即拍亮延时小夜灯--模电课报告

课程设计说明书

课程设计名称：模拟电路课程设计

课程设计题目：即拍亮延时小夜灯

学院名称：南昌航空大学信息工程学院专业：通信工程班级：

学号：姓名：

评分：教师：

2013 年 3 月11 日

模拟电路 课程设计任务书

2012－2013 学年第 2学期 第 1 周－ 3 周

注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档

题目

即拍亮延时小夜灯

内容及要求

① 声控；

② 延时点亮小夜灯。

进度安排

1：布置任务、查阅资料、选择方案,完成原理图设计，到机房学习仿真软件并完成电路仿真；

2：领元器件、仪器设备，完成电路图的排版，制作、焊接、调试电路； 3：检查设计结果、撰写课设报告。 学生姓名：

指导时间：周一、周三、周四下午 指导地点：E 楼 311室 任务下达 2013 年2月25日

任务完成

2013 年 3 月15日

考核方式 1.评阅 □√ 2.答辩 □ 3.实际操作 □√ 4.其它□ 指导教师

系（部）主任

摘要

一拍即亮延时小夜灯的制作是为了满足生活便利的要求，使得生活中的照明系统更加的人性化，同时也满足了节约能源的要求，实现方便和节能的双赢。

本实验通过综合运用声控脉冲触发电路，单稳态延时电路和功率驱动放大电路，通过调节电阻阻值来控制小夜灯的延时时间以及灵敏度，最后通过调试使其符合实验要求。

实验制作的小夜灯延时时间在5秒左右，灵敏度适中，基本达到预期目标。

关键字：NE555，延时，单稳态

目录

前言 (1)

第一章系统组成及工作原理 (2)

1.1 系统组成 (2)

1.2 工作原理 (2)

1.2.1 声控脉冲触发电路 (2)

1.2.2 单稳态延时电路 (3)

1.2.3 功率驱动放大电路 (3)

第二章电路方案设计 (4)

2.1 电路工作组成 (4)

2.2元器件选择 (5)

第三章单元电路分析与设计 (6)

3.1 单元电路分析 (6)

3.2 单元电路设计 (6)

3.2.1声控脉冲触发电路 (6)

3.2.2单稳态延时电路 (6)

3.2.3功率驱动放大电路 (7)

第四章调试及测试结果与分析 (8)

实验结论 (11)

参考文献 (12)

前言

生活中，好多地方都使用声控灯照明，一来节约了电资源，二来使用起来异常方便，不必在黑暗中摸索开关。

科技发展为我们带来了许多方便，同样在灯光控制方面也带来了很多方便。公共场所证明越来越朝着智能化，人性化方向发展。现在市场上不仅有声控灯开关，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，热释远红外感应开关性能较为理想，但安装复杂，价格也偏高，而声控系统不仅价格低廉，安装方便，而且也有很好的控制效果，因此声控灯有一个很好的应用前景。

本实验采用单元电路设计思路，分块对电路进行设计及分析，从而可以使得设计的电路能够方便的进行检查以及调试，最终实现满足人性化和实用化要求的小夜灯设计。

第一章系统组成及工作原理

1.1 系统组成

系统组成结构：

声控脉冲触发电路→单稳态延时电路→功率驱动放大电路

原理总图：

图1.1 原理图

1.2 工作原理

1.2.1 声控脉冲触发电路

声控脉冲触发电路要由压电陶瓷片，三极管及电阻组成，声控脉冲触发电路为声音信号采集电路,利用压电陶瓷片在声音变化下电压发生改变的特性。本实验所用27mm压电陶瓷片如下图所示：

图1.2 27mm压电陶瓷片

压电陶瓷片，是以锆钛酸铅压电陶瓷材料制成。主要用于压电扬声器、传声器、超声延迟线、测量振动和测量压力的传感器作机械能(声能)转换成电能，或在低功率下由电能转换成机械能的换能元件，其工作原理是当电压作用于压电陶瓷时，就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面，当振动压电陶瓷时，则会产生一个电荷。利用这一原理，当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器，所

谓叫双压电晶片元件，施加一个电信号时，就会因弯曲振动发射出超声波。相反，当向双压电晶片元件施加超声振动时，就会产生一个电信号。基于以上作用，便可以将压电陶瓷用作超声波传感器。

1.2.2 单稳态延时电路

该延时电路可以从一个稳定状态翻转到一个暂稳态。RC延时环节的作用，该暂态维持一段时间又回到原来的稳态，暂稳态维持的单稳态触发器只有一个稳定状态，一个暂稳态。在外加脉冲的作用下，单稳态时间取决于RC的参数值。

该电路所用主要元件是NE555芯片，它的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压。当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为2VCC /3，C2的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端TR的电压小于VCC /3，则比较器C2 的输出为0，可使RS 触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR 端的电压大于VCC /3，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS触发器置0，使输出为0电平。

1.2.3 功率驱动放大电路

功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。它一般直接驱动负载，带载能力要强。功率放大电路通常作为多级放大电路的输出级。在很多电子设备中，要求放大电路的输出级能够带动某种负载。在功率放大电路中，为了输出较大的信号功率，管子承受的电压要高，通过的电流要大，功率管损坏的可能性也就比较大，所以功率管的参数选择与保护问题也不容忽视，因此设计的电路中都需加入限流电阻保护电路。