声光控灯设计报告(东北石油大学)

东北石油大学课程设计

201*年7 月**日

东北石油大学课程设计任务书

课程电子技术课程设计

题目声光控灯设计

专业测控技术与仪器姓名*** 学号*****

一、主要内容：

1、电路设计：设计一个声光控灯；画出电路原理图；确定元器件及元件参数。用Protues软件进行仿真。

2、电路焊接练习：本次课程设计需要完成几个电路焊接任务。

二、基本要求：

1、设计一个声光控灯，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：

1）当电路检测到声音并且光线暗时，灯泡被点亮，

2）灯点亮一段时间后自动熄灭；

3）设计电路所需的正负直流电源。

2、给出设计方案，画出设计电路的电路图、写明电路工作原理、有源元件给出芯片介绍。

3、用Protues软件进行仿真，给出仿真结果。

三、主要参考资料：

[1]童诗白华成英.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社,2001:87-120.

[2]邱关源.电路[M].北京:高等教育出版社,2006:105-116.

[3]张新喜.Multisim10电路仿真及应用[M].北京:机械工业出版社,2011:1-2.

完成期限201*.7.4—201*.7.13

指导教师*** **

专业负责人****

201*年7月**日

摘要

声光控灯是一种声控电子照明装置，声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。而声控灯有一种有趣的现象，那就是光线充足时，任你发出多大的声音都不亮；但在黑夜，轻轻一声它就发出了亮光，这是为什么呢？原来声控灯还光控电路，以使其在光线足够的时候不工作，所以声控灯的控制盒是声、光同时控制的，在光亮度能达到的情况下，灯不会亮。你可以做一个小实验，你可以用手遮挡声控开关的光控原件然后再发出声音，灯就会亮了。

关键词：声控灯，光敏电阻，放大电路，选频电路。

目录

一、绪论 (1)

1、课题背景 (1)

2、设计任务和要求分析 (1)

二、系统设计方案 (2)

1、基本原理分析 (2)

2、设计方案论证和原理 (2)

三、硬件电路设计 (4)

1、单元电路设计 (4)

2、系统硬件电路设计 (7)

3、元器件清单 (8)

四、系统仿真 (9)

1、仿真软件介绍 (9)

2、仿真结果 (10)

五、电路焊接练习 (11)

1、方波发生器 (11)

2、电子幸运转盘 (12)

3、收音机 (13)

总结 (15)

参考文献 (16)

一、绪论

1、课题背景

由于近年来我国的照明器材行业的迅速崛起，中国已经成为电光源产品的主要输出国之一。照明器材行业属一般性竞争行业，是我国轻工业对外开放较早的行业之一。WTO后，国际上一些知名品牌大企业相继进入国内产销领域，使得国内竞争国际化。努力增加节能光源和不同档次、花样、不同用途的照明器具的开发，加快绿色、节能光源产品的开发推广和应用是我国目前照明器材行业结构调整的重点。我国照明器材行业将面临着前所未有的机遇和挑战，而由此带来的巨大商业利益也成为一些企业瞩目的焦点。随着全球经济一体化，发达国家产业调整的步伐进一步加快，一般照明电器产品生产大量向发展中国家转移，而中国又是一个比较适合的国家，一是中国具备生产这些产品的条件，二是劳动力成本比较低，从而使中国逐步成为照明电器产品出口大国。展望未来的国内市场，需求仍会呈逐年增长趋势，以下强力因素都预示着我国照明市场仍有很大的潜力可挖。降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流，高能耗且会加剧温室效应的白炽灯越来越不受欢迎。继公布“欧盟后年封杀白炽灯”的时间表后，世界各地陆续抛弃白炽灯已成定局，环保型节能荧光灯VS白炽灯是白炽灯的替代者。随着人们生活现代化水平不断提高，国民经济的快速发展，电力的供需矛盾日益加剧生产更多的电即意味着要消耗更多的煤、石油、天然气、核原料等不可再生资源，还会带来许多相应的环境问题。为此，我们应该从身边做起，珍惜并节约每一度电。所以，现在很多住宅楼道都安装了自动控制楼道灯。

2、设计任务和要求分析

设计任务：

声光控延时开关采用行人脚步，拍手或咳嗽声来控制灯的开启。灯光延时一定时间自动关闭。白天光线强时将其闭锁，即使有行人的脚步声开关始终处于闭锁状态也不会开启。实现声来灯亮、声离灯灭，令我们无论在家里还是在别处，方便自如，都能够乐在其中”。ZX2027灯头型声光控延时开关，在灯头上装上白炽灯安装在走廊、楼梯间或厕所里，白天不亮，晚上只要你发出声响灯就亮20秒，人离开后灯熄灭。

设计要求：

（1）了解声光控延时开关电路的组成及工作原理。

（2）熟悉驻极体话筒和光敏电阻器的特性。

（3）学习声光控延时开关电路设计。

（4）光线暗时，声音触发开关接通灯亮，延时一定时间后自动熄灭。

二、系统设计方案

1、基本原理分析

声控灯是一种声控电子照明装置，由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。它提供了一种操作简便、灵活、抗干扰能力强，控制灵敏的声控灯，它采用人嘴发出约1秒的控制信号“嘶”声，即可方便及时地打开和关闭声控照明装置，并有防误触发而具有的自动延时关闭功能，并设有手动开关，使其应用更加方便。声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。

2、设计方案论证和原理

1)、设计思路

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40-50秒，不同的是我们这里用5～15V直流稳压电源供电，由分离元器件或数字集成电路组成。

2)、总体方案框图

图1为原理框图，它主要由一个话筒，电压比较器，有光敏电阻控制的总开关和声控电子开关，一个延时电路等部分组成。我设计的这个声光联控延时照明电路的主要原理就是利用光控部件控制电路白天不工作，而夜晚则由声控部件控制其工作，再由延时部件控制其工作时间。在白天由光控部件控制电路，无论外界有无声音发出电路都不会工作，而到了夜晚光控部件就不在起作用由声控部件控制电路，只要在一定范围内有声音发出且达到一定响度电路就会导通工作，又由延时部件控制其工作时间；由该事例可知声、光、延时三部分是相互联系的没有光控电路不完善，没有声控电路也谈不上延时，而没有延时电路也谈不上控制，总的来说电路的设计较完备。

3)、基本原理