声光双控楼道灯毕业设计论文

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声光双控楼道灯控制器的设计与制作

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201年月日

摘要

在学校、机关、厂矿企业等单位的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。我设计的课题是声光双控楼道灯控制器，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楼道灯。

在本设计中声光双控楼道灯控制器电路由电源电路、声电转换电路、放大电路、处理电路、光电转换电路及控制电路组成，主要介绍了声光双控楼道灯的性能，适用范围及工作原理，给出了个电路原理图及元件参数选择，节电效果十分明显，同时也大大减少了维修量、节约了资金，使用效果良好。用声光双控楼道灯代替开关楼道灯，白天光照好，不管过路者发出多大的声音，楼道灯也不会亮。夜晚光暗，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或者其他声音时，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或者走出公寓，楼道灯延时几分钟后自动熄灭，可以达到节能的目的。声光控制电路灯不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂，办公楼，教学楼等公共场合，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。

关键词：自动控制；节能；信号放大整形；声电转换电路；光电转换电路;控制电路。

目录

第一章绪论 (1)

1.1声光双控课题背景 (1)

1.2声光双控课题研究的目的 (1)

第二章声光双控电路基本原理 (2)

2.1声光双控节能灯基本原理 (2)

2.2555电路基本原理 (2)

2.3声控电路基本原理 (4)

2.4光控电路基本原理 (5)

2.5延时电路基本原理 (5)

第三章声光双控电路设计分析 (6)

3.1声控电路 (7)

3.2单稳态延时电路 (8)

3.3光控电路 (8)

第四章声光双控电路故障排除 (10)

第五章声光双控电路设计图及所需元器件清单 (11)

第六章心得体会 (14)

参考文献 (15)

致谢 (16)

第一章绪论

1.1声光双控课题背景

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。

1.2声光双控课题研究的目的

随着社会不断进步，科技发展，声光双控节电灯逐步走进社会各个公共角落，声光双控节电灯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。用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，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，它解决了“长明灯”浪费电能的问题，延长灯泡的使用寿命，安全性好，可靠性高。该装置省去了能耗大、笨重、极易产生热量的电源变压器，具有结构简单、自耗电轻微、性能稳定、灵敏度高、通用性强，降低能耗、节约能源的目的。

第二章声光双控电路基本原理

2.1声光双控节能灯基本原理

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，它采用人发的声音控制信号，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。

MIC是一种声电转换器。555定时器为定时开关。继电器为照明电路接通开关。D1，D2，C5,和降压器构成降压整流电路。当白天时，光敏电阻RL成低阻状态，与非门输出高电平，555定时器3脚保持低电平，继电器开关K保持断开状态，照明电路断开。

当夜晚时，光敏电阻RL成高阻状态。阻值远远大于R6，输出高电平。当压电陶瓷片未接收到声音时,电容C2右端为高电平，信号通过逻辑门电路后变为高电平，输入到555定时器2脚，555定时器3脚则保持低电平，继电器开关K保持断开状态，照明电路断开。

当压电陶瓷片接收到声音时。由于电容两端电压不能突变，电容C2右端为低电平，信号通过逻辑门电路后变为低电平。输入到555定时器2脚，当555定时器2脚接收到一个低电平时，555定时器3脚则输出一定时间的高电平，使三极管T导通，继电器开始工作，继电器开关K闭和，照明电路接通。照明持续一段时间后，555定时器3脚变为低电平，继电器开关K关断，照明电路断开。

2.2555电路基本原理

集成定时器555电路，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，应用十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部电压标准使用了三个5K电阻，故取名555电路。其电路类型有双极性和CMOS型两大类，二者的结构和工作原理类似。二者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。

555电路的引脚排列图如图1所示，其功能表如表1所示。555电路构成，单稳态触