走廊自动照明灯设计

毕业论文

题目：走廊自动照明灯设计

作者：学号：

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专业：电气自动化技术

班级：电气自动化G0811

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毕业设计（论文）中文摘要

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目录

1 引言 (1)

2 走廊自动照明灯概述 (1)

3 方案的论证 (1)

4 走廊自动照明灯工作原理 (3)

4.1 声控自动照明灯原理 (3)

图3 声音感应、放大电路 (4)

4.2 光控自动照明灯原理 (5)

图5 光控自动照明灯原理图 (5)

4.3 触摸控制自动照明灯原理 (6)

5 电路板的焊接 (6)

5.1 印刷版的设计要求 (6)

5.2 印刷版的线路设计 (8)

5.3 印刷版的焊接设计 (8)

6 调试及故障分析 (10)

结论 (11)

致谢 (12)

参考文献 (13)

1 引言

走廊自动照明灯，集声控、光控和触摸控制于一身，使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几分钟（时间可调节）后自动关闭，既方便，又省电。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。因此，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光触摸三控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。以往的声控开关大多都是应用模拟电子技术进行设计，分立元件多，不可靠，如今单片机技术已经相当成熟，运用单片机可以设计出智能型的声控开关，电路设计好后，运用软件编程来实现其功能，灵活方便，修改简单。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，大大的延长了开关的使用寿命，并且可以起到保护灯泡的作用。

2 走廊自动照明灯概述

运用声控传感器、光控传感器和触摸控制技术来控制等的点亮和熄灭。声、光、触摸三控照明灯是一款简单、实用的照明灯控制电路，即可以由声、光控制，也可以由人体触摸控制。将该装置安装在走廊，楼道等场所，在夜间光线暗时，有人走动或发声时，灯会自动点亮并延时数分钟（时间可调节）后方自动熄灭。在白天，若触摸电极片，则照明灯也会受触发而点亮。

3 方案的论证

声、光、触摸三控照明灯的电路原理图如图1所示，整个控制电路由电源、声控制、光控制、触摸控制、延时、继电器驱动等电路部分组成。

交流220V电压经电源变压器T降压、整流桥堆UR整流、C4滤波及IC1稳压后，在C5两端产生5V直流电压，供给继电器和整个控制电路使用。

图1 声、光、触摸三控照明灯电路原理图

接通电源后，整个控制电路工作在待机状态，非门D5输出低电平，使晶体管VT 截止，继电器K的常开触点不吸合，照明灯EL不亮。

当有人走近照明灯或有声响发出时，传声器BM将声音信号变换成电信号，此电信号经非门D1构成的交流线性放大器放大后，经非门D2反相后输出高电平，使非门D3的输出端变为低电平，二极管VDl导通，非门D5的输出端变为高电平，使晶体管VT饱和导通，继电器K的常开触点K1吸合，照明灯EL发光。

在白天，即使有人脚步声或其他声响，也不会有高电平加人非门D3的输人端，因为光敏电阻器RL受光照而电阻值变小，非门D3的输人端始终为低电平，输出端也保持高电平，二极管VD1和晶体管VT均处于截止状态，照明灯EL不亮。夜晚，光敏电阻器RL的电阻值变大，此时若传声器BM拾取到声音信号，则会有高电平加至非门D3的输人端，使二极管VD1和晶体管VT导通，继电器K的常开触点吸合，照明灯EL点亮。

不管白天和夜间，只要用手触摸电极片M后，人体感应信号将使非门D4的输人端变为高电平，其输出端变为低电平，又使二极管VD2导通，非门D5的输人端变为低电平，输出端变为高电平，晶体管VT饱和导通，K1吸合，照明灯EL点亮。

在二极管VD1或VD2导通瞬间，电容器C3通过VD1或VD2被迅速充电，非门D5的输入端立即为低电平；当非门D3或D4的输出端由低电平变为高电平（随后又同时变为低电平）使VD1或VD2截止时，电容器C3通过电阻器R5缓慢放电，使非门D5的输人端仍维持一段时间的低电平，照明灯EL不会马上熄灭，直到C3放电结束，D5输入端变为高电平，输出端变为低电平，晶体管VT截止，继电器K释放，照明灯EL才熄灭。

元器件选择:

IC1选用LM7805型三端集成稳压器；

IC2选用CD4069型六非门数字集成电路。

VT选用9013或8050型硅NPN中功率晶体管，要求电流放大系数β＞100。

UR选用2A, 50V整流桥堆，或用四只1N5401硅整流二极管桥式连接后代替。

VD1一VD3均选用1N4148开关二极管。

C1和C2选用CL11-63V型涤纶电容器；C3一C5均选用CD11-16V型电解电容器。

RL选用MG45-13或MG45-33型光敏电阻器。其余各电阻器选用RTX-1/4W碳膜电阻器。

RPl选用WH7-A型立式微调电位器。

BM选用CM-18W型高灵敏度驻极体传声器。

T选用220V/6V、low优质成品电源变压器，要求长时间空载运行不过热。

4 走廊自动照明灯工作原理

4.1 声控自动照明灯原理

4.1.1 声控自动照明灯原理图

图2声控电路