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）。
声光控制小灯设计报告
声光控制小灯设计报告一、绪论本次课程设计主要是配合《模拟电子技术》和《数字电子技术》理论课程而设置的一门实践性课程，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。
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，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。
1．根据具体情况计算电路参数2．选取元件、识别和测试。
包括各类电阻、电容、电感、（稳压）二极管、三极管和可控硅的数值、质量、电器性能的准确判断3．根据实际外壳大小设计1：1印刷板布线图4．设计制作印刷线路板5．焊接、调试电路这里介绍的节电开关，在白天或光线较亮时，节电开关呈关闭状态，灯不亮，夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。
当有人经过该开关附近时，脚步声等把节电开关启动，灯亮，延时5-10秒后节电开关自动关闭、灯灭。
二、系统总体方案设计及方案认证1.1方案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。
电源电路主要为控制电路提供工作电压，本设计采用传统的电源电路设计方法，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。
光控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。
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的分压电路来控制555定时器的触发输入端2脚，并且将555定时器的2脚和6脚连接在一起，通过一电容接地，555定时器的输出去控制声控电路中的555定时器的复位端。
延时声光控节电开关电路图
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。
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 .
简易声光控延时照明灯电路
声光控延时制路灯课程设计学院：专业：班级：姓名：同组者：指导教师：设计时间：一、实验名称：声光控延时制路灯二、内容摘要：设计一个声光控制延时电路，延时部分采用555的单稳态性质，这样便于控制延时时间，使其光线很暗并且有声音触发时灯才亮。
三、设计指标：设计一个声光控制开关，用声音和光照同时控制，当光线很暗的时候有声音触发就打开开关（控制一个6v/100mA小灯泡负载），开关延迟时间在5-15秒之间可以调整。
当光线较强的时候声控不起作用。
四、系统框图与方案选择系统框图：方案一：电路图如下电路原理说明：CON2接6V 直流电压VCC ，555定时器接成单稳态触发器。
当MK 受到声音信号触发时会产生一个较微弱的电信号，电信号通过三极管VT1反向放大到达555定时器的2脚；由于没声音信号触发时2脚电压约高于VCC/3，处于高电平，此时由于声音信号的作用使555定时器2脚电压变成低电平，使555定时器翻转；同时当光敏电阻处于黑暗时，光敏电阻阻值增大，555定时器4脚电压升高变成高电平。
当上述2个条件同时满足时，555定时器3脚输出端的小灯泡（LED ）被点亮。
设计好555定时器6、7脚接的滑动变阻器VR3和电容C5的参数就可以调节小灯泡（LED ）亮的时间的长短。
方案二：VCC电路原理说明：CON2接6V 直流电压VCC ，555定时器接成单稳态触发器。
当MK 受到声音信号触发时会产生一个较微弱的电信号，电信号通过三极管U1反向放大到达三极管U1的E 脚。
当光敏电阻处于白天时，由于电阻很小，相当于U2的4脚接地，U2不能工作，当光敏电阻处于黑夜时；光敏电阻阻值增大，4脚高电平，U1放大，即声音信号被反向放大后到达555定时器的2脚使555定时器工作，3脚的小灯泡（LED ）被点亮。
设计好555定时器6、7脚接的电阻R5和电容C5的参数就可以调节小灯泡（LED ）亮的时间的长短。
方案一与方案二比较：两个方案都可以达到设计的目的，由于在方案二中，可可以通过滑动变阻器R10调节分压，使2角的电压刚好达到1/3Vcc ，故采用方案二。
声光控延时开关电路的制作
声光控延时开关电路的制作作者：林雪娃来源：《职业·下旬》2013年第06期摘要：声光控延时开关电路在日常生活中是较为实用的自控开关。
以常用的分立元件来制作，既能巩固元器件的运行，制作完成后又能运用到实际生活中，可以激发学生的制作兴趣。
关键词：声光控延时光敏电阻制作工艺一、产品描述声光控延时开关电路由交流开关、电子开关、整流电路、检波器、声音放大电路组成，是一种集声、光、定时于一体的、既节电又方便的无触点开关。
在晚上光线变暗时，可用声音自动开灯，定时40s左右后自动熄灭。
白天光线充足时，无论多大的声音干扰也不能开灯。
它特别适用于住宅楼、办公楼楼道、走廊、仓库、地下室、厕所等公共场所的照明电路。
二、原理图原理图如下图所示。
图三、原理分析当有声音信号时，驻极体话筒BM将声音信号接收后经V1放大，再经整流电路转变为电压信号。
当有光线照在光敏电阻RG上时，其阻值变小，对直流控制电压衰减很大，导致V2、V3和R9、VD6组成的电子开关截止。
而C4中无电荷，使单向可控硅MCR处于截止状态，灯泡不亮。
结论1：有声音有光照时，灯泡不亮。
同理：当有声音信号传入而又无光照射在光敏电阻RG时，RG阻值很大，对直流控制电压衰减很小。
V2、V3和R9、VD6组成的电子开关导通，使C4充电。
由于充满电时间很迅速，C4充满电荷后通过R10把直流触发电压加到MCR控制端，MCR导通，灯泡点亮。
当C4中电荷放至零时，MCR回复截止状态，灯熄灭。
结论2：有声音无光照时，灯泡亮。
当灯泡点亮过程中有新的声源出现时，C4会重新充电后重新放电，即重新计算点亮时间。
如果需要改变灯亮时长，只需更改C4或者R10的参数即可。
四、主要元器件的检测1.三极管（1）用万用表判断三极管的三个极性。
判断口诀：“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，动嘴巴。
”（2）判断三极管的好坏。
①检查三极管的两个PN结；②检查三极管的穿透电流；③测量三极管的放大性能。
声光控制照明灯开关课程设计)
（4）7脚DISC：为放电端，其内部三极管的导通或关断，能为外部ＲＣ回路提充放电通路。
（5）４脚ＲD:为复位端，若RD=0，OUT输出低电平。
（6）3脚Vo：为输出端。
（7）8脚Vcc:电源。
（8）1脚GND：地。
成绩评定：
传感器技术
课程设计
题 目声光控制照明灯开关
摘要
声光控制照明灯开关，能自动控制白天开关，夜晚亮灯，人走灯灭。具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。这里介绍声、光控制节能灯开关。综合了声、光和延时控制、工作稳定、节电并可延长灯泡寿命。在白天或光线较强的场合，光敏电阻小，即使有较大的振动声响也能控制灯泡不亮；晚上或光线较暗时，光敏电阻随环境的光线减弱而增大，遇到声响、振动后灯自动点亮，经过约一分钟（时间可设定）自动可用于楼梯、厕所等公共场所照明灯的自动管理。选择驻极体传声器、光敏电阻和四二输入与非门CD4011作为基本元件。光敏电阻和声控传感器两种传感器形成了声控、光控和延时三种控制的电路板。实现了电子开关的三种控制。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，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适用于各种楼房走廊的照明设备。
图3-1. 声光控照明灯电路图
电路图主ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ由两大块组成：光控制和声控制.
1.NE555的内部框图，工作原理：
图3-2.NE555内部框原理图
引脚功能：
（1）6脚TH：高电平触发端，当TH电平大于2/3VCC，输出端OUT呈低电平，DIS端通。
（2）2脚TR：低电平触发端，当TR电平小于1/3VCC，输出端OUT呈高电平，DIS关断。
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。
课程声光双控延时照明灯电路
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。
声控开关的设计与制作
声控开关的设计与制作一、设计任务与要求1.设计一个声控开关，控制对象是发光二极管；2.接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管（电流 5～10mA），延时时间在 1～10s 之间可调；3.延时时间用数字显，时间单位为 0.1s，显示范围为 0～9.9s。
4.在选择元器件是，考虑成本。
5.根据技术指标，通过分析计算及确定电路的形式和元器件的参数。
二、方案设计与论证设计方框图如图 1 所示。
采用 74ls160 计数器及 74ls47 译码器，集成电路，由 555 构成的单稳态触发器和多谐振荡器以及施密特触发器，还有 74ls00 等门电路。
驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转化为电压信号，幅值很小，经放大、整形（施密特电路）后，触发单稳延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光显示电路。
同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计时器计数，并用数码显示。
驻极体话筒放施密特单稳大电路延时时基电路选计译数码通数码显示图 1 声控开关框图设有信号发生电路、放大整形电路、单稳延时、时基电路、计数器及译码显示。
各部分功能明确且之间的联系容易理解，两个同频信号中 fR为基准信号，f为被测信号，经放大整形后，变成正方波信号，再经二分频电路送入由异或门S可反映两信号的相位差。
组成的相位比较电路，其输出脉冲 A 的宽度 tW锁相环和 360 分频电路构成的是 360 倍频电路其输出B 的每一周期对应原信号的 1，所以可用它来度量相位差。
控制电路的作用分为两方面，其一，当计数结束时，产生锁存信号，将计数结果存入锁存器；其二，锁存后，再产生一短暂的清零信号，将计数器清零，为下一周期的测量做好准备。
1、因为集成运放起着放大的作用，所以它的输出信号应为输入信号的 101 倍。
用 555 定时器构成的施密特触发器起整形作用。
2、异或门采用 74ls160 计数器，74ls47 译码器，用示波器检查并输出是否反映了两信号的相位差。
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。
传感器实训——声光双控开关设计
摘要在学校、机关及厂矿的公共场所和居民居住区的公共楼道里普遍使用的都是机械手动开关。
由于机械手动开关经常被人为拨动，致使用了一段时间后就开始出现各种各样的原因使许多灯泡点亮长明的现象，这样既缩短了灯泡的寿命，又浪费了国家的电量，为国家、单位、个人造成了很多的经济损失。
另外，由于频繁开关或其他的人为因素，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。
所以，应该要改善一下这种现象，设计一种既安全又简单方便的新型墙壁开关，为消除事故隐患做足准备。
本设计研究的是一种利用声、光双重控制功能的无触点开关。
开关控制电路主要由声控部分、光控部分和延时处理部分组成。
白天光控电路对外界光亮程度进行检测，由于光亮程度较强，光敏二极管呈现小电阻使开关呈现截止状态，无论多大的声音干扰也不能将灯点亮，从而实现白天灯不亮。
晚上或遇到阴天，光敏二极管感受到较暗的光强度并输出较大的电阻使开关呈现导通状态，遇到声响时，通过声控电路使灯自动点亮，并实现延时，从而实现自动控制。
而且对于声音感知的灵敏度和对光强度感知的灵敏度以及延时时间能够调节，即可以人为的设定延时时间。
这种开关特别适用于住宅楼、办公楼楼道、走廊、仓库、地下室及厕所等公共场所的照明灯的自动控制，是一种集声、光、延时于一体的既节电又方便的自动控制开关。
关键词：声光控；灵敏度；延时；信号放大；AbstractIn schools, offices and factories and public places and residents of residential areas in the public corridor in common use are mechanical manual switch. Due to mechanical manual switch is often people pick, with that for a time began to appear all sorts of reasons why many bulb light long out of the phenomenon, such already shorten the life of the bulb, and a waste of the national power, for the country, unit and individual caused a lot of economic loss. In addition, due to frequent switch or other man-made factors, the walls of the switch damage rate is very high, not only increase the quantity, waste money maintenance, and easy to cause the hidden danger of accident. So, to improve the this kind of phenomenon, design a kind of both safe and simple to new type wall switch, to eliminate hidden dangers of accidents do ready.The design of the study is a use of sound and light dual control functions of non-contact switch. Switch control circuit mainly by the sonic part, electric parts and delay processing parts. During the day to the outside of light electric circuit testing, because of light and strong, photosensitive diode present little resistance to make the switch the present state, no matter how old sound interference and not to be light, so as to realize the bright lights during the day. Night or meet a cloudy day, photosensitive diode feel darker light intensity and output larger resistance to make the switch present on-state, meet noise, through the sonic circuit make light automatic light, and realize the delay, so as to realize the automatic control. And to the voice of the light sensitivity and perception of sensitivity and strength perception delay time to adjust, that can be artificial set delay time.This switch is especially suitable for the residential building, office building corridor, corridor, the warehouse, the basement and toilet and other public places floodlight of automatic control, is a collection of sound, light, delay in the integration of both electricity saving and convenient automatic control switch.Key words: Sound electric; Sensitivity; Delay; Amplification;目录引言 (1)1 总体电路设计方案 (1)1.1 设计方案 (1)1.2 设计任务与要求 (1)1.3 系统框图和原理图 (2)2 单元方案论证与选择 (2)3 单元电路的设计 (3)3.1声音放大电路设计 (3)3.2倍压整流电路设计 (4)3.3光控电路设计 (5)3.4电子开关电路设计 (6)3.5延时电路设计 (7)3.6电源输入电路设计 (8)4 整机电路设计 (8)5 电路检测 (9)5.1 元器件检测 (9)5.2 电路调试 (9)6 总结 (10)谢辞 (11)参考文献 (12)附录 (13)引言当今世界在电子信息技术的领域里取得了社会跨跃式的进步，科学技术的飞速发展使各国生产力大规模提高。
声光控延时开关课程设计报告
XX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XX〔学号〕指导教师完成时间实习〔设计〕地点2011年10月22日一、实验目的和任务1．要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应和通过照明灯开关对声强的感应设置两级开关，控制照明灯的亮灭。
2．要求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．要求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。
5．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。
6.针对原理电路，通过计算参数，选择适宜的元器件，搭建电路，并调试通过。
二、分析与设计1.设计任务分析：顾名思义，声光控延时开关就是用声音和光来控制开关的“开启"，假设干分钟后延时开关“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假设干个单元，由此可画出图2所示的方框图。
2.实验原理及原理图：声光控延时开关的电路原理图见图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VD1 1～VD4，使电路构造简单，工作可靠性高。
颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银本色有效数字0 1 2 3 4 5 6 7 8 910的次方0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -1 -2允许误差±1 ±2±0.5±0.2±0.1±5 ±10 ±20原理图结合图2来分析图1。
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的基极进展电压放大，放大的信号送到与非门(D1)的2脚，R4、R7是VT偏置电阻，c2是电源滤波电容。
声光控制开关电路设计报告论文
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声光控制开关电路设计报告论文设计背景与意义：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。
所以，对于这一课题的研究是必要的。
世界的发展离不开能源，声光控开关能较好的为解决世界能源危机提供一点帮助。
有利于我国实现可持续发展，构建节约社会型，造福于子孙后代，造福于全人类。
内容摘要：一种声光控制开关装置，它包括：声光控制电路、延时电路、可控硅开关电路等。
本实用新型采用分离元件，且电路很简单，因而克服了现有的声光控制开关成本高、体积大等缺点，是一种家庭及公共场所理想的照明开关。
关键字：自动控制信号放大光电开关声控电路光控电路一、设计任务和要求 1.任务用声与光控制路灯，白天光线强，路灯不亮，只有光线暗时，通过声音触发路灯亮，并且灯点亮一定时间后，自动熄灭。
2.主要要求 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。
声光控延时开关毕业设计
声光控路灯延时开关摘要：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。
关键词：声光控与非门 RC延时 Proteus仿真AbstractAcousto-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.Keywords:sound light double control NAND gate RC delay electricity Proteus emulate目录Abstract .................................................................................................................... I I 第1章绪论 .. (1)第2章单元电路设计 (2)设计方框图 (2)声光处理电路设计 (2)2.2.1 声音放大电路 (2)2.2.2 声控电路设计 (4)2.2.3 光控制电路 (5)灯光控制电路设计 (6)2.3.1 器件选择 (6)2.3.2 延时电路设计 (7)电源电路设计 (9)2.4.1整流电路 (9)2.4.2滤波电路 (10)2.4.3 电源电路工作原理 (12)整机电路 (13)第3章电路仿真 (15)软件介绍 (15)NI Multisim电路仿真 (16)第4章PCB板制作 (20)软件介绍 (20)制作过程 (21)第5章实物制作 (22)元器件检测 (22)装配焊接 (23)调试 (23)总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录1 元件明细表 (27)附录2 整机电路图 (28)附录2 (28)第1章绪论根据国内外市场需求预测，我国照明电器行业的高速增长还将继续。
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 (7)
1.3 电路仿真 (7)
1.3.1电源电路仿真 (8)
1.3.2 声光控部分电路仿真 (9)
1.3.3 延迟关断部分仿真 (11)
第二章心得体会及建议 (13)
第三章附录 (14)
第四章参考文献 (15)
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）。
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。
3．
图8 整流波形
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。
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。
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
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
【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。