路灯控制器设计

课程设计名称：电子技术课程设计

题目：路灯控制器设计

专业：电气工程及其自动化

班级： 08-1

姓名：高小鹏

学号： 0805040104

辽宁工程技术大学

课程设计成绩评定表

课程设计任务书

一、设计题目

路灯控制器设计

二、设计任务

1.具有光控功能，白天光线较亮、即使有声音时路灯也不亮，光线较暗、有声音时路灯点亮；

2. 具有声控功能，晚上光线较暗、有声音时路灯点亮，声音消失后延时照明一段时间后自动熄灭。

三、设计计划

电子技术课程设计共1周。

第1天：针对选题查资料，确定设计方案；

第2天：方案分析比较，电路原理设计，进行元器件及参数选择；

第3～4天：电路仿真，画电路原理图；

第5天：编写整理设计报告。

四、设计要求

1. 画出整体电路图；

2. 对所设计的电路全部或部分进行仿真，使之达到设计任务要求；

3. 写出设计报告书。

指导教师：陈忠华

时间：2010年6月20 日

摘要

路灯是一种常见照明设备，诸如学校教学楼走廊、寝室楼道、校园小路上安装的照明灯等等。这些灯如果在白天和夜晚一直工作难免会浪费国家资源，因此，设计一个既实用又方便的照明灯对国家、学校和我们个人都具有很重要的意义。在我们校园里最为平常的灯则是楼道里的照明灯等路灯，只要能设计一种开关实现白天晴天时灯不亮，阴天时灯亮，晚上没人时灯不亮，晚上人来时灯亮，从而实现对灯自动控制。基于这种想法我们设计出一种具有声光控制功能的开关来控制路灯。

声光控是通过光敏电阻来实现的，当光敏电阻在背光的的时候灯就会慢慢的熄灭，即这时也是人走过了的时候。在有的电路中这种原理也可以通过声音的振动来实现，当人走过是只需用手轻排一下灯就会自动的亮，人离开后又熄灭。这样就给路人提供了相应的方便，同时，也达到了节电和节能的目的；延长灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。

在本设计中介绍了多种声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，给出各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。白天光照好，不管过路者发出多大声音，都不会是灯泡发亮。夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，就会自动亮为行人照明，过数十秒后又自动熄灭，节能节电。

关键词：路灯控制；光敏电阻；声控开关；节能

目录

1 综述 1

2主要内容 1 2.1 分析 2 2.2 主要理论 2 2.3 设计方案 2 2.4 方案论证3 2.5 电路的工作原理4 2.6 5 2.7 部分电路仿真 6

2.8器件的选择及检测7

3 结果和结论9 3.1 实验结果9

3.2 结论9

4 总结9

5 设计体会9

6 致谢10 7参考文献10

一、综述

随着电子技术的发展，尤其是数字技术的发展，用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要，而且贴近我们的实际生活。声光控电路已成为人们日常生活中必不可少的必需品，它不需要开关，当有人经过时会自动的亮；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。因此，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。它将声音（如击掌声）和光转化为电信号，经放大、整形，输出一个开关信号去控制各种电器的工作，在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。由于，本电路广泛应用于人们的日常生活中，所以，有很大的重用作用。

二、主要内容

2.1分析

电路由整流、稳压二极管、话筒，光敏电阻，可控硅开关等。能够通过调节电阻和电容的大小来改变灯亮的时间长短，如果时间过长就应该减小电阻或电容的值，反之则增大。光敏电阻和话筒的高度也会使灯的时间受到影响。声光控节电开关,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、说话声、拍手声等都能开启节电开关。灯亮后经过40秒左右的延时节电开关自动关闭，灯灭。该开关适用于楼道、走廊、洗涮间、厕所等公共场合，能节电并延长灯泡使用寿命。给人们的生活带来了很多的方便，受到了广泛的应用。本电路是采用分分离元件的声控延时电路，其电路原理图如下图所示（电路图见方案三），原理图说明：220V的灯充电直接整流。在输入端串联25W灯泡，输出端接可控硅（负载）供电电路稳压电路，稳压电路是给话筒放大，音频放大等提供8.2V直流电，话筒放大，可以把声音信号转换为电信号并放大，然后，经过音频放大器使信号达到足够大；检波音频信号的正半周，即：把音频信号转换为直流信号。经过延时电路以后送到控制电路，由控制电路去控制可控硅，若可控硅断开，则整流电路负载断开，若导通，则整流电路负载导通。光敏控制电路把光照变成电信号，从而去控制音频信号往后边输送情况。可见：本电路灯泡要受可控硅的控制，可控硅受话筒取得的音频信号和光敏电阻的控制，从而可以实现声控和光控；灯亮的时间由延时电路的时间长度决定。

2.2主要理论

a.光敏电阻在光线较强时，电阻值较低，而光线较弱时则电阻较大；

b.麦克风可以将声音信号转化为电信号；

c.晶体管的放大功能；

d.电容充放电延时功能；

e．利用继电器将小的电流信号转化为大电流信号；

f.桥式整流电路；

g.组合逻辑门电路；

i.可控硅的调压、整流、开关作用。

2.3设计方案

从实验的主要内容与要求中可以看出该电路可以有以下几个方案：

（1）利用门电路来完成声光控的调节，电路图如下：

图2.3.1

（2）使用了数字集成电路CD4011，内部含有4个独立的与非门VD1～VD4，使电路结构简单，工作可靠性高。电路图如下：