数电课程设计 声控灯设计

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自动声控灯课程设计报告

自动声控灯课程设计报告

自动声控灯课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解自动声控灯的基本原理,掌握声控传感器的工作机制。

2. 学生能描述自动声控灯电路的组成,包括电源、传感器、控制器和执行器等部分。

3. 学生能够解释声控灯在实际应用中的优点,如节能、方便等。

技能目标:1. 学生能够独立完成自动声控灯电路图的绘制,并进行正确的电路连接。

2. 学生通过动手实践,能够组装和调试一个简单的自动声控灯装置。

3. 学生能够运用问题解决策略,对声控灯进行故障排查和性能优化。

情感态度价值观目标:1. 学生通过课程,培养对科学探究的兴趣,激发创新意识和实践欲望。

2. 学生在小组合作中,学会分享和交流,培养团队合作精神和责任感。

3. 学生通过学习节能环保的声控灯,增强环保意识,认识到科技对生活的积极作用。

课程性质分析:本课程属于小学高年级科学课程,结合物理知识和实践操作,旨在提升学生的动手能力和科学素养。

学生特点分析:高年级学生对科学现象充满好奇心,具备一定的物理知识基础,喜欢通过动手实践来探索和学习。

教学要求:1. 教学内容与课本紧密结合,注重知识点的系统性和连贯性。

2. 教学过程中,强调实践操作与理论知识的结合,提高学生的实际应用能力。

3. 教学评估以学生的动手实践成果和小组讨论表现为主要依据。

二、教学内容1. 理论知识:- 介绍声音的产生、传播和接收,理解声波的基本特性。

- 讲解声控传感器的工作原理,如话筒、声音信号放大器等。

- 分析自动声控灯电路的组成,包括电源、传感器、控制器(如比较器)、执行器(如继电器)。

2. 实践操作:- 指导学生绘制自动声控灯电路图,明确各部分之间的连接关系。

- 分组进行电路搭建,指导学生正确安装和连接声控传感器、控制器和执行器。

- 组织学生进行声控灯的调试,观察和记录实验现象。

3. 教学大纲:- 第一课时:导入新课,介绍声音及声控传感器的基本概念,明确学习目标。

- 第二课时:讲解自动声控灯电路原理,指导学生绘制电路图。

电路板声控灯课程设计

电路板声控灯课程设计

电路板声控灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并描述电路板声控灯的工作原理,包括声音信号的转换和放大过程。

2. 学生能够掌握基本电子元件的功能,如麦克风、放大器、光敏电阻等,并能在电路板中进行正确连接和使用。

3. 学生能够解释声控灯电路中的电压、电流等基本电学概念,并运用相关公式进行简单计算。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成电路板声控灯的搭建和调试。

2. 学生能够运用问题解决策略,分析和解决声控灯制作过程中遇到的技术问题。

3. 学生能够通过团队合作,共同完成声控灯的制作任务,培养沟通和协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。

2. 学生在制作过程中,增强环保意识,关注电子废弃物的合理处理。

3. 学生通过课程学习,认识到科技对生活的改善,增强社会责任感和使命感。

课程性质:本课程为实践性强的电子技术课程,通过项目式学习,使学生将理论知识与实际操作相结合。

学生特点:六年级学生对电子技术有一定的好奇心,动手能力强,喜欢探索新事物。

教学要求:教师需引导学生掌握基本电子元件知识,注重培养学生在实际操作中解决问题的能力,同时关注学生的情感态度价值观培养。

通过分解课程目标,为教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容1. 电子元件基础:介绍麦克风、放大器、光敏电阻等基本电子元件的工作原理和功能,关联课本第四章第一节内容。

2. 电路原理分析:讲解声控灯电路的工作原理,包括声音信号的采集、转换、放大和灯光控制,对应课本第四章第二节。

3. 制作步骤与操作技巧:详细讲解电路板声控灯的搭建步骤,教授焊接技巧和安全操作规范,参考课本第四章实验案例。

4. 问题分析与解决:针对制作过程中可能遇到的问题,引导学生运用所学知识进行分析和解决,提高学生的实际操作能力,结合课本第四章课后习题。

5. 团队合作与沟通:组织学生分组进行声控灯制作,培养团队协作和沟通能力,强调合作的重要性。

声控灯的课程设计报告

声控灯的课程设计报告

声控灯的课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解声控灯的基本工作原理,掌握声音与电信号转换的基础知识。

2. 学生能描述声控灯电路的组成部分及其功能,了解电路图的阅读与绘制。

3. 学生掌握声控灯的制作步骤,了解相关的电子元件及其在电路中的作用。

技能目标:1. 学生通过实践操作,能独立完成声控灯的制作,培养动手能力和问题解决能力。

2. 学生能运用所学知识,分析并解决声控灯制作过程中遇到的问题,提高创新思维和实际操作技能。

情感态度价值观目标:1. 学生在学习过程中,培养对科学技术的兴趣,提高探索精神和求知欲。

2. 学生通过团队协作完成项目,学会沟通与分享,培养合作意识。

3. 学生在实践过程中,认识到科技对生活的改变,培养环保意识和创新意识。

课程性质分析:本课程为科技制作类课程,旨在通过声控灯的制作,使学生掌握基础电子知识,提高动手实践能力。

学生特点分析:考虑到学生所在年级的特点,课程内容以形象、直观的方式呈现,注重实践操作,激发学生的学习兴趣。

教学要求:1. 课程内容与课本知识紧密结合,注重知识的应用与实践。

2. 教师引导学生主动参与,鼓励学生提问、思考,培养解决问题的能力。

3. 教学过程中关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保每个学生都能达到课程目标。

二、教学内容本课程教学内容以《电子技术基础》教材中“声音传感器及其应用”章节为依据,结合以下内容展开:1. 声音传感器原理:介绍声音传感器的工作原理,包括声音信号的采集、转换和放大过程。

2. 声控灯电路设计:讲解声控灯电路的组成部分,如麦克风、运算放大器、继电器等,分析各部分功能及相互关系。

3. 电子元件识别与应用:学习常用电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等,了解其在声控灯电路中的作用。

4. 电路图绘制与解读:教授电路图的绘制方法,指导学生阅读和理解声控灯电路图。

5. 实践操作:安排学生进行声控灯制作实践,包括电路搭建、调试和优化。

6. 故障分析与排除:教授学生分析声控灯制作过程中可能出现的故障,掌握相应的排查和解决方法。

声控电灯课程设计

声控电灯课程设计

声控电灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解声控电灯的基本原理,掌握声音与电之间的转换关系。

2. 学生能够掌握声控电灯电路的组成,了解各部分功能及其相互联系。

3. 学生能够了解声控电灯在实际生活中的应用,认识到科技与生活的紧密联系。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,动手搭建一个简单的声控电灯电路。

2. 学生能够通过实际操作,学会使用仪器和工具进行电路调试,培养实践操作能力。

3. 学生能够运用团队合作,共同解决问题,提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习声控电灯的制作,激发对科学技术的兴趣,培养创新意识和探索精神。

2. 学生能够认识到节约能源的重要性,树立环保意识,形成节能的生活习惯。

3. 学生在团队合作中,学会尊重他人,培养积极向上的团队精神和责任感。

课程性质:本课程为小学五年级科学课程,结合物理知识与实际操作,培养学生动手动脑能力。

学生特点:五年级学生对新鲜事物充满好奇,具备一定的动手能力,但理论知识相对薄弱。

教学要求:结合学生特点,注重理论知识与实践操作的有机结合,以激发兴趣、培养能力为导向,关注学生在学习过程中的情感态度价值观培养。

通过分解课程目标为具体学习成果,为教学设计和评估提供依据。

和课本内容。

二、教学内容1. 声音的产生与传播:声音是如何产生的,声音的传播需要什么介质,声音在不同介质中的传播速度。

2. 声音与电的转换:介绍声音传感器的工作原理,如何将声音信号转换为电信号。

3. 声控电灯电路组成:介绍声控电灯的主要组成部分,包括声音传感器、放大电路、开关电路、电源等。

4. 声控电灯的制作与调试:详细讲解声控电灯的制作步骤,引导学生动手操作,进行电路搭建和调试。

5. 声控电灯的应用与节能:探讨声控电灯在实际生活中的应用场景,强调节能环保的重要性。

教学大纲安排:第一课时:介绍声音的产生与传播,声音与电的转换原理。

第二课时:讲解声控电灯电路组成,分析各部分功能及相互联系。

数电声控灯课程设计

数电声控灯课程设计

苏州科技大学数字电子技术课程设计院系:电子与信息工程专业:电子信息工程班级:1199学号:1254567788姓名:李明目录第一部分设计说明 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 实验目的 (2)1.3目的与意义 (2)第二部分原理方案设计 (3)2.1 方案的形成和方案的比较 (3)2.2 具体框图原理解释与相关器件的考虑 (3)2.3 具体的理论依据 (3)第三部分详细设计过程 (5)3.1 原理图设计方法与具体过程 (5)3.2原理图的重点解释和设计考虑 (5)3.2.1 由555定时器接成的单稳态触发器 (5)3.2.2 继电器器控制电路 (6)3.2.3 声控电路部分 (7)第四部分实验 (8)4.1 实验仪器 (8)4.2 实验电路图 (8)4.2 实验注意 (8)第五部分实验总结 (9)第一部分:设计说明1设计任务楼道声控灯控制器设计,具体要求如下:1:器件条件:声音传感器、555定时器、继电器、LED灯泡,其它自定;2:功能实现:当有声音时,开启灯光,并维持2秒钟,然后灯光关闭。

3:基于器件条件,不可以采用其它微控制器,可只有发挥完成功能。

2目的与意义训练综合运用学过的数字电子技术、硬件设计基础及电路相关基本知识,培养独立设计比较复杂数字系统设计能力。

通过综合设计,力争掌握使用基本电子元器件设计数字系统电路的基本方法,包括原理方案的确定、Protel画图工具、原理图的绘制、软件模拟与理论计算过程,为以后进行工程实践问题的研究打下设计基础。

本次课程设计的内容是光电声控灯,是日常生活中非常常见,应用非常广泛的一种声控灯,它不需要开关,有人经过时会自动亮,可以通过设计确定其亮一次大概的时间,方便快捷,我们都会看到过它的外形,本次课程设计,会论述光电声控灯的原理,所用到的各种器件引脚及其功能,随着社会的发展,资源的大量开采,能源在逐渐的减少,所以现在要建立节能意识,电能是首当其冲,楼道声控灯就是楼道的一个重要的节能装置,它由声音控制电路和三五定时器,再加上输出信号通过继电器来连接起来,以控制灯亮的时间来达到节能的目的。

声控灯课程设计

声控灯课程设计

目录第一章摘要 (2)第二章设计内容及要求 (2)2.1设计目的 (2)2.2设计任务及要求 (2)第三章声控灯的工作与设计原理 (2)3.1原理图 (3)3.2工作原理 (4)第四章原件识别 (6)4.1电阻 (6)4.2二极管 (7)4.3三极管 (8)4.4电容 (9)第五章组装与调试 (9)5.1组装 (9)5.2调试 (9)第六章电路特点及改进 (10)第七章电路使用的元器件 (11)第八章参考文献 (12)第九章结论 (13)声控灯设计摘要现如今社会科技发展迅速,人们越来越追求生活的方便性与舒适性,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我们常见的电路都是有很多开关如照明电路要让它工作我们必须机械地去控制它,这对于当今社会各种各样的智能化建筑如智能办公楼,智能化公寓等是非常不实用的;在这种情况下声音就派上了用场,声控作为智能化电路的一部分是不可缺少的;然而要实现声控也不是一件容易的事,因为声音是一模拟量且非电信号无法在数字电路中使用,所以我们在设计声控电路时就面临怎样把模拟量转化为数字量,把声音信号转化为电信号的问题。

要解决这个问题我们设计一个专门用来接听声音信号并将声音信号转化为电信号转送到下一级电路。

但是作为声控电路对声音信号的要求既不能太强也不能太弱,太强声控难以实现;而太弱电路结构复杂也难以实现,所以最好是能接收到如人的讲话声,脚踏地板声。

当这类信号转化为电信号时,电信号一般较弱,必须对其进行放大对此可选择功放电路,运放电路,差分电路等,根据电路对信号的要求一般选择运放电路较好,提高信号输出电压。

经过这一步实现了声音信号到电信号的转换。

有了电信号实现声控就容易了,我们可以让产生的电信号去触发触发器使电路导通。

声控灯开关电路课程设计

声控灯开关电路课程设计

声控灯开关电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并描述声控灯开关电路的基本原理,包括声音信号的接收、放大、触发和执行机构的运作。

2. 学生能够列举并解释电路中各元件的功能,如麦克风、放大器、比较器和继电器等。

3. 学生能够准确使用相关的电子元件符号,绘制声控灯开关电路图。

技能目标:1. 学生能够正确使用多用电表进行电阻、电压和电流的测量,以及检测电路故障。

2. 学生通过小组合作,能够动手搭建一个简单的声控灯开关电路,并进行功能测试。

3. 学生能够通过实验数据分析,优化电路参数,使声控灯开关电路达到最佳工作状态。

情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电子技术的兴趣,认识到科技在日常生活中的应用。

2. 学生在小组合作中学会相互尊重、沟通和协作,培养团队合作精神。

3. 学生通过解决实际问题,增强创新意识,提高实践能力,形成积极的学习态度和科学探究精神。

二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材第四章《传感器及其应用》内容,组织以下教学大纲:1. 基本原理学习:- 介绍声音传感器(麦克风)的工作原理及其在声控电路中的作用。

- 讲解放大器、比较器的功能及在声控灯开关电路中的应用。

2. 实践操作指导:- 展示并解析声控灯开关电路的完整电路图。

- 引导学生动手搭建电路,包括选择合适的电子元件、电路连接和调试。

3. 技能训练:- 指导学生使用多用电表进行电路参数测量。

- 教学电路故障检测和排除方法。

4. 优化与创新:- 分析电路工作状态,讨论如何优化电路性能。

- 鼓励学生思考如何改进电路设计,提高声控灯开关的可靠性和实用性。

5. 教学进度安排:- 第一课时:基本原理讲解与电路图分析。

- 第二课时:动手搭建声控灯开关电路,小组合作进行功能测试。

- 第三课时:电路调试与优化,讨论改进方案。

教学内容确保与课本紧密关联,注重科学性和系统性,旨在通过理论与实践相结合的教学方式,提高学生对声控技术的理解和应用能力。

数电课程设计--声控开关的设计与制作

数电课程设计--声控开关的设计与制作

数电课程设计--声控开关的设计与制作课程设计说明书(论文)课程名称:电子技术课程设计设计题目:声控开关的设计与制作院系:班级:设计者:学号:指导教师:工业大学课程设计任务书课程设计题目:声控开关的设计与制作已知技术参数和设计要求:1.能够在接收到一定强度的声音后,声控开关点亮发光二级管;2.灯亮时间在一定范围内连续可调;3.数字显示延时时间。

工作量:(1)完成电路设计、器件选取、电路搭建、电路联调、实验测试等工作;(2)两周内完成电路验收,并提交课程设计报告。

工作计划安排:1、11月21日上午设计理解系统的整体结构框图;2、11月22 日下午根据各功能模块的电路图进行仿真分析;3、11月23 日下午上课时在面包板上搭电路;4、11月23号下午在实验室调试电路同组设计者及分工:同组人:崔豪豪,李林瞳分工:两人共同进行电路设计、仿真以及搭建任务。

指导教师签字___________________年月日教研室主任意见:教研室主任签字___________________年月日*注:此任务书由课程设计指导教师填写。

目录系统整体结构 (1)模拟电子部分 (2)声音传感器 (2)放大电路 (2)整形电路 (3)单稳态触发器 (3)发光二极管模块 (4)数字电子部分 (4)时钟发生电路 (4)计数器与选通电路 (5)译码器和数码显示管 (7)整体结构分析、仿真与实现 (8)电路调试及各模块波形 (9)设计心得体会 (10)参考文献 (11)模拟电子部分声音传感器声音传感器为一个驻极体话筒。

有两个接口,一个接口与外壳相接,这个接口在电路中应该接地,另一个接一个上拉电阻与5V高电平相接,并作为信号输出端;当有声音信号时声音传感器能产生一个脉冲信号。

放大电路由于声音传感器所产生的电信号的电压太小不宜直接进行整形,因此要对该电信号进行适当的放大,我们选用了三极管共射级放大电路,因为共射级放大电路会使输入电信号的相位滞后180度,因此使用两级放大,放大电路如图2所示。

声控灯课程设计报告

声控灯课程设计报告

声控灯课程设计报告声控灯课程设计报告声控技术是利用微型话筒把声信号转化为电信号,从而实现声音对灯的控制。

以下是小编整理的声控灯课程设计报告,快乐看看吧。

一.设计的目的与意义1.1 意义从建国以来,我国的电子技术的不断地飞速发展,广泛应用于社会的各个领域,工业、农业、医学、军事及日常生活等,但我国由于没有赶上前两次科技革命,经济发展相对于发达国家比较晚,仍属于发展中国家,所以作为21世纪的大学生有义务肩负起振兴国家的使命。

忆往昔,1837年画家出身的莫尔斯(S.F.Morse)发明了电报,1876年,美国人贝尔(A.G.Bell)虽然不懂电学和机械,但他凭借造福人类的激情和毅力发明了电话,没有受过正规大学教育的马可尼利用赫兹的火花振荡器作为发射器,实现了无线电信号的传递……鉴于以上各种事实,同样也点燃了我决心未来成为一名电子工程师内心的火花,我认为在学习好文化知识的基础上,我们应该多实践,把所学到的知识能尽量多地转化为造福社会的生产力。

1.2 目的经过我们组四个人共同的商议,我们决定从比较简单的实验入手,设计一个声控闪光灯。

声音由麦克风拾取,LED灯能随着环境声音的强弱起伏而闪烁发光,当有声音时闪光灯发光,并且在一定范围内随着声音的大小闪光灯的亮暗发生变化,声音越大越亮。

二.课程设计概况2.1 设计任务(一)制作声控闪光灯。

1 理解声控闪光灯电路的工作过程。

2理解电路中各元件的作用,如耦合电容决定整个电路的下限频率,了解驻极体话筒的结构和特点。

3会对声控闪光灯电路进行安装、调试和测试。

4会用万用表对驻极体话筒进行正、负极识别和质量检测。

5掌握电阻、发光二极管、三极管、驻极体话筒的插装要求与工艺。

6掌握印制电路板元器件的焊接技术。

7熟悉印制电路板的连线方法。

(二)帮助我们更好地理解所学的理论知识。

能利用模拟电电子技术课程一些基础知识制作出简单的电子器件。

(三)学会查找资料,包括图书、网络等渠道。

(四)提升我们的动手能力。

数字电子技术基础课程设计(声控开关)

数字电子技术基础课程设计(声控开关)

数字电路课程设计任务书——声控开关设计专业:通信工程班级:姓名:OOXX学号:二零一三年一月摘要声控开关,全称是声控延时开关,是一种内无接触点,在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启,并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。

生活中,好多地方都使用声控灯照明,声光双控延时照明灯白天自动关闭,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30s电灯又会自动熄灭。

这种延时照明控制开关能有效地消除长明灯、节约电能;声控开关,即采用模电数电混合集成电路,进行逻辑运算,控制电路中电流。

其中重要部件光控电子开关,它的“开”和“关”是通过可控硅的通断来实现,而可控硅的通断又受自然光的亮度(或人为亮度)控制,故声控灯又名为声光控灯。

该装置适合广泛用于楼梯、走廊、路灯和厕所等场所的照明,起到日熄夜亮的控制作用,以节约用电。

由于设计条件限制,该课程设计只涉及了声控部分和计数器部分,对光控部分不再进行分析。

本次设计主要是利用三极管基本放大电路、单稳态触发器、多谐振荡器等基本电路,利用74LS160、74LS47、74LS00、555等芯片实现电路声控的功能,做到声音信号发出时,二极管可以指示发光,计数器可以同步计数,声音信号消失时,二极管熄灭,计数停止进行清零。

声控器件,就是利用声音来控制电路的一种元件,当声音信号来临时,电路动作,一般声控器件是对震动敏感的物质,有声音时就接通(电阻变小),没有声音时就断开(电阻变的很大)。

再通过电路和芯片做个延时,就可以使有声音时电路接通一段时间。

计数器是数字系统中用的较多的基本逻辑器件,它的基本功能是统计时钟脉冲的个数,即实现计数操作,它也可用与分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列等。

例如,计算机中的时序发生器、分频器、指令计数器等都要使用计数器。

关键词:声控开关、计数器、设计一、设计说明设计一个声控开关,控制对象为发光二极管。

电路原理框图如图1所示。

楼道声控灯课程设计

楼道声控灯课程设计

数字电子技术基础课程设计论文楼道声光控制照明灯设计学生姓名:曲叶指导教师:罗红宇刘银辉专业:电子信息工程班级:D0745学号: 05设计时间:2009年06月15日至2009年06月26日实验地点:新实验楼414目录第一章绪论 (2)1.1课题的理论意义 (2)1.2课题的实践意义 (2)1.3电路逻辑功能简介 (2)第二章楼道声光控制照明灯设计 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 元器件清单 (3)2.3方案论证与选择 (3)2.4 电路的工作原理 (4)第三章调试过程以及故障分析 (8)第四章收获和体会 (9)参考文献 (11)第一章绪论1.1课题的理论意义: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,适合于各种楼房走廊的照明设备。

1.2课题的实践意义: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,环保型节能荧光灯是白炽灯的替代者。

1.3电路逻辑功能简介本电路机器极其适用于楼道内。

当白天的时候,由于光敏电阻的阻值发生变化使输出控制为低电平,相当于开关闭合;晚上的时候控制为高电平,相当于开关打开。

这样起到了节能的优点,减少了人为控制所带来的麻烦。

第二章楼道声光控制照明灯设计2.1设计要求设计声光控制照明灯,在夜间(黑罩模拟)有声音信号时,使灯(用led发光管管模拟)点亮;无声时延迟5秒熄灭。

声音间隔小于5秒,则led 持续点亮,白天有声无声均不点亮。

数电楼道声控制照明灯设计论文

数电楼道声控制照明灯设计论文

目录第一章绪论 (1)第二章楼道声控制灯的电路设计和原理 (2)2.1 声控制灯设计的目的和要求 (2)2.2 声控制灯设计方案论证 (2)2.3 声控制灯设计所需要的器件 (2)2.4 声控制灯的电路原理图 (3)2.5 电路工作原理 (5)第三章硬件制作过程和调试 (7)3.1 电路板的焊接 (7)3.2 电路的安装与调试 (7)3.3 出现的问题及解决方法 (7)第四章总结 (8)4.1课程设计的收获体会 (8)参考文献 (9)第一章绪论声控灯是居家照明的重要组成部分(如楼道、卫生间、小巷等),传统的声控灯是有声控开关和普通白炽灯组合而成,普通白炽灯寿命短,光效低造成了能源的巨大浪费。

如今地球资源日渐衰竭,所以环保、节能成为当今各产业发展的重心,尤其是需要消耗大量电力的照明产业,在灯种的研发上,更是趋向环保、节能的特性上著手。

因此,开发新型的高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的光源对居家照明节能具有十分重要的意义。

LED声控灯是集LED灯和声控电路为一体的一种照明工具,它安装方便、使用寿命长。

声控电路是集声学、光学和延时技术为一体组成的自动照明开关,白天或者光线较强时,开关电路为自闭状态,LED灯不亮,当光线黑暗时或晚上来临时,开关进入预备工作状态。

此时,当来人有脚步声、说话声、拍手声等声源时,开关自动打开,灯亮,延时一段时间后自动熄灭。

从而实现了“人来灯亮,人去灯熄”,杜绝了长明灯,使得LED声控灯低能耗、长寿命。

这次课程设计的楼道声控制照明灯具有声控以及延时功能。

控制灵敏的声控电路,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。

该装置适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯,起到日熄夜亮的控制作用,以节约用电,起到环抱的作用。

第二章楼道声控制灯的电路设计和原理2.1声控制灯课程设计的目的和要求目的:本次课程设计是设计一个声控楼道照明系统。

我们这次的设计目的就是为了满足人们在光线暗的环境中上下楼时得到更方便的灯光照明。

数字电路课程设计任务书-声控开关

数字电路课程设计任务书-声控开关

数字电路课程设计任务书——声控开关设计专业:班级:姓名:学号:二零一三年一月摘要声控开关,全称是声控延时开关,是一种内无接触点,在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启,并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。

生活中,好多地方都使用声控灯照明,声光双控延时照明灯白天自动关闭,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30s电灯又会自动熄灭。

这种延时照明控制开关能有效地消除长明灯、节约电能;声控开关,即采用模电数电混合集成电路,进行逻辑运算,控制电路中电流。

其中重要部件光控电子开关,它的“开”和“关”是通过可控硅的通断来实现,而可控硅的通断又受自然光的亮度(或人为亮度)控制,故声控灯又名为声光控灯。

该装置适合广泛用于楼梯、走廊、路灯和厕所等场所的照明,起到日熄夜亮的控制作用,以节约用电。

由于设计条件限制,该课程设计只涉及了声控部分和计数器部分,对光控部分不再进行分析。

本次设计主要是利用三极管基本放大电路、单稳态触发器、多谐振荡器等基本电路,利用74LS160、74LS47、74LS00、555等芯片实现电路声控的功能,做到声音信号发出时,二极管可以指示发光,计数器可以同步计数,声音信号消失时,二极管熄灭,计数停止进行清零。

声控器件,就是利用声音来控制电路的一种元件,当声音信号来临时,电路动作,一般声控器件是对震动敏感的物质,有声音时就接通(电阻变小),没有声音时就断开(电阻变的很大)。

再通过电路和芯片做个延时,就可以使有声音时电路接通一段时间。

计数器是数字系统中用的较多的基本逻辑器件,它的基本功能是统计时钟脉冲的个数,即实现计数操作,它也可用与分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列等。

例如,计算机中的时序发生器、分频器、指令计数器等都要使用计数器。

关键词:声控开关、计数器、设计一、设计说明设计一个声控开关,控制对象为发光二极管。

电路原理框图如图1所示。

驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后,声音信号转换为电压信号,幅度很小,经放大、整形后,触发单稳态延时电路,产生一个宽度可调的脉冲信号,驱动发光二极管显示。

数字电子技术课程设计---声控灯的设计与制作

数字电子技术课程设计---声控灯的设计与制作

课程设计说明书(论文)课程名称:数字电子技术基础设计题目:声控灯的设计与制作院系:电气学院班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:课程设计任务书一、设计任务及原理1.设计任务设计一个声控开关,控制对象为发光二极管。

基本要求:1、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1~15s之间可调。

2、延时时间用数字显示(采用共阳极数码管),时间单位可调,显示范围为1~15s。

2.设计原理声控灯的功能是将声音信号转换为电信号、再将电信号转换为光信号的一个装置。

声控灯装置的输入部分由是一个话筒。

话筒的高分子极化膜中拥有一定的永久电荷。

在声波的作用下,极化膜在声音的作用下震动,因此电容的大小不断地变化。

电容两极间的电压随着电容的增大而减小。

和声音对应的电压便可以由电容两端的电压推算出来,起到一个传感器的作用。

然而由于这个电压的大小极小不能够使LED灯发光,因此需要用多级放大电路对这个电压信号进行放大,对其进行整形,处理,最终得到一个理想的大小适中的电压信号来驱动二极管发光。

单稳态触发电路可以满足声控灯延时的实现。

其暂态时间就是发光二极管的发光持续时间。

用经过多级放大电路放大的电压作为触发脉冲输送给单稳态触发电路,会得到一个持续特定时间的输出电压。

进而达到了驱动二极管发光的目的。

对于计数器部分,首先需要一个时钟源。

多谐振荡器产生时钟源脉冲。

满足了单稳态电路的输出与时基脉冲结合,控制计数器的计数与清零,就可以使计数部分与发光部分同步工作。

计数结果经译码器的译码输送给数码管,数码管便可以将数字显现出来,达到了本次课程设计的目的。

二、设计过程1.声控灯电路原理:接受到声音信号进入到驻极体话筒时,话筒将声音信号转换为电压信号,经三极管放大电路对该电压信号进行放大以及接下来的施密特触发器整形后,触发单稳态延时电路,便可以产生一个可调宽度的脉冲信号,该脉冲信号足够大便能够驱动发光二极管使其发光。

声控灯原理课程设计

声控灯原理课程设计

声控灯原理课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握声控灯的原理,通过学习,使学生能够理解声音是如何控制灯光的,同时培养学生的实验操作能力和科学思维。

知识目标:使学生掌握声控灯的基本原理,了解声音是如何转化为电信号的,以及如何通过电信号来控制灯光的开关。

技能目标:通过实验操作,培养学生的实验技能,使学生能够独立完成声控灯的组装和调试。

情感态度价值观目标:通过本节课的学习,使学生对科学技术产生浓厚的兴趣,培养学生的创新意识和科学精神。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括声控灯的原理、声音的转化和电信号的控制。

首先,让学生了解声控灯的基本原理,通过讲解和示例,让学生明白声音是如何控制灯光的。

其次,讲解声音的转化过程,让学生了解声音是如何被转化为电信号的,以及电信号是如何被处理的。

最后,讲解电信号是如何控制灯光的开关的,使学生能够理解声控灯的工作原理。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法和实验法。

首先,通过讲授法,向学生讲解声控灯的原理和声音的转化过程。

其次,通过讨论法,让学生分组讨论声控灯的应用和可能的改进,激发学生的创新思维。

最后,通过实验法,让学生亲自动手组装和调试声控灯,加深学生对声控灯原理的理解。

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,我们将准备以下教学资源:1.教材:声控灯原理相关章节,用于引导学生学习。

2.参考书:声控电路设计相关书籍,用于拓展学生的知识面。

3.多媒体资料:声控灯工作原理的演示视频,用于直观展示声控灯的工作过程。

4.实验设备:声控灯实验套件,用于学生的实验操作。

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以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和理解程度。

2.作业:布置相关的声控灯原理练习题,要求学生在课后完成,通过作业的完成情况评估学生对知识点的掌握程度。

声控灯课程设计

声控灯课程设计

模拟电子技术课程设计报告声光控制照明灯设计学生姓名: XXX指导教师: XXX专业:电气工程与自动化班级:电器XXX班学号: 311108000XXX设计时间: 2013,7,2目录第一章设计内容 (3)1.1 前言 (3)1.2 目的 (3)1.3 工具及材料 (3)1.4 使用电烙铁注意事项 (3)第二章电路制作过程 (4)2.1 工作原理 (4)2.2 电路原理 (4)2.3 电路主要组成 (5)第三章电路调试 (9)3.1 电路连接 (9)3.2 装配与调试. (9)3.3 心得体会 (9)3.4 附录 (10)参考文献 (10)第一章1.1前言科学技术的发展,各种各样的便利走进了我们的生活并广泛被人们所使用。

声控开关不仅仅节约了电资源,而且用起来异常的方便,使人们不必在黑暗中摸索开关在哪。

1.2目的通过课程设计,制作声光控制灯,学会用电烙铁焊接电路板完成实验,掌握数字电路设计方法,学会焊接技术,了解数电与实际生活的联系。

1.3工具及材料材料:电路主要由可控硅三极管电阻光敏电阻电容二极管麦克风工具:万用表钳子镊子电烙铁麦克风1.4使用电烙铁注意事项电烙铁要用220V交流电源,使用时要特别注意安全。

应认真做到以下几点:电烙铁插头最好使用三项插头。

要使外壳妥善接地。

使用前,应认真检查电源插头、电源线有无损坏。

并检查烙铁头是否松动。

电烙铁使用中,不能用力敲击。

要防止跌落。

烙铁头上焊锡过多时,可用布擦掉。

不可乱甩,以防烫伤他人。

焊接过程中,烙铁不能到处乱放。

不焊时,应放在烙铁架上。

注意电源线不可搭在烙铁头上,以防烫坏绝缘层而发生事故。

使用结束后,应及时切断电源,拔下电源插头。

冷却后,再将电烙铁收回工具箱。

第二章2.1 工作原理声控照明电路的主要原理:是利用了声学和电子学的原理即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照明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。

楼道声控灯课程设计 精品

楼道声控灯课程设计 精品

数字电子技术基础课程设计楼道声光控制照明灯设计第一章绪论一、楼道声控灯光控电路有着广泛的应用。

比如城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的,如果采用光控电路,根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯,做到无人自动控制,可以减轻工人的劳动强度,有效的节约能源。

但光控电路有其缺陷,就是夜晚无光线的时候,照明灯将一直工作着,这样会造成资源的浪费,也会缩短照明灯的寿命。

这时若在光控电路的基础上添加一个声控电路,使得照明电路在无光线的时候,只受声音的控制,当有脚步声或其它较强声响的时候,照明电路自动工作。

当声音消失的时候,照明灯自动熄灭,这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路,使照明灯点亮后,延时一定时间后自动熄灭。

声控灯的制作目的是通过声控灯的制作,提高学习电路知识的兴趣,掌握元器件的测试方法,掌握自己制作印制电路板的方法,锻炼实际动手操作能力。

目前许多声控开关的平均使用寿命不长,主要是因为电路作频繁的开关,启动电流非常大,导致功率元件可控硅由于过载而损坏。

本文中采用开关电压过零保护技术,可消除白炽灯开启瞬间的大电流冲击,有效地防止可控硅元件启动时的电流过载,大大地延长了开关的使用寿命,并且可以起到保护灯泡的作用。

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。

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。

二、音频放大器各种便携式的电子设备称为了电子设备的一种重要的发展趋势。

从作为通信工具的手机,到作为娱乐设备的MP3播放器,已经成为差不多人人具备的便携式电子设备。

陆续将要普及的还有便携式电视机,便携式DVD等扽。

所有这些便携式的电子设备的一个共同点,就是都有音频输出,也就是都需要有一个音频放大器;另一个特点就是它们都是电池供电的。

数字电路课程设计 楼道声控灯

数字电路课程设计   楼道声控灯

第一章绪论1.1 楼道声光控制随着社会的发展,国家“十一五”规划把节能和环保作为两个主题,而且国家节能中长期专项规划明确提出照明用电占全国用电量的13%,可见照明节能显得非常重要。

这就要求更加节能和环保的声、光双控延时开光照明灯的出现,以满足人们对高质量生活的需求。

本课题研究的内容是楼道照明灯控制电路设计。

通过对声光延时控制电路的电路组成、电路原理、单元电路设计、电路调试与选择以及数据与分析等几方面的研究,实现了声光延时楼道照明灯在白天不工作,而夜晚收到突发声响信号时自动开灯,并延时5s后自动熄灭的控制要求。

减小了无效电能的损耗,达到了节能的效果。

第二章系统方案认证2.1设计目的1.了解声光控照明灯工作原理。

2.能够利用仿真软件对所设计的声光控照明电路进行仿真。

3.掌握基本元件的使用。

其中宝库光敏电阻,驻极体话筒,运算放大器,LM358,NE555定时器构成的施密特触发器及74LS122单稳态触发器. 1Rf1R/2.2方案设计要求本次课程设计的题目是楼道声光控制灯设计,要求是在夜间(黑罩模拟)有声音信号时。

使灯(用LED发光管模拟)点亮:无声时延迟5秒后熄灭,声音间隔小于5秒则LED持续点亮,白天有声无声均不点亮。

2.3方案的设计与论证方案论证:利用声控,光控电路将声音信号,光信号转化为电信号,其中的运放LM358将信号放大,用555构成的施密特触发器对波形整形,使输出为方波,用74122单稳态触发器控制延时时间,接LED发光二极管,从而实现整个电路的设计。

2.4声光控制灯设计所需要的器件这次课程设计主要用了74122、LM358和NES555三个集成器件,发光二极管,光敏电阻,驻极体话筒以及一些基本电路元器件。

下面介绍一下主要元件:①LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。

声控灯的课课程设计

声控灯的课课程设计

声控灯的课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握声控灯的工作原理,了解声音如何转化为电信号,以及如何通过电路设计实现这一转化。

具体目标如下:1.知识目标:a.了解声音的产生和传播原理;b.掌握声波传感器的工作原理;c.学习电路设计的基本知识,包括放大器、比较器等;d.理解声控灯的整机工作流程。

2.技能目标:a.能够运用声波传感器进行简单电路设计;b.能够通过实验观察并分析声控灯的工作原理;c.能够根据实际情况对声控灯电路进行优化。

3.情感态度价值观目标:a.培养学生对科技创新的兴趣,提高其动手实践能力;b.使学生认识到科学知识在生活中的重要性,增强其学习动力;c.培养学生团队合作精神,提高其沟通协调能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.声音的产生和传播原理;2.声波传感器的工作原理及应用;3.电路设计的基本知识,包括放大器、比较器等;4.声控灯的整机工作流程;5.声控灯电路的优化方法。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解声音的产生和传播原理、声波传感器的工作原理等基本知识;2.讨论法:分组讨论声控灯电路设计的方法和优化策略;3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解声控灯在生活中的应用;4.实验法:引导学生动手实践,验证声控灯的工作原理。

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,我们将准备以下教学资源:1.教材:声控灯相关知识点的教材;2.参考书:声学、电路设计等方面的参考书;3.多媒体资料:声控灯工作原理的视频资料;4.实验设备:声波传感器、放大器、比较器等实验器材。

五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本节课的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习态度和兴趣;2.作业:布置与声控灯相关的课后作业,评估学生对课堂所学知识的掌握程度;3.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能、观察分析能力以及解决问题的能力;4.小组讨论:评估学生在团队合作中的表现,包括沟通交流、协作解决问题等方面。

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声光控延时照明灯的设计
一、设计目的
本次设计是以实践性为课题,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。

二、方案设计
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。

直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。

交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电,供后续电路工作。

控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。

由CD4011的选定的输出端控制晶闸管的关闭,从而控制整个灯的关灭。

光敏电阻在白天时,电阻值小, CD40011输出永远为低电平,晶闸管为低电压,不导通,灯不亮。

光敏电阻在夜晚时阻值大,光敏电阻与声音信号的有无一起控制CD4011的输出。

夜晚当有声音时,声音信号经过放大,与光敏电阻控制的CD40011输出为高电平,晶闸管导通,灯亮。

无声音信号时,不亮。

延时电路有电容C和电阻R的冲放电里控制。

三、电路设计及理论分析
1、原理框图
图1 声控灯原理框图
图2 声控电路原理图
2.单元电路设计及分析
电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。

2.1 直流供电电路
直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。

交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电,供后续电路工作。

2.2 控制电路
控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。

白天,由于光敏电阻R5阻值低,其两端电压低,CD4011的一脚为低电平,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脚的状态受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。

当驻极体接收到声音信号后,经C1的滤波作用,被三极管Q1放大,当被放大的信号达到峰值时,此时2脚即便为高电平,3脚变为低电平,11脚高电平,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,2脚为低电平,灯泡不亮,工作原理类同白天情况。

2. 3 延时电路
由C3、R7组成,通过C3的充放电来维持灯泡的点亮状态,延时的时间由C3的容量及R7的阻值来决定。

3、整个电路的工作原理分析
图5 电路的工作原理详细框图
声光控延时开关的电路原理图见图2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~CD4,使电路结构简单,工作可靠性高。

顾名思义,声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启",若干分钟后延时开关“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若干个单元,由此可画出图5电路的工作原理详细框图来分析图2。

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9014的基极进行电压放大,放大的信号送到与非门(VD1)的2脚,R3、R6是9014的偏置电阻,C2是电源滤波电容。

为了使声光控开关在白天开关断开,即灯不亮,由光敏电阻R5等元件组成光控电路,R4和R5组成串联分压电路,白天光敏电阻两端的电压低,不管有没有声音信号传来,CD4011的3号端口始终为低电平,整个CD4011输出端11号端口为低电平,晶体闸始终处于断开状态,灯不亮。

夜晚环境无光时,
光敏电阻的阻值很大,R5两端的电压高,即CD401,改变R7或C3的值,可改变延时时间,满足不同目的。

VD3和VD4构成两级整形电路,将方波信号进行整形。

当C3充电到一定电平时,信号经与非门VD3、VD4后输出为高电平,使单向可控硅导通,电子开关闭合;C3充满电后只向R7放电,当放电到一定电平时,经与非门VD3、VD4输出为低电平,使单向可控硅截止,电子开关断开,完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

二极管D1~D4将交流220v进行桥式整流,变成脉动直流电,又经R3降压,C2滤波后即为电路的直流电源,为BM、9014、IC CD4011等供电。

四、心得体会
通过此次课程设计,学习到了如何应用理论知识验证并解决实际生活中遇到的相关问题以及各种元器件的工作原理和实际应用,使之受益匪浅。

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