课程声光双控延时照明灯电路
电力电子技术声光双控延时照明灯课程设计
电力电子技术课程设计说明书题目：声光双控延时照明灯学生姓名：学号：院（系）：专业：指导教师：2016年12月3日目录一课程设计的内容和要求 (1)二方案论证 (1)三设计论述 (3)3.1整流电路 (3)3.2限流降压电路 (3)3.3滤波电路 (4)3.4延时电路 (4)3.5声光控及显示电路 (4)3.6总原理图 (5)四焊接及调试 (5)五结论分析 (6)六总结 (6)一课程设计的内容和要求设计制作一个路灯声光控制的电路，当日照光亮到一定程度时使灯自动熄灭，而日照光暗到一定程度时可以点亮灯泡，给声音可以控制照明灯的亮灭，并且具有一段时间亮灯延时。
（1）选用一个60w的白炽灯泡作为负载；（2）设计光控电路，实现日照光亮对路灯的亮灭控制；（3）设计声控电路，实现声音对路灯的控制。
二方案论证方案一电路采用声光控放大照明电路，对于光强的监测是利用MIC的特性，即当其受到足够的光强时，在其中会产生一个脉冲波，从而把声音信号变为电信号，通过声强信号的处理可得一个电平信号，为控制电路准备延时功能控制通过NE555定时器构成的可重复触发的单稳态电路来实现，光信号的感应通光敏电阻阻值不同控制与非门的高低电平转换实现，将光控电路的输出作为NE555定时器的复位端输入，从而可以实现在光线强的情况下，即使有足够的声音信号，明灯电路也不工作，在光线弱的情况下可以控制声音信号使灯照明。
图1方案一原理方框图图2 方案一原理图方案二本电路设计工作电压为市电220V，用于控制5-60W以内的白炽灯通断电。
实际应用时，改变R4的阻值可以改变本电路的工作电压，电压范围控制在5-250V的交流电为宜，可控制带有钨丝不同电压下的小灯泡（如汽车灯泡），220V时R4阻值为150K，22V时为15K，其它电压按比例增减。
220V交流电通过灯泡流向D2、D3、D4、D5，整流，R4限流降压，LED稳压（兼待机指示），C1滤波后输出约1.8V左右的直流电给电路供电。
声光双控延时电路
《模拟电路》电路设计报告电路名称：声光双控延时电路班级：姓名：XXX学号：XXXXXXXXXX目录一、电路功能 (1)二、电路设计 (1)1、设计思路 (1)2、电路图 (1)3、电路原理 (1)4、所用元件 (2)三、各模块工作原理 (2)1、整流模块 (2)2、延时模块 (2)3、光控模块 (3)4、声控模块 (3)5、控制信号传递模块 (4)四、电路仿真（Multisim仿真） (4)五、心得体会 (6)六、附录一、电路功能本电路即模拟日常生活的声光双控灯。
在黑夜的时候，发出一个声音信号，LED灯就会亮。
其组成部分主要是由驻极体MIC，电压比较器LM358，整流二极管1N4148，光敏电阻和电容。
本电路是模拟楼道中的声光双控延时的电灯。
在白天亮度比较高的时候无论声音多么大电灯都不会亮。
但是到了晚上亮度低的时候，有较大声响的时候等就会发光。
经过一定的延时之后电灯自动熄灭。
二、电路设计1、设计思路2、电路图（Multisim仿真电路图）图1 总电路仿真图3、电路原理电路电源接220V交流电，通过整流桥整流在左侧电路的上面为高电压，下面那根线为低电压。
当白天时关照较强，光敏二极管为低电阻使得A点处为低电压，不论D点电平的高低，经过两个与非门之后在B点都输出一个低电平，对应D1不导通，C点为低电平晶闸管经过两个与非门之后晶闸管门极为低电平，晶闸管截止。
当夜晚时，光线较暗，光敏二极管为高电阻A点处为高电平，当有声音时最左侧的电阻式麦克风将声信号转换为电信号控制左侧三极管截止，D点为高电平，这样使得B点输出高电平，D1导通C点为高电平，C2和R4构成的电路充电，经过与非门处理之后晶闸管满足导通条件而导通，主电路中的电灯被点亮。
当没有声音时B点仍输出低电平灯不亮。
4、所用元件220V交流电源，220V电灯，晶闸管2N6507，二极管1N4007，驻极体话筒MIC，整流桥3N258，与非门4011BD，三极管2N2219A，光敏二极管OP999，电容：100uF、10uF、0.1uF，电阻：5.1MΩ，120kΩ，56kΩ，100kΩ，1kΩ，2.2MΩ，10kΩ。
声光双控照明延时电路
2.1设计要求
2.1.1 总体要求
整个电路由电源电路、放大电路、声控电路、光控电路及延时电路等部分组成。
（1）当白天或夜晚光线较亮时，整个电路由光控部分控制，声控部分不起作用。光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号，从而实现白天灯泡不亮。此时即便有声音，灯泡也不亮。
1.2本文的主要工作
1.2.1 研究目标
在了解555、光敏三极管、可控硅等基础上，研究声光双控路灯电路，并对电路进行理论和可行性分析，使研究具有一定的理论水平与使用价值。
1.2.2 研究内容
公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量,为国家、单位、个人造成经济损失。另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。以往的声控开关大多都是应用模拟电子技术进行设计，分立元件多，不可靠。
总体方案如图2.1.1所示：
图2.1.1流程图
2.1.2声控电路
声控电路的主要原理：根据声学和电子学的原理，用声音传感器将声音信号转换成电信号，从而推动触发器触发使电路导通工作。
作为一个智能化声控电路应具有以下功能：
（1）能在声音的控制下实现电路的导通与截止。
（2）声音的发出应是多方面的如脚步声，物体打击声等。
第1章：绪论：主要介绍本课题的研究背景及意义、研究目标及研究内容
第2章：总体电路设计及其原理说明：主要介绍本课题的设计要求以及总体电路的设计
声光控延时照明灯电路课程设计
声光控延时照明灯电路课程设计目录第一章设计目地及技术要求 .................................................... ••1第一节设计概述 ....................................................求. 第••••1二节技术要求••••1第-三节设计目地,••••1第章电路方案地选择,•2Y 求. 第一节解读技术要求2案.第二节确疋方第计. ―*三章电源电路设图. 第q一节电源电路原理•••4第二节电路元件地选择及型号地确疋・第四章光••5控电路设计.第一••7节电路原理图及各部分电路地功能分析.第二节••7电路元件参数整疋・•9第五章声控延时电路设计.• ••• 10第一节电路结构及功能分析. • 10择. 箔—第二节元器件参数地计d9算及型号选第六章课程设计总结及体-• 17第一节课程设计总结 ....................................................• (17)第二节设计体会........-• 18参考资料 .................................................... (19)附录 A 声光控延时照明电路总图 (20)附录 B 声光控延时电路印制板图 (21)附录C 电路原器件清单 .................................................... (22)第一章设计目地及技术要求第一节设计概述随着社会地不断发展，利用电子技术实现地自动控制，在各个领域种地作用越来越突出. 本设计基于节能性要求，利用所学电子技术基础地相关知识，为照明灯设计了一款自动控制电路，该电路能够实现声光双控功能，可广泛应用于道路，楼梯等不需要连续长时间照明地场所地照明设施地控制，从而实现节约电能地目地. 同时，通过对该课题地设计，来提高自身对实际问题地分析及解决能力.第二节技术要求一、要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱地感应，控制照明灯第一级开关.二、要求电路能够通过照明灯开关对声强地感应，在第一级开关开通地前提下，控制照明灯地亮灭.三、要求电路能够实现照明灯点亮时间t 后自动关断，并且可以手动调节.第三节设计目地一、利用所学电子技术基本知识来进行综合性设计实验，以巩固所学理论.二、熟练掌握555 定时器地几种工作模式及其应用.三、学会如何查找器件手册及其参数，进而学会利用元器件四、学会利用Protel软件来绘制电路原理图及PCB板图.五、提高对电路地分析计算能力.第二章电路方案地选择第一节解读技术要求一、要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱地感应，控制照明灯第一级开关.该要求主要针对光控制电路，要使电路能够实现对光线强弱地感应，则应使用对光线强弱敏感地电子器件，如光敏电阻、光敏二极管等光电传感器. 在电路中，光电传感器根据光线强弱地变化而变化，从而使电路参数发生相应地变化. 由于光控电路地输出状态只有两种：高电平和低电平. 因此，光控电路可使用555 定时器来实现对电压变化地转换.二、要求电路能够通过照明灯开关对声强地感应，在第一级开关开通地前提下，控制照明灯地亮灭.该要求主要针对声控电路，要使电路能够实现对声强地感应，则应使用对声音信号敏感地电子器件，如小型驻极电容话筒、压电陶瓷片等声电传感器. 由于声电传感器收集来地声音信号都比较微弱，所以要对信号进行放大处理. 又因为声音信号是连续振荡地不确定信号，为了便于处理，先将信号波形进行整形，这可以由模拟迟滞比较器来实现. 模拟比较器地输出为高低两种电平信号，利用该信号可以去控制555 定时器地触发输入端另外，由光控电路地输出控制此555 定时器地复位端，来决定声控电路地开启与关闭. 在这两种控制信号地作用下，达到声音控制照明灯亮灭地目地.三、要求电路能够实现照明灯点亮时间t 后自动关断，并且可以手动调节.该要求可以通过处于单稳模式地555 定时器实现（说明：此处地555 定时器与第二条要求中地555 定时器为同一片）. 对时间t 地手动调节可利用电位器来实现.第二节确定方案由上一节对本设计技术要求地解读可知，该设计主要包含四部分电路，分别为：电源电路、光控电路、声控延时电路、晶闸管开关电路，下面对其功能进行逐一分析并确定电路结构.一、电源电路电源电路主要为控制电路提供工作电压，本设计采用传统地电源电路设计方法，即降压、整流、滤波、稳压，使电路输出12V 直流电压供给控制电路.二、光控电路光控电路是根据光线地强弱来优先决定电灯地亮灭. 该电路可以对声控延时电路进行控制，在白天光线较强时，光控电路输出低电平将声控电路封锁；在晚上光线较弱时，光控电路输出高电平，则声控功能打开. 本设计采用光敏电阻和其他电阻组成地分压电路来控制555定时器地触发输入端2 脚，并且将555 定时器地2 脚和6 脚连接在一起，通过一电容接地，555 定时器地输出去控制声控电路中地555 定时器地复位端.三、声控延时电路该电路主要在光线较弱时起作用. 这主要是通过光控电路地输出来控制地. 在白天，该电路在光控电路地控制作用下，处于关闭状态，对任何声音信号都不响应；在晚上，光控电路将该电路地功能打开，使得该电路能根据外界声音信号作出相应地响应. 本设计采用压电陶瓷片作为声电转换元件，并加入了两级音频信号放大电路和迟滞电压比较器来对声音信号进行处理，经处理后地声音信号控制处于单稳工作模式地555 定时器来实现声控及延时功能.四、晶闸管开关电路该电路受声控电路555 定时器输出端地控制. 当其输出低电平时，晶闸管截止，由于照明灯与晶闸管串联，所以灯熄灭；当其输出高电平时，晶闸管导通，照明灯点亮.第三章电源电路设计本设计地电源电路部分为控制电路部分提供12V直流电压. 由于本设计所涉及地电路最终实现对市电照明灯地控制，控制电路对直流电源地稳定性要求不需要很高，故采用传统地电源电路设计方法就可以产生符合控制电路工作要求地直流电压•第一节电源电路原理图本设计地电源电路原理图如图3-1所示，电路包含降压、整流、滤波、稳压四部分.图中T为降压变压器，其作用是将市电v1=22Z2sin(100 n t)V进行降压处理变成整流桥所要求地交流电压v2=V2V2sin( 100 n t)V ;整流二极管D1~D4组成整流桥，它将变压器地输出电压进行全波整流；C11为滤波电容，用来滤除整流桥输出电压中地纹波，由于控制电路对电源所要求地功率不是很大，所以本电路采用电容输入式滤波电路；再者，为了防止在三端稳压器U1距离整流滤波电路较远时，线路产生电感效应而使电图3-1电源电路原理图路自激，所以加入电容C21,该电容一般取0.33uF ; U1为三端集成稳压器7812,用来稳定电路地输出电压；稳压器输出端地电容C12是为了滤除低频纹波，它地取值一般较大，主要用来平波；电容C22用以滤除输出端地高频信号，改善电路地暂态响应，该电容大小为0.1卩F.第二节电路元件地选择及型号地确定式中，V2=12V则电容两端电压Vc~ 17.0V，符合三端稳压器7812地输入电压要求.滤波电容C11地选择：要求电容对电压地耐受能力大于17V, —、元件参数地计算及型号选择集成三端稳压器7812地有关参数如表3-1所示.由表可知，要使三端稳压器输出12V地直流电压，则经整流滤波后，滤波电容两端地电压应在15.0~17.0V之间(因为一般输入电压要比输出电压大3〜5V，才能保证集成稳压器工作在线性区).基于此，变压器选用220V~12V氐频电源变压器.桥式整流电路中地二极管选用最大反向工作电压为400V,额定工作电流为1A地硅整流二极管1N4004.若设V2为变压器次级线圈地输出电压有效值，Vc为经整流滤波后滤波电容两端地电压.由于三端集成稳压器地输入阻抗很高，相当于开路，则Vc^V 2V23-1)由于铝电解电容地耐压范围为6.3V~630V,容值范围为0.45~10 000卩F,因此，滤波电容C11可以采用铝电解电容CD11-25V.在三端集成稳压电路中，滤波电容地容值一般为几百到几千微法，由于后面还有电容C21,所以该电容可以取得小一点，可将电容C11取为100卩F.电容C21 一般取为0.33卩F,可用独石电容，如0.33卩F/50V.电容C12是为了滤除输出直流电压中地低频微波，所以该电容一般也取得比较大，可取用100卩F地铝电解电容，其耐压值要大于12V,可采用CD11-16V.电容C22地选择：由于电解电容电解电容C11、C12取得比较大，只能滤除低频波动. 对于直流电源中地高频干扰，可通过一小电容C22来滤除，电容C22可选择容值为0.1卩F地独石电容器104M/50V （耐压值100V）.二、电源电路图根据以上内容，下面给出完整地电源电路图，如图3-2 所示.图3-2电源电路图第四章光控电路该电路将外界地光强变化转化为电路输出电平地变化，其输出地电平信号控制声控延时电路，从而实现对照明灯亮灭地控制•第一节电路原理图及各部分电路地功能分析通过对技术要求地解读可知，该电路可由光敏电阻和普通电阻组成地分压电路及一片555定时器来实现，其原理电路图如图4-1所示.图中RL为光敏电阻，在光线较弱或者是无光照射时，光敏电阻RL 呈高阻状态，有RL»R2+RR1使得555（1）地触发输入端2脚和阈值输入端6脚均为低电平即均小于1/3VCC,贝U 555（2）输出高电平，将声控延时电路打开，使得晶闸管开关电路地开闭由声控延时电路控制；在有光照射时，RL 呈低阻状态，有RL+R1vv R2+RP1则555定时器地2脚和6脚均为高电平，即都高于2/3 VCC，此时555定时器输出低电平，将声控延时电路封锁,使得开关电路中地晶闸管截止，照明灯熄灭•原理图4-1中地地电阻R1~R3均为保护电阻.R1、R2分别与RL和RP1串联是为了防止在光敏电阻RL和RP1阻值过小时电路发生短路.R3为限流电阻，防止在光线较强时，RL阻值大大下降，造成电路电流过大而烧毁555定时器.电容C4为保持电容，其具体工作情况如下：给电路通电之前，电容C4未储存电荷，因此其两端电压VC为零，555（1）地2脚和6脚则为低电平.在光线较强时，光敏电阻呈低阻状态，使得R3<<R2+RP1则电源通过RL、R1、R3向电容快速充电，使电容电压VC迅速升高到2/3 VCC，555（1）输出低电平将声控延时电路封锁.由于电容C4无放电回路，所以只要外界光线强弱不发生明显地变化，电容电容C4两端地电压波动就不会太大，从而使555（1）维持输出低电平•当外界光线较暗时，光敏电阻呈高阻状态，使得RL>>R2+RR1电容C4通过R3 R2、RP1 回路放电，其两端电压V下降，当下降到低于1/3VCC时，555 ( 1 )输出高电平，声控延时电路开启.基于以上分析可知，开始时，电路输出为高电平，电容C4 充电到电压为2/3 VCC时，电路输出发生反转，此后，只要光线地强弱变化不大，则电路地输出维持低电平；若光线较弱，则电容C4放电，当电压VC下降到1/3VCC时，电路发生反转，输出高电平，同样，只要光线强弱变化不大，则电路地输出维持高电平.因此，555(1)工作在施密特触发器模式.第二节电路元件参数整定一、电路中元件参数地计算及型号选择光敏电阻RL地选择要求是亮阻与暗阻相差倍数愈大愈好. 经查资料，MG45-14 型光敏电阻满足要求，其最大亮阻 (10KQ )与最小暗阻(10MQ )相差1000倍，反应时间小于20ms.下面利用这两个阻值来确定R1、R2、R3地值.在光线较强时，RL1=10 KQ，此时应有，555 (1)地2脚和6脚地电压大于2/3VCC,假设就等于2/3VCC,并将电位器地取值定为100 K Q ,则有VCC(R2+RP1)/[(RL1+R1) +(R2+RP1)]= 2/3VCC (4-1)当RP1=100 © 时，有2R1-R2=80( KQ )(4-2)若取R2=51©，则R仁15© .确定R3地值，使得在RL最小时，电路中地电流不超过555 定时器地最大允许电流就行了.取R3=10© .R1~ R3均采用1/8W 金属膜电阻，如RJ45-1/8W; RP1采用WH系列碳膜电位器，如WH148型.电阻与电源电路中一样，电容C4用铝电解电容，耐压值为16V就能满足要求，即可采用CD11-16V型；为使电路地充放电时间常数尽量小，则电容地C4容值要取得小一些，可取为100卩F.电容C5 一般用0.01卩F地普通独石电容，如103M/50V 型.二、光控电路图根据以上所确定地电路元件参数及型号，下面给出该电路地完整线路图，如图4-2所示.nokF图4-2光控电路图第五章声控延时电路该电路受光控电路地控制，在外界光线较强时，该电路不起作用；在光线较弱时，该电路受外界声音信号地控制，其输出直接控制晶闸管开关电路.第一节电路结构及功能分析由对技术要求地解读可知，该电路由四部分构成，分别为：音频信号采集放大电路、模拟比较器电路、工作于单稳模式、电路结构图中声电传感器件为压电陶瓷片JT;晶体管VT1、VT2及其偏置电路组成两级音频放大电路；电阻R7~R10及集成运放U1组成模拟比较电路，经放大后地声音信号，从模拟比较器地反相输入端输入；为了提高电路对声音信号地敏感性，在555（2）地触发输入端（2脚）加上由C8 R12组成地微分电路；定时器555（2）工作于单稳态模式，电源对电容C9地充电过程实现照明灯点亮时间地延迟；555（2）地输出控制晶闸管SCR晶闸管SCR与电灯EL 串联，从而能够通过控制晶闸管地导通和截止来控制电灯EL地亮灭.二、电路地工作原理该电路中地定时器555（2）地复位端4 脚，受光控电路中地定时器555（1）地控制.当外界光线较强时，555（1）始终输出低电平，致使555 （2）地总是处于复位状态，即输出始终为低电平，晶闸管SCR 处于截止状态，灯EL不亮.当外界光线较弱时，由压电陶瓷片JT 收集来地声音信号，经晶体管VT1、VT2 组成共射极放大电路放大后，加在模拟比较器地反相输入端. 比较器地基准电压由R8 、R9 组成地分压电路提供基准电压为VREF=VCCR（9/R9+R8）（5-1）当外界有声音信号时，有Vl> VREF,比较器输出低电平脉冲，经C8、R12 组成地微分电路后，变为低电平窄脉冲，使555 （2）触发翻转为高电平，即进入暂态. 该高电平作用在晶闸管VTH 地控制极上，使晶闸管导通，灯EL点亮.由于555 （2）工作在单稳态模式，经时间t 后，555 （2）回到稳态，该时间可用下式来计算t 〜1.1 （R11+RP2 C9（5-2）即灯EL点亮时间t后自动熄灭.要使灯再次点亮，则需要产生新地声音信号来触发.第二节元器件参数地计算及型号选择一、计算元器件参数⑴ 晶体管VT1、VT2选用2SC9014型硅NPN小功率管.2SC9014地有关电参数如表5-1所示.在集电极电流IC=100mA基极电流IB=5mA寸，测试晶体管表5-12SC9014地集射极间饱和电压典型值为VCES=0.14V则电阻R4R5地值可用以下两式来推算：R4=( VCC-VBE /IB(5-3)R5=(VCC-VCES)/IC(5-4)由于所给晶体管地参数均为极限值，因此实际应用时所取地值通常要比由式(5-3)、(5-4)计算出来地值大得多.例如，在晶体管工作在线性放大状态时，IB为几十到几百微安，Ic为几毫安到几十毫安•因此电阻R4应在几百千欧到几兆欧之间，电阻R5应在几千欧到几十千欧之间.可取R4=1血，R5=22© .同理，R6可确定为47 K Q .电容C6 C7为级间耦合电容，为防止声音信号损失过大而导致电路控制地灵敏度下降，一般选用容量较大地电解电容作为耦合电容，容量在几十微法•可取C6=22卩F, C7 = 30卩F. 音频放大电路地电压增益为Av=B 2 (R5||rbe ) R6/rbe2(5-5)式(5-5)中，取B =60,rbe =200+ (1+60)x 26/2 〜1000 Q 则由式(5-5)可得Av~ 161.⑵ 一般情况下，人正常说话地声音地幅度约为50 分贝，转化为电信号有效值约为VI〜40mV则经音频放大电路后，信号地强度为V1 = 161Vi 〜6.4V(5-6)由原理图可知，VP=VREF= VCCR(9/R9+R8)(5-7)VN=V1R10/(R7+R10)+V2R7/(R7+R10) (5-8) 由于经放大后地音频信号电压有效值V1=6.4V,再根据定时器555(2)翻转进入暂稳态地条件：2 脚电压低于1/3 VCC，6 脚电压低于2/3VCC.由于电容C9两端电压为零，显然6脚电压为低电平，小于2/3VCC.当外界没有声音发出时，模拟比较器地输入电压小于基准电压VREF则其输出电平为高电平，显然555 (2 )地2脚地电平大于1/3VCC.假设此种情况下就有V2=1/3VCC 由式(5-7)、(5-8)可得V2= VREF+ R10(VREF - V1)/R7(5-9)若取VREF =1/2 VCC =6V 则由（5-9）式可得R10=5 R7. 取R7=10 KQ,贝U R10=51 KQ .此时有R8=R9为便于采购取这两个电阻地阻值与R7相等.⑶为了提高电路对声音信号地敏感性，在555（2）地触发输入端（2脚）加上由C8 R12组成地微分电路.电容C8和电阻R12 值地确定，一方面要使微分电路地充电时间常数尽量小，一般应在几ms,另一方面要尽量与前面所用到地电容容值一样，以便采购•所以，若取C8=30卩F,则电阻R12可取为10 K Q⑷ 若要求照明灯点亮时间t在30~60s之间连续可调，同光控制电路一致，取电容C9=100卩F.当电路定时为最短30s时，根据下式确定电阻R11地阻值，即t=1.1R11C9（5-10）则由上式计算得到R11=270 KQ,此时，电位器RP2在电路中地阻值为零.当电定时为最长60s时，根据下式确定电位器RP2地阻值范围. 即t=1.1 （R11+ RP2）C9（5-11 ）则由上式可确定RP2=549 KQ.电容C10同光控电路中地电容C5—样，取值为0.01卩F.电路元器件型号地选择JT采用？27mn地压电陶瓷片，女口FT-27型；电阻均采用金属膜电阻RJ45-1/8W型；电容C6~C9均采用容值较大，耐压值高，价格便宜地铝电解电容，女口CD11-16V型;电容C10采用普通独石电容，如104M/50V型；晶体管VT1、VT2采用2SC9014型硅NPNt;集成块U3采用卩A741型集成运算放大器；集成块U4采用TTL型定时器NE555电位器RP2选用WH系列碳膜电位器，如WH14型.SCR选用触发电流较小地1A、800V小型塑封单向晶闸管，如MCR100-8.二、声控延时电路图根据以上分析地结果及选择地电路元器件，下面给出本电路地线路图，如图5-2 所示.4---------- ----------- fc- 4图5-2声控延时电路图第六章课程设计总结及体会电子技术课程设计是利用所学地模拟和数字电子线路相关知识而进行地一次综合性训练•设计者要根据所学地知识对设计题目进行综合性分析，并挖掘出设计题目所用到地核心知识内容，然后，设计者对该部分内容进行深入学习. 最后，对设计地技术要求进行深入详细地解读，最终提出针对设计题目要求地解决方案. 下面我对我地设计题目——声光控延时照明灯电路地设计过程及设计思路进行一下总结.第一节课程设计总结我地设计题目是简易声光控延时照明灯电路. 从题目所包含地内容可以看出，该题目要综合运用所学地模拟和数字电子技术知识来解决. 设计该题目，要明确以下几点：一、该电路为针对实际问题地以弱控强性控制电路. 因此，设计之前要考虑到什么样地电子器件或者是电气部件能作为弱电和强电地接口电路，并且还要对其工作原理比较熟悉. 这一点很关键，它关系到用什么样地电路来实现对照明灯亮灭地控制. 例如，我设计地电路是用晶闸管来作为该电路强弱电地接口电路地晶闸管是典型地“以小控大”型电子器件，即能够利用很小地电流去控制晶闸管地导通和截止，从而实现照明灯亮灭地可控性. 本电路采用地是单向晶闸管，当控制极为低电平时，晶闸管截止，控制极为高电平时晶闸管导通. 很明显，利用数字电子技术地相关知识很容易就能够实现对晶闸管工作状态地控制.二、明确了接口电路问题之后，就可以考虑通过什么样地电路来实现对晶闸管工作状态地控制. 很明显，凡是能够实现输出为高低两种电平地电路都能够对晶闸管进行控制. 对这种电路地要求是能够对外界触发信号进行相应地响应，根据这点要求，很容易意识到要用到电子技术基础（数字部分）第九章脉冲波形地产生与变换中地相关知识. 因此，在思考如何设计该题目时，应有侧重点地对该部分内容进行深入学习和理解.三、将题目理解清楚之后，再来考虑用什么样地方式来实现考虑到电路对照明灯地控制要有延时功能，这些要求单稳态触发器基本都能满足. 因此，可利用单稳态触发器来作为外界信号地处理部分. 该电路可采用门电路来实现，也可以采用集成电路来实现.采用集成电路就是利用工作于单稳模式地555定时器实现. 本设计地声光信号处理部分就是利用两片555 定时器实现地，并且由处理光信号地555定时器去控制处理声信号地555 定时器地复位端，从而使电路实现光控和声控优先级地区分.四、最后要明确地是，光电转换和声电转换问题. 光电转换利用光电传感器实现，如光敏电阻、光敏二极管等. 声电转换可利用声电传感器实现，如压电陶瓷片、微型话筒等.以上四点是我对该题目设计思路地总结. 从以上四点可以看出，该设计题目对设计者认识元器件，利用元器件地能力提出了很高地要求. 因此，通过该设计，我学会了许多元器件地使用方法和技巧，这对我以后认识电路，分析电路有很大帮助.第二节设计体会通过对该题目地设计，我对555 定时器地应用有了全面而深刻地认识，对设计电路地思想方法也有了新地认识. 在设计过程中所遇到地难题，凭借自己地能力都能加以解决，感觉自己真地学到了很多东西，不仅仅是在知识层面上，更重要地是思想上地认识. 我想，不仅仅是做课程设计，做其他地事也一样，只要在思想上有全面地认识，细节上加以足够重视，遇到困难能够耐心地去分析解决，那么就没有什么事情做不好.在设计过程中，通过查阅资料，阅读文献，我学到了很多切实有用地分析方法和技巧，这对于我以后地学习有很大地帮助这更使我认识到，学习学地是方法，设计学地是思想. 因此，要多总结别人地方法，来形成自己地思想，这样学到地东西才实实在在.参考资料：【1】何小艇电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6 月【2】姚福安电子电路设计与实践, 山东科学技术出版社,2001 年10 月【3】王登辉电路与数字逻辑设计实践, 东南大学出版,1999 年10月【4】李银华电子线路设计指导, 北京航空航天大学出版,2005 年6月【5】康华光电子技术基础. 北京：高等教育出版社,2003 年6 月【6】陈有卿等编著555 时基集成电路原理与应用. 北京：机械工业出版社,2006 年5 月, 144~145.【7】陈尔绍等编著电子控制电路实例. 北京：电子工业出版社,2004 年11 月，14~16.【8】陈有卿等编著555 时基电路原理、设计与运用. 北京：电子工业出版社,2007 年9 月，64~67.附录A 声光控延迟照明电路总图附录B声光控延时电路印制板图PLJSCR'A灯；I口12附录c电路元器件清单器件名称标号大小型号数量电阻R3 R7 10KQ RJ45-1/8W 5。
用KD9300构成的声、光双控延时照明控制器电路
用KD9300构成的声、光双控延时照明控制器电路用KD9300构成的声、光双控延时照明控制器电路KD9300是采用CMOS制作工艺、标准黑膏软封装的专用音乐集成电路。
利用KD9300构成的声、光双控延时照明控制器典型电路如图所示。
该控制器能在夜晚或环境光线较弱时，受突发声响（例如击掌声、咳嗽声、开门声等）控制自动点亮照明灯具，并经延时设定时间后使照明灯具熄灭。
它具有灵敏度高、抗干扰性能好等特点，常用于楼道、走廊或农村庭院等处作夜间照明。
利用KD9300构成的声、光双控延时照明控制器电路电路结构及主要元器件选择:由图可知，该声、光双控延时照明控制器由电源电路、声、光控制延时电路和控制执行电路组成。
其中，电源电路由熔断丝FU、降压元件R1、C1、整流二极管VD1、VD2、稳压二极管VD3和滤波电容C2组成。
实际应用时，VD3常选用1W、12V稳压二极管，如IN4735型等。
220V交流电通过降压、整流、滤波、稳压后形成12V 左右的直流电压给声、光控制延时电路等后级电路供电。
声、光控制延时电路由集成电路IC及稳压二极管VD4、压电陶瓷片BC、光敏电阻RG、晶体管VT1等外围元件组成。
实际应用时，IC 选用KD9300型专用音乐集成电路；VD4常选用1／2W、3V稳压二极管，如IN5987型等，12V直流电压经R2限流电阻降压及VD4稳压后，为KD930O提供＋3V工作电压；BC选用φ27mm的压电陶瓷片；RG选用MG45系列光敏电阻器；VT1选用S9013或S9014型硅NPN晶体管。
控制执行电路由照明灯具开关S、晶体管VT2、继电器K和照明灯具HL等元件组成。
实际应用时，S常选用普通照明灯具开关；VT2选用S8550或C8550型硅PNP晶体管；K选用JRX-13F型12V直流继电器；HL选用15～100W的白炽灯泡。
工作原理:电路通电后，当控制器工作于白天时，光敏电阻RG受自然光照射呈低阻状态，使电子开关VT2基极为高电平，VT2处于截止状态。
简易声光控延时照明灯电路的课程设计
目录任务书 (1)摘要 (2)第一章方案提出 (3)第二章电路大体组成与工作原理 (4)第一节．电源电路图 (4)第二节．光控操纵电路 (5)第三节．声控操纵电路 (6)第四节．延时操纵电路 (7)第五节．总电路图 (11)第三章 2第一节．电路的用途 (12)第二节．工作原理 (12)第四章元件清单 (13)第五章总结 (14)第六章参考文献 (15)郑州轻工业学院课程设计任务书题目：简易声光控延时照明灯电路专业：电信07级学号：200701030姓名：要紧内容、大体要求、要紧参考资料等：要紧内容1、阅读相关科技文献。
2、学习protel软件的利用。
3、学会整理和总结设计文档报告。
4、学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求1.要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应，操纵照明灯第一级开关。
2.要求电路能够通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下，操纵照明灯的灯亮。
3.要求电路能够实现照明灯点亮时刻t后自动关断，而且时刻t能够手动调剂。
4.要求电路若是在照明灯点亮期间又有新的生源显现，照明灯应从头通电时刻t。
要紧参考文献1、何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月2、姚富安，电子电路设计与实践，山东科技大学出版社，2001年10月3、王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月4、李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月5、康华光，电子技术基础，高等出版社，2003年完成期限：2020年6月24日指导教师签章：专业负责人签章：2020年6月17日摘要电路采纳两级操纵（光线强弱的感应与声强的感应）。
光线强时，光敏电阻RL的阻值变小，R九、RL导通，555按时器的复位端4至于低电平，使555按时器的Q端为0（及不工作）；光线弱时，光敏电阻RL 的阻值变大，R10导通，555按时器的复位端4至于高电平，使555按时器的Q端为1（及工作）；555和R六、C5等组成单稳固时电路，定不时刻td=1.1R6C5,时刻可通过调剂R6的大小来操纵。
简易声光控延时照明电路课程设计报告书
目录摘要--------------------------------------------------------------------------2 第一章设计任务和要求------------------------------------------3 第一节设计任务-------------------------------------------------------3 第二节设计要求-------------------------------------------------------3 第二章系统组成框图及方法论证----------------------------3 第一节总体框图-------------------------------------------------------3 第二节方法论证-------------------------------------------------------4 第三章主要单元电路设计---------------------------------------4 第一节LM386集成功放--------------------------------------------10 第二节555集成电路的引脚图和功能表-------------------------11 第一节声强检测电路和光控电路----------------------------------4 第二节信号处理电路-------------------------------------------------5 第三节延时控制电路和照明灯开关电路-------------------------6 第四节电源电路-------------------------------------------------------8 第四章元器件清单及管脚功能表---------------------------9 第三节原件清单------------------------------------------------------13 第五章电路原理图-------------------------------------------------13 第六章心得体会----------------------------------------------------15 参考文献------------------------------------------------------------------15摘要关键词声控光控自动延时声光控电子开关电路图,电路由交流开关，电子开关，整形电路，检波器，声音放大电路组成。
声、光双控延时节能灯电路组装和调试
声、光双控延时节能灯电路组装和调试一、装配工艺要求：1）、电阻器、二极管均采用水平安装方式，元件底部离电路板5mm，电阻的色环标志顺序一致。
2）、电容器、三极管、光电阻器、晶闸管采用垂直安装方式，高度要求为元件的底部离电路板8mm。
3）、集成电路应注意缺口朝向，焊接引脚时，导线剥头不得超过3mm，引脚之间不得有桥连，4）、焊点要求大小均匀、光亮、清洁，无漏焊、虚焊、假焊、溅锡等现象。
5)、电路布线合理，导线平直二、调试要求：1）、光控灵敏度调试：光敏电阻无光照时，要求门1的1脚电压为5V以上，有光照时门1的1脚电压接近0V。
2）、声控灵敏度的调试：当没有声音时，门1的2脚电压接近0V，有声音时，门1的2脚上升至3V 3）、总调试：接通电源，灯不应发光，将光敏电阻挡住光线的照射，拍掌，此时灯应发光，延时30S后自动熄灭。
4）、测量4个与非门输入输出电平，判断逻辑关系是否正确，并讲述其电路工作原理。
画出电路原理图。
三、评分标准1、电路安装分(50分)1）、电路元器件安装正确，布局合理达到工艺技术要求得分20分；扣分标准：元器件极性装反或错装一处扣2分；元件参数方向不一致扣5分；导线不直、布局不合理扣5分；焊接有搭桥现象扣10分；不按工艺技术要求处理(元器件引线成形、除去氧化层) 一处扣1分；元器件引脚或导线连接不合理一处扣1分；焊接不符合工艺要求有短接和虑焊一处扣2分。
2）、操作过程中安全文明；按时完成实习任务得分10分；扣分标准：操作过程不安全文明扣5分；不按时完成扣5分。
2、电路调试分(50分)1）、测试连线、测试步骤操作过程正确符合工艺要求得分30分。
扣分标准：测试连线、测试步骤操作过程不正确一处扣2分。
2）、使用测量仪器(量程选择、读数) 正确得分10分。
扣分标准：用测量仪器(量程选择、读数) 不可正确一处扣0.5分；测量结果错误一项5分。
3)、操作过程中安全文明；按时完成实习任务得分10分；扣分标准：操作过程不安全文明扣5分；不按时完成实习任务扣5分。
声光控延时照明电路课程设计
目录摘要 (1)1 设计方案 (2)2主要单元电路设计 (3)2.1感光控制 (3)2.2检声控制 (4)2.3电源电路 (5)2.4延时控制电路 (6)2.5开关 (6)2.6简易声光双控延时照明灯电路总原理 (7)3组成框图 (9)4 元件清单 (10)参考文献 (11)附录 (12)心得体会 (14)摘要该声光双控延时照明灯电路由五部分组成：电源电路、感光电路、检音电路，延时开启电路及开关电路组成。
本电路通过光敏电阻和MK对外界光照和声音感应，经过电路的进一步处理从而实现对照明灯亮灭的控制。
感光电路主要是由光敏电阻组成，当有光照时电阻阻值变小；夜晚无光时光敏电阻变大。
声控检测功能是通过声音传感器实现的，当传感器接收到声音信号时，在电路产生谐振后产生一个微弱脉冲，从而将声音信号转化为电信号，即可方便及时的打开声控照明装置。
白天有光照时，无论外界有没有声响，照明灯都不会点亮；夜晚无光照，当外界有声响时，照明灯点亮时间t后自动关闭,并且时间t可以手动调节.电路还具有在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯可重新计算通电时间t的功能。
1设计方案本设计的声控电路时这样实现的：声音传感器对声强的感应，是在第一级开关开通时来控制照明灯的亮灭。
当声音信号通过MK接收后，产生微小的交流信号，在经过三极管放大信号后，流入单向晶闸管的控制极，来实现主回路的导通，从而控制照明灯的点亮。
而光敏电阻对光线强弱的感应，有光照时光敏电阻阻值变小，时光信号变为低电平，当光信号和声音信号同时经过一个与非门，光敏电阻端为低电平，将此门锁住，从而实现控制照明灯第一级开关。
此电路照明灯点亮时间t后可以自动关闭，并且时间t可以手动调节。
主要通过可调电阻与电容的充放电来实现延时控制及延时时间t的手动调节。
在照明灯点亮期间若有新的声源出现，本电路可以重新计算通电时间t。
当照明灯点亮期间，如有新的触发信号，电容快速放电后，又继续充电，从而使照明灯重新实现通电时间t。
声光双控延时照明电路
声光双控延时照明电路设计1、课题名称:声光双控延时照明电路设计2、内容摘要：二十一世纪已经进入了高科技时代，其中电子技术尤为重要，它是一门实践性很强的技术学科。
随着电子技术的发展它已深入到生活的各个领域，声光双控延时照明电路也不例外。
它是一种声光双控照明电路，可用于楼梯间、过道、库房等场合。
白天，VD1收灯光照射而内阻降低，声控电路不起作用，D3输出高电平，D4输出底电平，D5输出高电平，D6输出底电平，V和VT处于截止状态，EL不亮。
夜晚，VD1无光照而内阻增大，其两端电压增高，此时若有声响，则BC将声音信号变换为电信号，再经D1、D2等变换处理后，使D3输出底电平，D4输出高电平，VD3导通，C3充电，D5输出底电平，D6输出高电平，使VT导通，EL点亮；同时使V和VD2也导通，D6锁定输出高电平。
声音信号消失后，D4输出底电平，VD3截止，C3通过R8放电，使D5维持输出底电平，V和VT维持导通，EL延续点亮。
当C3放电结束，D5输出高电平，D6输出底电平，V和VT截止，EL熄灭。
3、声光双控延时照明电路如上图所示，它是由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制电路组成。
如电路原理图所示：电源电路由照明灯、整流二极管VD4~VD7 、电阻器R10、稳压二极管VS和滤波电容器C4组成。
声控电路由压电陶瓷片BC、非门集成电路IC（D1~D6）内部的D1、D2、电阻器R1~R3和电容器C1组成。
光控电路由光敏二极管VD1、IC内部的D3、D4和电阻器R9等组成。
延时控制电路由电容器C2、C3、电阻器R4~R8、IC内部的D5、D6、晶体管V和晶闸管VT组成。
交流220V电压经EL限流、VD4~VD7整流、R10降压、VS稳压及C4滤波后，为IC提供9V直流电压。
鲁老师声光双控延时照明节能灯
题目声光双控延时照节能灯班级学号姓名指导时间景德镇陶瓷学院电工电子技术课程设计任务书姓名：班级：指导老师：设计课题：声光双控延时照明节能灯设计任务和要求设计一个声光双控延时照明节能灯电路，要求电子元件超过30~50个或以上，根据使用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务：[1] 电路主要由5个电路组成，并用方框图对它进行整体描述;[2] 电路声控电路、光控电路、整流电路、延时电子开关电路、晶闸管电路等等；[3] 用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息；[4] 对整体电路原理进行完整功能描述；[5] 列出标准的元件清单；设计步骤1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书；2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及和其他部分电路的关系等等说明；4、列出标准的元件清单；5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明；6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。
参考文献【1】卢结成，高世忻等. 电子电路实验及使用课题设计. 合肥：中国科学技术大学出版社，2002;【2】康华光；《电子技术基础》数字部分（第四版）北京，高等教育出版社出版，2006;【3】李银华；电子线路设计指导；北京航空航天大学出版社；2005.6 【4】张怀浚节能灯综述 1992(1)；2000.1【5】吴克.巧用声光控开关演示光敏电阻特性[J].物理实验,2005,(6);【6】丁镇生，传感器及传感技术使用，电子工业出版, 1998【7】周雪，模拟电子技术，西安电子科技大学出版社， 2004 【8】马鸿洋. 光控照明灯的制作[J]. 大学物理实验 2003,(01)【9】黄晓春；555定时器原理及使用；湖北省英山理工中专目录1、总体方案和原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42、延时电子开关电路. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . .. .53、声控电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64、光控电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..75、整流电路. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . . . .86、晶闸管电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .97、晶闸管的工原理. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108、总体原理；. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119、总电路图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .12 元件清单 (13)参考文献 (14)设计心得体会 (15)一、总体方案和原理说明（1）整体框图：（2）电路的工作原理：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个独立的和非门VD 1～VD4，使电路结构简单，工作可靠性高。
声光双控延时照明电路分析 说课课件
二、教学目标
• 1、知识目标 • （1）巩固复习以前学习的几个电子线路掌握其应用 • （2）掌握本课所学的电路，学会分析应用 • 2、能力目标 • 以本课电路为例子，学习如何将以前理论课学到的 知识投入到实际应用中。 • 3、育人目标 • 学以致用，让学生体会到所学知识的应用，并鼓励 学生通过本课学习，自己动手完成一个实用性很强电 路，感受到“成就感”，激发对所学专业的兴趣。
五、教学过程
• 1、分发教具，复习提问前面 所学关于元件的知识。5分钟 • 2、复习提问单相桥式整流电 路知识 5分钟
五、教学过程
• 3、复习单向可控硅知识 引导并讲授桥式整流的 另一种用法5—8分钟
• 4、复习提问串联电阻电 路特性及光敏电阻特性
• 5分钟
五、教学过程
• 5、复习三极管电压放大 电路知识2分钟 • 6、复习提问CD4011引脚 排列及与非门特性5分钟
声光双控延时开关电路
烟台天虹技工学校
宋金德
说课内容安排
• • • • • • 一、教材与学生分析 1、教材介绍 2、学生情况分析 二、教学目标 三、教学重点、难点 四、教学方法 • 五、教学过程 • 六、板书设计
一、教材与学生分析
• 1、教材介绍
• 本课是电工一体化教学电子线路实 验中的一个课题，从我校电气智能技术 应用教学系统的实验指导书中选取的一 个典型实用电子电路。此实验指导书包 括了PLC、变频器实验，电力拖动实验， 电子电路、单片机实验三大部分，覆盖 了初、中、高三个级别维修电工绝大部 分操作技能训练内容。
五、教学过程
• 7、讲解驻极体话筒相关 知识（本课的新元件）
5分钟
• 8、复习阻容电路相关知识 • 2分钟
五、教学过程
声光双控延迟照明灯
声光双控延迟照明灯(1)电路结构与撼点声光双控延迟照明灯．目前已广泛用于楼梯、走道照明，白天自动关闭，夜间有人走动时，其脚步声或谈话声可使电灯自动点亮，声音过后30余秒电灯又会自动熄灭。
这种延迟照明灯可有效地消除长明灯，并节约电能。
目前市售的声光双控延迟照明灯有不少是采用分立元件制作的，元器件离散性大，工作不够可靠。
图26电路是采用集成电路作逻辑控制所制作的声光双控延迟照明灯，其可靠性高、电路简单、制作方便。
在图26中，控制回路由2输入端四与非门U1构成。
与非门U1；A组成线性放大器，用来放大话筒B输入的音频传号。
与非门U1；B组成光控开关，与非门Ul*C、U1：D组成单稳态电路。
与非门逻辑功能是“见。
出1，全1为o”。
白天室内光线较强，光敏电阻Rll受光照射呈现低电阻，便与非门u1：B一个输入端为低电平“o”，输出端为高电平“1”，与非门U1：D两个输入端因R9接地为低电乎“o”，所以其输出端为“l”。
与非门U1：C两个输入端都为“l”，输出端为“o”，电容C5两端都为低电平无法充电。
而三极管V3因基极电阻R10接高电平，所以V3导通，vs的门板被V3接地而关断，电灯不亮。
由于接R11的u12B输入端为低电平“o”，所以不管其另一端电乎如何变化，电子开关均被封死，电灯不可能被点亮。
晚上，光敏电阻器R11元光照射呈现高电阻，其阻值远大于R8，所以与郧连接的U1：D的—个输入端为高电干“l”，这就为开灯提供了条件。
当有人走动时，B拾取声音信号经c2福合到与非门U1：A进行放大，然后经R6向C4充电(充电时间常数极小)．使后面连接ul IB的输入端也变为高电乎“1”，根据与非门“全l为o”的逻辑关系，u1：B输出端变为低电干“o“。
由“见o出1”可知U1：C的输出端为“1”，即输出高电乎，于是向C5充电。
根据电容两端电压不能突变的原理，u1：D输入端为“1”，故输出端为低电平“o”，v3截止，可控硅Vs的门极通过V1和Rl获得正向触发电流而开通，电灯H通电发光。
声光控延时电路设计
声光控灯制作与调试
一、声光控灯电路原理图
D5 IN40 0 7
R1 1 50 K R4 6 80 K
R3 1 50 K
Q1 BT1 69 D
可控硅
C1 1 00 μF D2
D1
R2 2 4K MK1
R5 2 .2M
R7 1 8K
D6
光敏
R6 1 2K C3 VT1 2 n3 90 4 (9 01 4)
关断：去掉触发脉冲后：
+
T
K
（1）断开正极电源或使正极电
压小于维持导通的最小值。 （2）可控硅正极和负极之间外 加反向电压，可控硅也会 自行关断。
五、元器件认识
2.电阻：会读色环，见说明书 3.电容：有极性电容，不能接反 无极性，会读数字，见说明书 4.三极管：管脚定义，见说明书
六、元件测量和装配
Q1
三、光控原理—1有光照（白天）
光敏二极管D6在有光照时电阻值较小（约为 20K）。此时VT4导通，VT3-B被钳位成低电平，VT3 停止工作,VT1（b）为高电平，VT1导通，灯灭。
D6 R6 1 2K C3 VT1 (b )
VT3
VT4
R9 2 4K
三、光控原理—2无光照（夜晚）
光敏二极管D6在无光照时电阻高达100M，VT4关 断，VT3（b）由VT2的输出控制，正常时，VT2导通。 当有声音时，MK1发出电信号经C2耦合，送入VT2 （b），使Ube下降。VT2停止工作，输出高电平给VT3 基极，VT3导通。C3 经过VT3，R9放电， VT1(b)电压下降， VT1-C输出高电平。 触发可控硅导通。
七、实物焊接
电路板正反两面，即元件面和焊接面
声光控电路
声、光双控延时照明灯电路图（一）本例介绍的声、光双控延时照明灯，在白天不工作，在夜晚收到突发声响（例如击掌声、咳嗽声、开门声等）信号时自动开灯，延时点亮一段时间后自动熄灭，节能实用，可用于楼道、走廊或农村庭院等处作夜间照明。
电路工作原理该声、光双控延时照明灯电路由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路组成，如下图所示。
电路中，电源电路由照明灯EL、二极管VD1一VD5、电阻器R1、电容器C1和稳压二极管VS组成；声控电路由传声器BM、电阻器R2一R4、晶体管V1和电容器C2组成；光控电路由光敏电阻器RG、电阻器R6一R9和晶体管V2组成；延时电子开关电路由晶体管V2、V3、二极管VD6、电容器C4、电阻器R8一R10和晶闸管VT 组成。
交流220V电压经EL垠流降压、VD1一VD4整流、R1限流、VD5隔离、VS 稳压及C1滤波后，为vi一V3提供＋11V工作电压。
白天，RG受光照射呈低阻状态，V2、V3和VT均处于截止状态，EL不亮，光控电路不起作用。
夜晚，RG无光照变为高阻状态，此时若有突发声响出现，则BM会接收到声音信号并将该声音信号转换为电信号，该电信号经V1放大后使V2和V3导通，从V3的集电极输出的电信号经VD6对C4充电，同时使VT触发导通，EL通电点亮。
声音信号消失后，V2和V3截止，C4对VT的门极放电，使VT维持导通。
当C4放电完毕后，VT截止，EL熄灭。
改变C4的电容量，可以改变EL延时点亮的时间。
元器件选择RI选用1/2W的金属膜电阻器；R2一R10均选用1/4W金属膜电阻器。
RG选用MG45系列的光敏电阻器，其亮阻应小于5 kSZ，暗阻应大于lOMSZoC1和C3、C4均选用耐压值为16V的铝电解电容器；C2选用独石电容器或涤纶电容器。
VD1 - VD5均选用1 N4007型硅整流二极管；V D6选用一N4148型开关二极管。
VS选用2CW18或2CW59（11V、1/4W）型硅稳压二极管。
声光双控制延时照明灯(课设)
课程设计(论文)说明书题目：声光双控制延时照明灯院（系）：电子工程与自动化学院专业：ＸＸＸＸＸＸＸＸ学生姓名：ＸＸＸ学号：XXXXXXXXXX指导老师：ＸＸＸ2011 年 1 月 20 日摘要在学校、公寓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。
为了加强我们对模拟电子技术合数字电子技术的理解合巩固，我的设计的课题是声光双控制延时照明灯的设计，我设计了一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便、使用寿命长的声光双控照明灯。
白天光照好，不管发出多大声音，声光控路灯控制器都不会使LED灯发光。
夜晚光暗，电路只要检测到有声响，就会自动亮，过10秒后又自动熄灭，节能节电。
关键字：自动控制；节能；声控电路；光控电路；延时电路设计任务及要求任务与要求1）通过声震动使灯发光，延时10秒左右自动熄灭；2）利用仿真软件进行仿真；3）利用PROTEL软件进行布图；4）完成课程设计报告。
目录引言…………………………………………………………………1. 设计任务及要求…………………………………………………2. 方案论证和选择…………………………………………………3. 系统框图…………………………………………………………4. 电路的工作原理…………………………………………………4.1声音采集放大…………………………………………………………4.2 时钟信号产生电路…………………………………………………4.2.1 NE555…………………………………………………………4.2.2由N E555构成单稳态触发电路……………………………………4. 2. 3 由74HC00构成光控电路…………………………………………………………5.电路的调试………………………………………………………5.1调试仪器…………………………………………………………5.2调试方法和过程……………………………………………………5.3调试所遇问题……………………………………………………6. 改进意见…………………………………………………………7. 总结…………………………………………………………谢辞…………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………附录…………………………………………………………………引言这次课程设计是设计小电压下的工作原理，利用麦克风作为声音传感器获得电压，经三极管放大后经过74HC00最后触发NE555输出驱动发光二极管工作发光，并延时十秒后发光二极管自动熄灭。
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课程声光双控延时照明灯电路目录摘要 (1)1.设计方案 (2)2.设计原理 (3)2.1第一级电路：光控电路 (3)2.2第二级电路：声控电路 (4)2.3第三级电路：555可重复触发的单稳态电路.. 52.4第四级电路：LED照明灯电路 (6)2.5 直流稳压电源 (6)3.元器件选型 (8)3.1红外线发射管 (8)3.2红外线接收管 (9)3.3继电器 (11)3.3.1 继电器概述 (11)3.3.2 继电器JRC-21F (12)3.4驻极体话筒 (13)3.4.1驻极体话筒概述 (13)13.4.2驻极体话筒与电路的接法 (14)3.4.3 驻极体话筒极性判别 (15)3.4.4驻极体话筒灵敏度检测: (15)3.4.5 驻极体话筒工作原理 (16)3.4.6 驻极体话筒选配注意 (16)3.4.6驻极体话筒的种类规格 (17)3.5电压比较器 (17)3.5.1工作原理 (17)3.5.2功能作用 (18)3.5.3 LM393 (18)3.6 NE555定时器 (19)3.7 变压器 (20)3.8 直流稳压芯片 (21)心得体会 (22)参考文献 (24)附录 (25)附录1：元器件清单 (25)表附录1-1 控制电路元器件清单 (25)1表附录2-2直流稳压电源中元器件清单26 附录2：声光双控延时照明灯电路全图 (26)11摘要随着电子技术的发展，用模拟电路和数字电路设计实现灯的自动开关，既能节能省电，有能延长灯的实际使用时间是非常重要的。
灯泡在白天不会点亮，而在夜晚，一旦有声音振动，灯泡就会自动点亮。
这种设计可以广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活、带来极大的方便，得到了广泛的应用。
声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。
该电路由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路等组成。
本设计以红外发射管作为模拟可见光，红外接收管作为光源传感器，以驻极体话筒作为感应声音的传感器，同时用NE555定时器搭建可重复触发单稳态电路，实现可重复触发LED供电电路工作。
关键词：声控，光控，照明，延时1本设计由四级电路组成，第一级电路用一红外对管加上外围电路做为光控电路，当红外接收管接收到红外发射管的红外光束时，接收管通过三极管调制转换为高低电平，从而控制继电器的吸合与断开，实现对下一级电路的导通与截止。
第二级电路为声控电路，使用驻极体话筒作为声音传感器，有振动的时候，驻极体话筒其自身电阻会发生变化，从而两端电压发生变化，与另一电组两端电压，通过LM393电压比较器，输出高低电平，来控制第三级555定时器组成的可重复触发的单稳态电路。
当无声音振动时，LM393输出高电平，当有声音振动时，输出低电平，而由555定时器组成的可重复触发的单稳态电路是低电平触发有效，当有负脉冲输入时，555定时器输出高电平，高电平持时间t，并且在高电平持续期间如果有新的脉冲输入，则持续时间就会重新维持时间t。
555定时器输出高电平，可以用来触发下一个继电器，继电器导通第四级LED工作电路，实现照明。
本设计各部分电路只需+5V电源供电，采用一个5V的直流稳压电源供电。
112.1第一级电路：光控电路该光控电路由一对红外收发管、三极管，继电器和一个反向保护二极管组成。
红外线发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。
它是可以将电能直接转换成近红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。
红外线发射管的接法和一般发光二极管接法一样。
需要串联一个限流电阻。
本设计采用了1K 的限流电阻。
使电流保持在5ma 左右。
红外线接收管是将红外线光信号变成电信号的半导体器件。
红外接收管接收到的是模拟量，本设计在第一级工作电路中，使用三极管来处理红外接收管接收到的模拟量，将其转变为高低电平，使在接收管未接收到红外光时为高电平，接收到红外光时转变为低电平，从而导通继电器，使继电器吸合，将下一级电路导通。
其中继电器是一种电控制器件。
它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。
通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大V C C 1电流运作的一种“自动开关”。
在本设计中，由于继电器内部有一个线圈，这个线圈在通电时会产生一个比较高的反向电压，为了防止这个反向电压可能会倒灌到控制电路中击穿控制电路的元器件，在继电器的线圈两端反向并入一个二极管来吸收这个反向电压，二极管的接法是继电器与控制电路的正极连接的一端接二极管的负极，继电器与负极连接的一端接二极管的正极。
2.2第二级电路：声控电路在第一级工作电路中，继电器吸合之后，会给第二级电路提供电源VCC1，第二级电路开始工作。
电路中红色的发光二极管是电源指示灯。
第二级电路是从网上参考的电路。
第二级电路的主体是驻极体话筒。
当有声音振动时，驻极体话筒电阻发生变化。
本设计采用的驻极体话筒灵敏度较小，且是从别人做的板子上拆下来的二手货，其性能较差，所以必须用力吹，其电阻才能发生较大变化。
驻极体话筒电阻的变化，使其两端电压发生变化。
电压的变化较大时，与比较器LM393的另一端的输入电压相比变为较大或者变为较小时，LM393输出由高电平变为低电平，绿色LED指示灯被点亮。
指示有电平的变化。
LM393的另一输入端的电压变化是由一滑动变阻器实11现，通过调节滑动变阻器电阻值的大小，实现输入电阻值的大小的变化，根据驻极体话筒阻值的变化范围来调节滑动变阻器。
2.3第三级电路：555可重复触发的单稳态电路触发的单稳态电路该电路是借鉴数电课本上的由555定时器构成的可重复触发的单稳态电路当PNP 三极管8550的基极输入低电平时，电路进入暂稳态，同时8550导通，电容C 放电，输入高电平时，电容C 充电，在电容电压未冲到三分之二VCC 之前，电路处于暂稳态，如果在此期间，又加入新的低电平触发脉冲，8550又导通，电容C 再次放电，输出仍然维持在暂稳态。
只有在触发脉冲撤出后，且在输出脉冲宽度t 时间间隔内没有新的低电平触发脉冲，电路才返回到稳定状态。
时间t 的计算式：t=1.1RC 。
这种电路产生的脉冲宽度t 可从几个微秒到数分钟，精度可达0.1%。
O U T12.4第四级电路：LED 照明灯电路在第三级工作电路中，555定时器输出高电平，在第四级工作电路中，高电平经NPN 三极管8050后由集电极输出，使三极管集电结工作在放大状态，电流由VCC 经集电极通过发射极流向GND ，从而使继电器吸合，将第四级工作电路导通，使LED 发光二极管工作照明。
2.5 直流稳压电源图2-5 直流稳压电源 电源模块有变压器、整流桥、电容、稳压器、二极管等组成。
其中变压器用于将220V 交流电转变为9V 输出。
后接全波整流桥变为单方向的全波脉动波形。
整流桥后边接了集成稳压器LM 7805，用以输出5V 电压。
在稳压器的两端都接有二极管、电容和电解电容。
电容用来实现频率补偿，防止稳压器产生高频自激振荡和抑制电路引入的高频干扰。
电解电容用以减少稳O U T _1A C /220V A C /5V ....压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。
其中二极管为保护二极管，当输入端短路时，给电解电容一个放电回路，防止电解电容两端电压作用于调整管的be结击穿而损坏。
113.元器件选型3.1红外线发射管图3-1 红外发射管红外线发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。
它是可以将电能直接转换成近红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。
红外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。
红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAs ）、砷铝化镓（GaAlAs ）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。
红外线发射管是由红外发光二极管矩组成发光体，用红外辐射效率高的材料（常用砷化镓）制成PN 结，正向偏压向PN 结注入电流激发红外光，其光谱功率分布为中心波长830～950nm 。
LED 是英文Light Emitting Diode 的简称，表现是正温度系数，电流越大温度越高，温度越高电流越大，LED 红外灯的功率和电流大小有关，但正向电流超过最大额定值时，红外灯发射功率反而下降。
常用的红外发光二极管（如SE303.PH303)，其外形和发光二极管LED 相似，发出红外光。
管压降约1.4v ，工作电流一般小于20mA 。
为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。
红 ....1当电压越过正向阈值电压（约 0.8V 左右）电流开始流动，而且是一很陡直的曲线，表明其工作电流对工作电压十分敏感。
因此要求工作电压准确、稳定，否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。
辐射功率随环境温度的升高 ( 包括其本身的发热所产生的环境温度升高 ) 会使其辐射功率下降。
红外灯特别是远距离红外灯，热耗是设计和选择时应注意的问题。
红外二极管的最大辐射强度一般在光轴的正前方，并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。
辐射强度为最大值的 50% 的角度称为半强度辐射角。
不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有所不同。
3.2红外线接收管图3-2 红外接收管红外线接收管是在LED 行业中命名的，是专门用来接收和感应红外线发射管发出的红外线光线的。
一般情况下都是与红外线发射管成套运用在产品设备当中。
特征与原理：红外线接收管是将红外线光信号变成电信号的半导体器件，它的核心部件是一个特殊材料的PN 结，和普通二极管相比，在结构上采取了大的改变，红外线接收管为了更多更大面积的接受入射光线，PN 结面积尽量做的比较大，电极面积尽量减小，而且PN 结的结深很浅，一般小于1微米。
红外线接收二极管是在反向电压作用之下工作的。
没有光照红 ....时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。
当有红外线光照时，携带能量的红外线光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对（简称：光生载流子）。
它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。
这种特性称为“光电导”。
红外线接收二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。
如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。
红外接收管一般是接收、放大、解调一体头，一般红外信号经接收头解调后，数据“0”和“1”的区别通常体现在高低电平的时间长短或信号周期上，单片机解码时，通常将接收头输出脚连接到单片机的外部中断，结合定时器判断外部中断间隔的时间从而获取数据。
重点是找到数据“0”与“1”间的波形差别。
红外线接收管有两种，一种是红外二极管，另一种是红外三极管。