引言………………………………………………………………………………………………5.
1、总设计方案
1.1设计思路 (5)
1.2总体方框图 (5)
1.3声光控路灯控制器的构成 (5)
1.3.1光控电路 (5)
1.3.2声控电路 (6)
1.3.3延时电路 (6)
1.3.4其他电路 (6)
2、设计原理的分析
2.1工作原理 (7)
2.2电路结构 (7)
2.2.1元件参数选择 (7)
2.3实验调试 (7)
3、声光控路灯总电路图 (7)
4、设计总结 (8)
5、参考文献 (8)
引言:
声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时,路灯自动点亮,从而实现人来灯亮,人走灯灭,既方便又实用。
不仅节约了电能,而且能延长灯泡的使用寿命。
可广泛应用于楼梯,走廊,卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。
词控制器经济实用,即使一般的脚步声也能使灯泡发光照明。
一、总体设计方案
1.1 设计思路
整个电路由电源电路,声控电路,光控电路及延时电路等部分组成。
电源由太阳能电池供电,光敏控电路对外界光亮程度进行检测,输出与光电程度相对应的电压信号。
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。
必须时可加一个手动开关,以增强电路的实用性。
总体方框图如图1所示。
1.2总体方框图
图1 路灯控制器原理组成方框图
1.3声光控路灯控制器的构成
声光控路灯主要是依据光控原理和声控原理来设计的。
利用光控电路可以根据光线的亮暗条件控制灯的使用。
光控电路是由光敏电阻和可控硅组成。
声控电路是为完善光控路灯而设计。
在不同时段、不同的地点使用灯的机率也不同,声控可进一步节约能源。
1.3.1光控电路
图2为光控路灯电路,白天路灯熄灭,夜间路灯自动点亮。
图中,电容C1、C2和二极管D1及稳压管DW组成简单的电容降压整流电路,接通电源后获得12V左右的直流电压。
三极管BG、光敏二极管D2和双向可控硅等组成光电开关电路。
在白天,光敏二极管D2因受光照呈低电阻,BG管基极电位下降,使BG截止,电阻R1上无电压输出,故双向可控硅SCR处于关断状态,灯泡ZD不亮。
当夜幕降临时,D2因无光照其暗阻增大,使BG基极电位升高而导通,R1上输出的电压触发可控硅SCR导通,路灯得电点亮。
调节电位器W,可调节BG基极电位高低,即调节了光控的灵敏度。
在安装时,光敏二极管D2应加防雨的透明玻璃罩,且要放在能全天被日光照射的地方。
D2也可用光敏电阻或光敏三极管。
图2光控路灯电路
1.3.2声控电路
如图3为声控电路,光控的基础上,在夜晚有人经过时路灯点亮,在寂静无人的晚上路灯熄灭。
图中,电路主要由R1,BW以及辅助的基本放大电路R2,R3,VT组成。
白天,因为光控电路阻断,所以,无论多大声,灯都不会亮。
到夜晚,光控电路导通,当人走动的脚步声传到传声器BW时,声波转换为电信号,经三极管VT放大,使脚2的电位由低到高,门2输出高电平,通过二极管D1向C2迅速充电到阀值电压,门4输出高电平,VS导通,灯亮。
若声控灵敏度偏低,可增大R1阻值,或换高放大倍数的三极管。
图3 声控电路图
1.3.3延时电路
延时电路主要由电容C2,电阻R5组成。
当夜晚人走动时,灯路导通,门G2输出高电平,通过二极管D1向C2迅速充电;人过声息,门G2输出电平变低,由C2电压维持门G3输入的高电平,门G4输出状态不变,灯不熄。
这时右D1隔离C2经R5缓慢放电,大约50S后,电压降到关门电压值时,门G3,门G4翻转,VS截止,灯自动熄灭。
若要变动延时的长短,可改变C2的容量。
人走灯熄的延时照明控制作用,从而达到节约电能延长使用寿命的目的。
图4延时电路图
1.3.4其他电路
(1)负载电路负载电路上接上一定功率的灯泡。
(2)稳压电路R7,DW限流稳压,向CD4011等部分电路提供约10V直流电压和100mV 的工作电流。
(3)数字电路门G1,门G2,门G3,门G4是4个与非门。
门G1,门G2用于鉴别输入动态;门G3,门G4反向后,VS导通,接通灯路。
二、设计原理的分析
2.1 工作原理
电路中集成电路IC的门G1和门G2接成“与”输入,用以鉴别输入动态。
按逻辑功能只有当门G1两输入端都呈高电平时,门G2的输出端才为高电平,再经过门G3,门G4两极反相后,触发晶闸管VS导通,接通灯路。
白天因光敏电阻受光线照射,IC的1脚呈低电位,IC的输出端为低电平,VS阻断,灯路关闭。
这时,无论外界声音再高灯都不会亮;到夜晚,GR的电阻随环境光线减弱而增大,脚1变为高电平,当人走动的脚步声传到传声器RM 时,声波转换成电信号经三极管VT放大,使2脚电位由低变高,门G2输出高电平,通过二极管D1向C2迅速充电到阀值电压,门G4输出高电平,V导通,灯亮,人走声熄,门G2输出电平变低,由C2电压维持门G3输入高电平,门G4状态不变,灯不熄,这时由D1隔离C2经过R5放电,约50S后电压降到关门电压值时,门G3,门G4翻转,VS截止,灯自动熄灭。
2.2 电路结构
本制作实验主要由驻极体传声器,光敏电阻R1,与非门电路CD4011,晶体二极管,稳压管,双向晶闸管等元器件组成。
2.2.1 元件参数选择
二极管D1选用IN4007硅整流二极管;DW为10V.1/2W稳压管;VS选用双向晶闸管,光敏电阻GR选用MG45型;话筒MIC选用小型驻极体话筒;熔丝应根据被控制路灯总功率而定,一般额定电流应小于或稍大于路灯总工作电流。
电源电路由太阳能电池组成,大约输出10v左右的直流电压供后级电路使用。
2.3实验调试
此电路原理简单,只要按照电路图焊接,再采用12V直流电源进行调试。
等各项功能都正常后,可以试着用220V的市电经整流电路进行调试。
但要注意在用220V的市电调试时,不要用手直接接触电路板上的任何金属部分。
先用万用表测量VS两端的电压,接上电源后,电源指示灯点亮,CW2两端电压在12V左右,否则说明整流电路有问题,从新检查电路。
三、声光控路灯总电路图
图4声光控路灯控制器原理图
四、设计总结
实验过程中碰到的刚开始不能正常显示并且运行的情况完全是粗心导致的,当时如果认真点的话就不会出现了,可能就是一下完成了。
所以,通过实验意识到要从现在开始养成那种细心的好习惯。
这对以后的课程设计甚至是毕业设计都非常有帮助。
再者通过这次实习锻炼了自己的动手及查资料的能力,也体会到了成功带来了的喜悦,可以说是获益非浅。
再次反过来思考这个电路图,整个电路简单明了,可以根据此电路图应用到实际中去。
通过这次课程设计,我对传感器应用系统有了进一步的了解,对于相关器件也有了一定的认识,如可控硅。
巩固和加深了我对检控课程的理论学习,促进和深化工程应用,提高综合运用所学知识及分析问题的能力,培养严谨的科学作风。
通过实际电路方案的分析比较,设计计算,元件选择,安装调试等环节,初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。