声光控路灯延时开关的设计与制作资料1声光控路灯延时开关的设计与制作
声光控开关具有很多实际意义：一是省电，灯泡大部分时间不工作，因此节
电效率很高，达80%左右；二是方便，首先，不用接触，全自动智能控制；另外，接线简单、安装方便，是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的
克星”。
再者，随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段也将逐步更新，除现在
已有的声光控开关外，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，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高，比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及
居家庭走廊应用，在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理
及安装方便等因素，根据我国国情，可以预计在相当一段时期内，声光控延时开
关将是首选的主流产品。
设计方框图
声光控开关在晚上且有声音时使灯泡亮，其它情况下灯泡不亮。它由电源电
路、声光处理电路和控制电路组成。电路方框图如图2-1所示。
图2-1 设计方框图声光处理电路设计
声光处理电路就是对采集到的声音和光进行处理后提供给控制电路。
声音放大电路
声音放大电路的核心元器件是三极管，三极管的工作方式有三种分别是共射
电路、共集电路、共基电路。
1．共射电路
共射电路如图2-2所示，其中三极管V 是电路的核心，起放大的作用。电源电路声光处理电路
控制电路照明灯市电
图2-2 共射放大电路
直流电源V CC一方面通过R C、R b为三极管提供合适的静态偏置电压，另一方面为电路提供能量，一般为几伏至几十伏。其中C1、C2为耦合电容，起到传递交流，隔断直流的作用。C1、C2一般为电解电容器，一般为几微法到几十微法。Rc是集电极直流负载电阻，保证三极管有合适的静态偏置外，还可将三极管的电流信号转换成电压信号。R c一般为几百欧到几千欧。
信号有三极管的基极输入、输出。基极与发射极构成输出回路，而发射极是输出、输入的公共端，共射工作方式具有电压和电流的放大作用，放大关系是U0=βU i，电流同样如此。
2．共集电路
共集电路如图2-3所示，信号从基极输入，从发射极输出，集电极是输入、输出
回路的公共端，共集电路因此而得名。
图2-3 共集放大电路
电源V CC给三极管V提供反偏电压，又通过基极偏置电阻R b给发射结提供正偏电压，使三极管V工作在放大区。输入信号电压U i通过输入耦合电容C1
加到三极管V的基极，输出信号电压U0从发射极通过输出耦合电容C2送到负载R L上。共集电路具有电流的放大作用但是没有电压的放大主作用，所以又叫做射击跟随器。
3．共基电路
共基电路如图2-4所示，其中R c为集电极电阻，R e为发射极偏置电阻，R b1、R b2为基极分压偏置电阻，他们共同构成分压式偏置电路。
图2-4 共基放大电路
大电容C b使基极对地交流短路。其信号从发射极输出，基极是输入、输出回路的公共端。共基电路的输入电流大于输出电流，没有电流放大作用，但电压放大倍数较大。
由于本次设计中声音信号产生的电压信号很小，因而只能用具有电压放大的电路，然而共集电路没有电压放大的作用不选用，而共基电路虽然有电压放大的作用但是电路相比于共射电路较复杂，所以声音处理电路选择共射放大电路。声控电路设计
声控电路由压电陶瓷片BM、电阻R3、R4、R5，晶体管VT、电容C3、C4
组成如图2-5所示。压电陶瓷片将声音信号转化为微弱的电信号，微弱的电信号经C4滤波后导入由三极管VT组成的共射放大器进行放大，放大后的电信号经C3隔直后输出。
图2-5 声光处理电路
声控电路参数计算:
一般情况下，人正常说话的声音的幅度约为50分贝，经压电陶瓷片转化为
电信号有效值约为U BM ≈40 mV ，要使产生的信号经过放大后电压基本上在5 V
左右,放大倍为:
125mV
40V 5==β（2-1）
放大倍数有125倍的三极管有9011、9013、9014、9015等。这些都是较为
常见的三极管，任意一种都可以用于这次设计，我选用9014型三极管，
9014参
数如表2-1所示。
表2-1 9014参数参数名称
符号典型值单位集电极耗散功率
Pcm 300 mW 集电极最大电流
Icm 100 mA 电流放大系数
β60～300 特征频率fT 150 MHz
根据三极管放大公式：
β
I I c b = （2-2）
由于9014允许最大电流I cm 为100 mA 所以：
m A 1100
m A 100cm m b ===βI I （2-3）根据欧姆定律：
K Ω12mA
1V 12===I U R （2-4）
所以：
K Ω124>R （2-5）
由于声音信号电流的叠加选择电阻R 4为150K Ω。
电阻R 4的功率：
mW 0.964
2
CC R 4==R V W （2-6）要保证三极管输出电压在5 V 左右，那么U ce 电压就应当为5 V 左右。所以
U R3电压为7 V 左右。又由于I cm 为100 mA ，同样根据欧姆定律得到R 3>70Ω,
要尽量使I c 小些，所以选择R 3为3.9K Ω。
所以三极管的静态工作点为：
μA 80≈4
CC 4BEQ CC bQ =-=R V R U V I （2-7）mA 8BQ CQ ==βI I （2
-8）
mV 31.2C CQ CC CQ =-=R I V U （2-9）
电阻R 3的功率：
W 0.249632R 3==R I W （2-10）
由于R 5是为BM 提供一个偏置电压所以选择阻值为3.9K Ω的电阻，C 2、C 3
都是起隔直作用一般选择电容值为33μF 的电容，R 8为三极管后的负载电阻阻值
为8K Ω。
光控制电路
光控制电路设计如图2-5所示，电路由电阻R 2和R G 串联进行分压来提取光
信号。它的核心元件为光敏电阻，光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体的光
电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换，光
敏电阻参数如表2-2所示。
表2-2 光敏电阻参数型号
最大电压
（VDC ）
最大功耗（mw ）环境温度光谱峰值(nm) 亮电阻（K ）暗电阻
（M ）MJ20516 250 500 -30～+70 560 5 1 R 2阻值计算：
G G R R G 212U U R R -= （2-11）
信息工程学院 课程设计报告书题目: 基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真课程：电子线路课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2015年 01月 06日
信息工程学院课程设计成绩评定表
摘要 现在，在公共场所和公共楼道中，灯光长时间量着的现象是十分的普遍，这给社会造成了极大的能源浪费。另一方面，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。声光控路灯则无这种问题。针对目前社会上很多地方使用长明灯照明，不能实现灯光的照明智能化造成电能的巨大浪费。为响应科学减排和节能科学发展的号召而设计了声光控路灯控制系统。 本系统利用自制直流稳压电源供电，根据光敏电阻的阻值变化判断光线强弱，用咪头测声音信号，LM324 对信号进行放大和构成比较电路。由74LS08D 的与门，实现对信号的筛选，从而对开关部分发出开启或关闭的信号。继电器控制驱动灯泡，由RC 充放电路进行延时。通过对外界信号的选择，声光控路灯实现自动控制灯亮。仅当光线较暗并且有声响时，路灯才会自动点亮，并延时20 秒左右熄灭。此系统能很好的控制路灯的亮灭，即在有声音和无光情况下灯亮，其他情况下灯灭，从而达到节能的效果。 声光控路灯控制器可以自动实现人来灯亮，人走灯灭，既方便又实用。不仅节约了电能，而且能延长灯泡的使用寿命。可广泛应用于楼梯，走廊，卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。词控制器经济实用，即使一般的脚步声也能使灯泡发光照明。 关键字：声光控制；LM324；继电器；延时 Abstract Now, in public places and public corridor, light long time measured by the phenomenon is very common, which caused a great waste of energy to the society. On the other hand, due to frequent switching or man-made factors, the damage to the wall switch rate is very high, increasing the amount of repair, waste of funds. Sound and light control of street lamp is not the problem. In view of the present society many places use pilot lamp lighting, can not realize intelligent lighting lighting caused a huge waste of energy. In response to the science and energy-saving emission reduction of scientific development to design the sound and light control of street lamp control system. Homemade DC stabilized voltage power supply by using this system, according to the photosensitive resistor change to determine the light intensity, measured voice signal by microphone, LM324 for signal amplification and comparison circuit. By 74LS08D and gate, screening of signal, which sends a signal to open or close to the switch part. Relay control driver bulb, for delay by the RC charging and discharging circuit. To the outside world through the selection of signal, sound and light control of street lamp realizes the automatic control of light. Only when the light is dark and sound, lights will automatically light up, and delay 20 seconds out. This system can control the lamp good light out, with sound and light circumstances lights, in other cases the lamp, so as to achieve the effect of saving energy. The sound and light control of street lamp controller can automatically realize people to light, people walk lamp, convenient and practical. Not only the electric energy saving, but also can prolong the service life of the bulb. Can be widely applied to the stairs, corridors, bathrooms lighting control and living area and other public places. Word controller is economical and
声光控延时照明灯 电路课程设计 学院： 专业： 姓名： 指导教师： 2010年1月 1 日
一、1.设计任务与要求 设计任务：设计一个简易声光控延时照明灯电路 设计要求： ●要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应和通过照明灯开关对声强的感应设置两级开关，控制照明灯的亮灭。 ●要求电路能够实现有光线时灭，无光线时有声亮，并且照明灯点亮一段后自动关断。 ●要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新开启。 ●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。 ●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。二、设计总体思路 电路原理框图如下： 图1 是该声控照明节电开关电路原理方框，由话筒、声音放大、倍压整流、光控、电子开关、延时和交流开关七部分电路组成。
在设计过程中我们可以分析设计部分电路 1.声音放大电路：当MIC获取到声音信号后，其会转换成电信号，考虑到后面步骤需此信号控制电子开关，所以必须加放大器放大该信号。为了获得较高的灵敏度，VT1 的β值选用大于100。话筒MIC也选用灵敏度高的。R3不宜过小，否则电路容易产生间歇振荡。部分电路如下所示： 2.整流电路：C2、VD1和VD2、C3构成倍压整流电路。把声音信号变成直流控制电压。此部分电路如图： 3.光敏电路：核心元件为光敏电阻，其通过对光线变化程度自动改变阻值从而改变电压信号的大小。 4.电子开关：当电压信号达到一定值时，电子开关打开。当电压信号小于此值时，电子开关关闭。其起到的主要作用是控制延时电路中的电容充放电。此部
分电路如图： 5.延时电路与交流开关：由于需要的灯泡持续点亮时间并不是很长，大概3，40秒左右，所以考虑用一个电容控制开关的状态即可。当夜晚无光时，电子开关打开时，C4连通，即开始充电。当电子开关关闭后，C4开始放电。 图中C5为抗干扰电容，用于消除灯泡发光抖动现象。 R8、C5和单向可控制MCR、VD5~VD8 组成延时与交流开关。C4通过R8 把直流触发电压加到MCR控制端，MCR导通，灯泡点亮。 可控硅作为开关元件的优点，属无触点开关元件，因此使用寿命长。 灯泡发光时间长短由C4、R8 的参数决定。 6.电源电路：电路如下图，220V交流电通过灯丝，经过VD5-VD8整流后，和R9,R10，VD4降压。C6为滤波电容，VW为稳压值12~15V的稳压二极管，
声光控延时开关的设计报吿 目录 一.实习目的 (2) 二.实习要求 (2) 三.课程设计的具体实现 (2) 3.1 系统概述 (2) 3.2 单元电路设计 (3) 3.2.1 电源模块 (3) 3.2.2 电源电路的工作原理及相关参数的分 析 (5) 3.2.3信号收集模块 (6) 3.2.4信号处理模块 (8) 3.2.5被控制模块 (10) 四．心得体会及建议 (12) 五. 附录 (13) 六．参考文献 (15)
一、实习目的 2、板的基本原理； 3、掌握Protel(PCB)电路板理解电路设计的基本思路； 4、理解电路制设计的方法和步骤。 二、实习要求 1、学习protel软件的使用方法。 2、利用protel软件做出电路原理图和PCB图。 3、分析设计电路的基本方法。 4、学会使用protel软件做库文件。 实习报告应包括设计电路的基本思路以及印制电路板设计的基 本原 （注：实习报告包括目录、实习目的、实习任务、实习原理：电路原理，制版原则～手写，实习步骤、实习结果、实习总结等。） 三.课程设计的具体实现 3.1 系统概述 此设计是为了实现声控光控延时开关的功能。在白天时无论是否有声音，灯泡都不能被点亮。即白天时不需要光照，在夜晚当有声音产生时，灯泡被点亮。且在声音消失后，灯泡能够维持一段时间亮度，即在夜晚有人经过发出声音的时候，灯被点亮，并有足够的时间让人通过。 所设计的电路分为五个模块：电源模块，信号收集模块，信号处理模块，延时模块和被控制模块。电源模块为整个电路提供
稳定的直流电源，由市电220V 降压整流输出稳定的10V 的驱动直流电源。它为三极管，芯片74LS00和驻极体话筒等提供工作电压。信号收集模块分为声音信号收集模块和光信号收集模块。声音信号通过驻极体话筒中收集模块将声音信号转变为音频电信号输入芯片，芯片分析处理作出指令，从而起到控制开关的作用。光信号收集模块将光强度的改变转变为电压的改变输入到芯片中。信号处理模块即是芯片74LS00对声音，光信号导致的电信号的改变进行处理，从而驱动被控制电路，并作用于延时模块。延时模块是在信号处理模块的作用下工作，通过RC 电路起到延时的作 用。被控制模块在信号处理模块及延时模块的共同作用下工作。 经过以上概况理解，我们可以得到基本的设计框架如图 3-1。 → 图3-1 声光控延迟开关结构框图 3.2单元电路设计（protel 仿真与分析） 3.2.1 电源模块 电源模块的以变压器，单向整流桥，电解电容组成。通过变压器把市电220V 变压成10V 电路稳定直流电源。
目录对齐，即可打印 石家庄法商职业学院 毕业设计（论文）题目：声光双控延时照明电路的设计 系（部）电子信息技术系 专业班级09电子 学号09xk43026 学生姓名蒋兴旺 指导教师寇雪梅职称讲师 年月日
声光双控延时照明电路设计 摘要：常言道“眼睛是心灵的窗户。”我认为灯则是指引心灵的方向标。在生活中，我们无时不在地使用着灯，诸如台灯、路灯、日光灯、探照灯、彩灯等等，但不管是什么样式的灯，它们的作用都是一致的——照明。因此，设计一个既实用又方便的照明灯则是我们人类共同的愿望。而生活中我们用的最为平常的灯则是楼道里的照明灯，住过居民楼的人都应该知道，楼道很窄，晚上行走很不方便，如果让楼道的照明灯一直亮着，则难免会浪费国家资源，因此设计一种既不浪费国家电力又很方便实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。 该设计主要介绍的是关于声光控的电路设计。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拍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。 在学校、机关、厂矿企业等单位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。同时，为了加强我们对模拟电子技术，数字电子技术，电子工艺的理解和巩固，我花了一个月的时间进行毕业设计，而我设计的课题是声光控制照明灯的设计，我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白炽灯节能照明灯。 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：电路放大光敏电阻可控开关延迟电路话筒放大
声光控延时开关的设计 目录 一、设计作用及目的 (2) 1．设计作用 (2) 2．设计目的 (3) 二、设计具体要求 (3) 三、声光控延时开关的实现 (4) 1．系统概述 (4) 2．各部分工作原理 (5) 3．电路仿真 (9) 四、心得体会 (15) 五、附录：元器件明细表 (16) 六、参考文献 (17) - 1 -
- 2 -
声光控延时开关的设计 一、设计作用及目的 1、设计作用 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，设计研究一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。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，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。 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 - 3 -
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。 2、设计目的 (1)使学生进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析能力； (2)培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法； (3)通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法，提高电子电路的设计和实验能力； (4)熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础； (5)了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规 - 4 -
学号: 12103119 东营科技职业学院 毕业设计（论文）任务书 题目：声光控制楼道灯开关的设计 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 1、设计(论文)课题要求：本论文要求广泛搜集相关研究资料，并进行深入对比分析。在撰写毕业论文有一定的学术性，一定的创见性，具有科学性，做到观点正确、论据充分、推理严密；层次分明、条理清楚、语言简练。论文主要在以下几个方面展开论述： 根据节约资源的任务要求，初步拟定声光控制电路工作原理的可行性，真正的有利于人们的方便、节能 2、文献查阅要求：在查阅相关参考文献时，首先要分析研究课题，明确查阅要求，其次选择合适的检索工具和检索方法；利用检索工具查找文献线索，了解馆藏情况，获取原始文献；最终要把检索到文献认真地加以筛选、消化和吸收，变为可用的活资料。 完成期限：自2014年11月15日至2015年3月31日 指导教师：教研室主任：
系主任: 2014年11月 15日
目录 绪论 摘要 (1) 第一章元件的介绍 (2) 1.1 电阻的定义及分类 (2) 1.2 电容的分类及选用 (3) 1.3二极管的定义及分类 (4) 1.4三极管 (5) 1.5晶闸管 (6) 1.5.1光控晶闸管的结构 (6) 1.5.2光控晶闸管的工作原理 (7) 1.5.3光控晶闸管的特性 (7) 第二章电路设计及工作原理 (8) 2.1设计流程 (8) 2.2光控电路 (9) 2.3声控电路 (9) 2.4延时电路 (11) 2.4.1电路的放电过程 (11) 2.4.2电路的时间常数 (12) 2.4.3延迟时间的可优化性 (13) 第三章电路的焊接与调试 (13) 总结 (15) 致谢 (16)
声光控路灯延时开关的设计与制作资料1声光控路灯延时开关的设计与制作 声光控开关具有很多实际意义：一是省电，灯泡大部分时间不工作，因此节 电效率很高，达80%左右；二是方便，首先，不用接触，全自动智能控制；另外，接线简单、安装方便，是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的 克星”。 再者，随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段也将逐步更新，除现在 已有的声光控开关外，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，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高，比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及 居家庭走廊应用，在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理 及安装方便等因素，根据我国国情，可以预计在相当一段时期内，声光控延时开 关将是首选的主流产品。
设计方框图 声光控开关在晚上且有声音时使灯泡亮，其它情况下灯泡不亮。它由电源电 路、声光处理电路和控制电路组成。电路方框图如图2-1所示。 图2-1 设计方框图声光处理电路设计 声光处理电路就是对采集到的声音和光进行处理后提供给控制电路。 声音放大电路 声音放大电路的核心元器件是三极管，三极管的工作方式有三种分别是共射 电路、共集电路、共基电路。 1．共射电路 共射电路如图2-2所示，其中三极管V 是电路的核心，起放大的作用。电源电路声光处理电路 控制电路照明灯市电 图2-2 共射放大电路 直流电源V CC一方面通过R C、R b为三极管提供合适的静态偏置电压，另一方面为电路提供能量，一般为几伏至几十伏。其中C1、C2为耦合电容，起到传递交流，隔断直流的作用。C1、C2一般为电解电容器，一般为几微法到几十微法。Rc是集电极直流负载电阻，保证三极管有合适的静态偏置外，还可将三极管的电流信号转换成电压信号。R c一般为几百欧到几千欧。
路灯自动控制开关电路的设计 组员： 班级： 设计一个路灯自动控制开关电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯。控制电路用电池供电，熄灯后电路耗电小。 简要具体实现：当傍晚光照强度渐弱或清晨光照强度渐强来控制路灯的通或断开。主要利用光敏电阻作为光敏传感器，555作为滞后比较器来设计电路，当光线强到一定程度时，555的输出发生跳变，当光线暗到一定程度时，555 的输出也要发生跳变。 一.设计的作用 自动控制开关路灯电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯，通过自动控制路灯电路有效的节约了能源，更重要的是减少了人力和物力的浪费。 二.设计的具体实现 1. 系统概述 设计思想就是通过光敏电阻遇关改变阻值从而影响端电压的特性，利用555定时器构成的施密特触发器来控制继电器的关断与闭合，使路灯亮灭。 施密特触发器是一种整形电路，它能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。与普通触发器相比，它有以下特点： （1）具有两个稳定的状态，但没有记忆作用，输出状态需要相应的输入电压来维持。 （2）属于电平触发，能对变化缓慢的输入信号作出响应，只要输入信号达到某一额定值，输出即发生翻转。 (3)具有回差特性，电路对从低电平上升和从高电平下降的输入信号具有不同的阈值电压，这种回差特性使其具有较强的抗干扰能力。 利用555定时器构成的施密特触发器，当在白天时，输出产生高电平，继电器触点断开，路灯不亮；当在黑夜时，输出产生低电平，继电器触点闭合，路灯亮。 工作原理：当白天有光照射的情况下，光敏电阻呈低阻状态，2处于高电平，使触发器的输出端输出低电平，继电器断开路灯不亮，控制指示灯LED1亮。当黑夜无光照射的情况下，光敏电阻呈高阻状态，2处处于低电平，使触发器的输出端输出高电平，继电器得电，触点闭合，路灯亮，控制指示灯LED2亮。 2．单元电路设计与分析 仿光电路就是按照光敏电阻有光或无光时，呈现低阻或高阻状态设计的，它采用两个电阻分压来实现。电子开关就是利用三极管正偏饱和导通和截止状态来设计的。555定时器是一种将模拟电路与数字电路的功能巧妙结合在一起的多用途单片集成电路。施密特触发器是一种整形电路，它能将边沿变化缓慢的电压
-- 声光控延时开关 目录 第一章声光控延时开关的实现 (2) 1.1系统概述 (2) 1.2各部分工作原理 (3) 1.2.1电源电路 (3) 1.2.2声光控部分 (4) 1.2.3延时关断部分 (8) 1.3 电路仿真 (8) 1.3.1电源电路仿真 (9) 1.3.2 声光控部分电路仿真 (11) 1.3.3 延迟关断部分仿真 (13) 第二章心得体会及建议 (15) 第三章附录 (16) 第四章参考文献 (17) - .
第一章 声光控延时开关的实现 1.1系统概述 系统分为电源电路，控制部分和延迟开关部分，示意图如图1所示： 图1.1 电源电路组成框图
-- 图1.2 声光控延时开关组成框图 1.2各部分工作原理 1.2.1电源电路 由D1~D6、R1、C1构成，如图2标注，D1~D4为整流电路，R1为限流电阻、电容C1滤去交流分量并储存一定的电能，为延时提供电压，稳压管D6起稳压作用。 - .
图2 电源电路 1.2.2声光控部分 电路通过光信号和声音信号控制，分别使电路中的三极管处于截止放大或者饱和状态，从而控制部分特殊点的电位达到声光控的目的。如图3所示为静态工作点示意图，三极管处于放大状态时，Ube处于0.4V~0.7V之间。
-- - . 图 1 三极管静态工作点示意图 模拟声光，光控由光敏电阻模拟，声控由压电陶瓷片模拟，电路中光敏电阻用RG1和RG2串联代替，压电陶瓷片由函数信号发生器代替。如图4所示
图4 声光控模拟 白天在光线的作用下光敏电阻很小，此时即RG2被短路只剩下较小的电阻RG1，如图5所示。此时Q2基极电位变低而处于截止状态，即使函数信号发生器发出信号（模拟有声音信号情况）也不能通过Q2向后放大。同时PNP型管Q3也截止，电容C4错误!未找到引用源。两端电压很小，可控硅SCR处于截止状态，灯不亮。
? 楼道灯延时开关及声光控电路设计 1、技术指标要求 要求设计一个延时节能开关电路，按一下开关灯亮，等人们通过楼梯和楼道后，灯会自动熄灭。设计者根据上述提示选择元器件并进行参数设计。 2设计任务、技术指标如下： ①延时时间；2min左右； ②灯泡未亮时，有发光二极管发亮指示，灯泡亮时发光二极管不亮； ③电源电压：220V，50Hz； ④灯泡功率≤100W。 ) 2、设计思路 用555定时器搭成单稳态触发器，当2端口输入一个低脉冲时，输出端输出高电平，其幅值由555的供电电压确定，时间由R1和C2确定，具体时间为*R1*C2。R1用一个滑动变阻器调节，方便调试。 当输出端为高电平时，电压控制开关（voltage controlled switch）控制开关J2闭合，灯泡点亮。当555定时器2号低触发端没有低脉冲时，输出地电位，此时用与非门使发光二极管指示灯点亮，而输出为高电平时，即灯泡亮时发光二极管熄灭。 555定时器由三端稳压芯片7805稳压后供电。注意选择变压器型号，变压器二次侧电压为10V左右。实验证明，三端稳压效果很好。
下图中，开关J1为仿真时使用，实际使用时选用常开开关。仿真模拟图如图所示。 U5 3、使用声光控的延时控制电路 思路：在以上开关延时电路的基础上，将开关J1用声光控制电路来控制，满足：白天时，即使有声音灯也不亮，晚上当有声音时灯泡点亮，即有一个高电平脉冲使J1闭合并立即断开。未接电源时的仿真电路如图所示。 【
开关J2闭合时模拟白天，此时不管闭合J1与否，灯泡都不亮；J2断开时模拟晚上，此时闭合J1后立即再断开，模拟有声音信号，灯泡点亮。 4、电源部分 V2 220 Vrms 50 Hz 0?? T10 1 2 1 U3 5、主要元器件：2运放LM358,四2输入与非门74LS00,555定时器，三端稳压芯片L7805，L7809,L7909。 此电路设计为个人设计所得，并经过仿真测试没有问题。
图1 声光双控延时开关电路制作实验报告 一、目的 进一步加深理解典型光电传感器的工作原理及其应用。学习光敏电阻传感器的应用及其与其它传感器（如声敏传感器——驻极体话筒）是如何配合使用来实现一个更为复杂的控制过程。并让学生学会如何将已学习的关于光电传感器应用到实际的应用领域。初步领会如何根据已给定的条件，根据需要设置电路中相关元器件的参数；如何根据故障现象，依据已学习的理论及专业基础知识和电路原理图进行故障的排除；提高动手能力及实际操作技能。 二、任务和要求 ㈠任务 1.按工厂模式进行元器件的检测和验收。 2.掌握该电路的工作原理。要求具体到每个元器件的作用；能对该电路进行功能模块的划分并画出电路原理框图。 3.按工艺要求进行焊接和组装。 4.对电路进行调试、检测、以及故障排除，最终实现其功能。 5.按要求撰写实训报告。 ㈡要求 如电路图所示。 1.白天 光敏管DG 在光线的照射下，反向电阻变小，IC1D 反相器（11）脚输出高电平，经D1，（1）脚为高电平，IC1A 与非门（3）脚输出低电平，单向可控硅SCR 截止，灯泡LAMP 保持不亮。 2.夜间 光敏管DG 反向电阻变大，IC1D 反相器（11）脚输出低电平，这时D1起到了隔离的作用。 当话筒MIC 接收到脚步等声音时，经C2到IC1C 放大，输出的脉冲信号经C4使（1）脚得到低电平，IC1A 与非门（3）脚输出高电平，单向可控硅SCR 导通，灯泡LAMP 点亮；同时C5开始充电使IC1B 反相器 （4）脚输出低电平，IC1A 与非门（3）脚保持输出高电平，单向可控硅SCR 保持导通，灯泡LAMP 保持点亮。 当C5充电完毕，IC1B 反相器输出变为高电平，IC1A 与非门（3）脚输出低电平，单向可控硅SCR 截止，灯泡LAMP 熄灭。 当话筒MIC 再次接收到脚步等声音时，灯泡点亮延时熄灭（54秒左右），依此循环。 C5充电时间（即灯泡延时时间）由C5、R3的数值决定。R5增大可使声音灵敏度降低。 三、电路图及其工作原理 光敏电阻器是利用半导体光电效应制成的一种特殊电阻 器，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱变化而 变化。在无光照射时，它呈高阻状态；当有光照射时，其电阻 值迅速减小。 常见的光敏电阻的外形如图31中的分立器件所示，光敏 电阻器通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组 成。光敏电阻广泛应用于各种自动控制电路（如自动照明灯控 制电路、自动报警电路等）、家用电器（如电视机中的亮度自动调节，照相机中的自动曝光控制等）及各种测量仪器中。 声光控延时开关的电路原理图见图1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～vd4，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2所示的方框图。 结合图2来分析图1。声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒b1接收并转换成电信号，经c1耦合到Q1的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(U1A)的1脚，R2、R6是Q1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RL1等元件组成光控电路，R7和RL1组成
目录 摘要 (2) 引言 (2) 第1章设计流程 (3) 第2章电源模块 (5) 2.1 电源电路的设计 (5) 2.1 电源电路的工作原理及相关参数的分析 (5) 2.3 电源电路的其他设计 (7) 第3章信号收集模块 (9) 3.1 光信号收集电路 (9) 3.1.1 光信号电路的设计 (9) 3.1.2 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (10) 3.2 声音信号收集电路 (10) 第4章信号处理模块 (12) 4.1 芯片TC4081BP的介绍 (12) 4.2 芯片TC4081BP的工作原理..................................................12. 第5章延时模块 (14) 5.1 延时电路的设计 (14) 5.2 延时电路的工作原理 (14) 5.3 RC电路的放电过程 (15) 5.4 RC电路的时间常数 (15) 5.5 延时时间的可优化性 (16) 第6章被控制模块 (17) 6.1 被控制电路的设计 (17) 6.2 被控制电路相关参数的分析 (18) 总结 (22) 致谢 (22) 参考文献 (24) 附录 (25)
摘要 声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、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，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。 本次设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS 型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。 在此电路的设计中，要注意三点，第一是要合理设计三极管的静态工作点，使之处于饱和或截止两状态；第二要调节好电位器，从而使声控开关和光敏电阻具有良好的灵敏度；第三要合理设定延时RC，实际和理论延时时间总会有差距的。 关键词：声光双控延时节电开光 引言 近年来，城市居民住宅越来越趋向高层化。高层建筑的一个不可忽略的问题是楼道等公用部分的照明问题。楼道照明灯如果能做到随手关灯，将是一个极大的能源消耗，以一栋六单元十二层楼房为例：每层安装一只15瓦的灯泡，就是72只灯泡，每小时耗电1.08度。如果这些灯彻夜通明，一晚耗电10多度，一年就是4000多度。一般住户在开灯后往往忘了或不愿意再费事去专门关灯。感应式楼道照明开关是解决这个问题的一种简单方法。它可以在开灯后一定时间内自动熄灭。在白天，即使有人走过，楼道等也不会亮，可以达到节能的目的。声光双控延时开关体积小，外形美光，制作容易，且节能环保，是当今世界的主潮流。由于今年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。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，而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。 因此我设计一个声光双控延时开关来解决此浪费问题。夜晚，行人经过楼道出入口时，照明灯点亮25s后熄灭；白天，照明灯自动停止工作。
声光控制延时开关电路的设计 一、设计题目：声光控制延时开关电路 二、给定条件： 给出电路图、要求安装设计实用产品、整个电路采用分立元器件或者数字集成电路组成。三、设计内容：1、根据具体情况计算电路参数2、选取元件、识别和测试。包括各类电阻、 电容、电感、（稳压）二极管、三极管和可控硅的数值、质量、电器性能的准确判断 3、根据实际外壳大小设计1:1印刷板布线图 4、设计制作印刷线路板 5、焊接、调试电路 四、电路图 四、电路原理：220V的市电经过灯泡和全桥整流后一路加在单向可控硅MCR 100-8上，另一 路经R1限流后给本电路供电。由于一开始可控硅无触发信号，呈关断状态，灯不亮。 C1为主滤波电容，VD为12V的稳压二极管给本电路提供稳定的工作电压。Q1、R3、R4组成前级电压放大电路，对话筒MIC送来的微弱信号进行放大，然后再送入门电路F1、F2进一步放大，后经D5整流加在F3的输入端及C3的正极给其充电，很快C3上就充到了门电路的翻转电压，F3输出低电平，F4输出高电平，可控硅导通，电灯点亮。在这个过程中，声音信号只需一个瞬时即可，这是因为，当声音信号来时，C3上的电压很快就充到了电源电压，而这时即使声音信号消失，C3只能通过W、R6进行放电，所以C3上将维持一段时间的高电平，这个高电平将维持单向可控硅导通，这就是延时的效果，灯亮后所能延时的长短取决于C3上维持高电平的时间长短，所以选择C3、W和R6的组合，可以控制延时的长短。当C3上的电压放到低于1/3电源电压时，F3输出高电平，F4输出低电平，单向可控硅的控制端没了触发信号，当交流电压过零时就被关断，灯熄灭。
课程设计任务书 学生姓名：王薇专业班级：电信1003 指导教师：杨媛媛工作单位：信息工程学院 题目：声光控制路灯电路 初始条件： 具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、光控：白天，光照强，灯灭；晚上，光照弱，灯亮 2、声控在晚上起作用：有声音，灯亮，延时30秒，灯灭； 无声音，灯灭 3、路灯用25W灯泡模拟 4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书 时间安排： 一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 1 课题研究的目的和意义 (1) 2 方案的选择 (1) 2.1方案1 (2) 2.2方案2 (2) 3 元器件的选择和测试方法 (2) 3.1二极管的选择 (2) 3.2电解电容器的极性检测 (3) 3.3二极管测试 (3) 3.4晶闸管的选择 (3) 3.5 电阻的选择 (4) 3.6 CD4011中文资料 (4) 4设计原理 (8) 5 系统调试和故障分析 (9) 6 总结 (9) 7 参考文献 (10) 附录1 原理图 附录2 原件清单
1. 课题研究的目的和意义 研究目的：通过这次的课题研究我们希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理，将平时所学习的知识运用到实验探索上，这对提高我们的动手能力，创新意识，及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。同时我们也希望这次的研究能让同学进一步地了解照明灯，而不是仅局限与课本知识以内。从小的突破点入手，掌握又一项科技知识，从而实现课堂外的又一次提高,为现代教育科学尽一份力量！ 研究意义：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。声光控延时照明电路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。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。 节能荧光灯VS白炽灯，胜券在握已无悬念，但楼道照明却限制了荧光灯的使用，因为楼道照明是非持续性的，有人经过才需要光亮，因此声光控白炽灯在楼道照明领域得到广泛应用。 2方案论证和选择 1方案1 ： RC电路延时：由一个电阻和一个电容并联组成的RC延时电路。但输入电压为高时，电容充电，但输入电压为低时电容放电。达到延时目的 。
内部编号：AN-QP-HT920 版本/ 修改状态：01 / 00 In Order T o Standardize The Management, Let All Personnel Enhance The Executive Power, Avoid Self- Development And Collective Work Planning Violation, According To The Fixed Mode To Form Daily Report To Hand In, Finally Realize The Effect Of Timely Update Progress, Quickly Grasp The Required Situation. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 声光控路灯控制系统实验报告通用范 本
声光控路灯控制系统实验报告通用范本 使用指引：本报告文件可用于为规范管理，让所有人员增强自身的执行力，避免自身发展与集体的工作规划相违背，按固定模式形成日常报告进行上交最终实现及时更新进度，快速掌握所需了解情况的效果。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 一试验目的 1。了解并掌握光敏三极管和光敏电阻的应用以及声控的交流信号的处理 2。掌握继电器的引脚结构以及其应用方法 3。熟练掌握三极管三个引脚的引用电路 4。熟练掌握LM324运放作为比较器和运放的应用电路 5。掌握与门的工作原理和引脚接法，并应用到实际电路中 二实验内容 1。按要求搭接电路，并调整电路，（注意运放被烧坏）
电工电子技能训练 总结报告 项目名称：声光双控延时开关电路的设计与制作所在学院：矿业技术学院 姓名：杜奕飞
同组成员：郭恩博杜奕飞王界骄王鹏毅 指导教师：宋绍楼毛姣姣施泽勇 训练地点：静远218 完成时间：2017年7月2日 摘要 声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、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，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。 本次设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。 关键词：变压；整流；滤波；稳压；检音、感光；放大；整形；延时可调。
目录 1 市场同类产品综述 (3) 2 设计方案及原理分析 (3) 2.1 主要电子元器件清单 (3) 2.2 CD4011构成的声光控延时开关参考电路 (4) 2.3工作原理 (5) 3 电路制作及调试、试验 (9) 3.1 灯一直不亮 (9) 3.2 灯常亮不熄 (10) 3.3 实际操作 (10) 4 技术经济分析 (10) 5 总结 (10) 6 参考文献 (11)
声光路灯控制器的设 计与制作 电气10-1 101054107 马志强
摘要 在公共场所（例如学校、机关、居民区、厂矿企业等）的楼道中和车流量较小的偏远地区，长明灯现象十分普遍，从而造成了极大的能源浪费。在今天电力能源供应比较紧张的情况下，在没有人员活动的深夜让这些灯关掉一些，不仅可以节约能源，也能够节约一些开支。 本设计采用MCS-51单片机作为主控端各路灯的控制核心。声音传感器、键盘模块、光敏电阻等作为系统的辅助电路。分别实现了对开关灯时间的控制，不同环境明暗与不同交通情况下的路灯智能控制。 该系统可以设定每只路灯的开关灯时间，还可以通过传感器来识别外部环境的明暗变化和有无车辆与人员通过，是一种实用的路灯控制系统。该控制系统有十分明显的节电效果，同时维修量也大大减少了，从而节约了资金，有良好地使用效果。白天光照强度高，不管过路者发出声音多大，灯泡都不会发亮。夜晚光线变暗，光敏电阻检测到信号，传达至声音检测电路，使其开始工作。当检测到声响时，它就将声音信号传送给单片机，控制路灯打开。几秒钟后，如果没有声响，则再通过单片机来控制路灯熄灭，达到节能节电的目的。 研究该系统的重要性在于利用单片机来控制路灯的亮灭，不仅实现了节能节电的目的，同时提高了对外界环境变化检测的灵敏度，使整个路灯控制系统变得更加智能化。 【关键词】 MCS-51单片机；智能控制；键盘模块；声音传感器；光敏电阻
方案设计与论证 本声光控路灯照明系统是一种新型的电子智能控制系统，该系统的设计是将声音控制、光线控制结合在一起实现对路灯亮灭的控制，从而形成一个节能、高效的路灯控制系统。系统总体由声音传感器、光控电路、键盘模块、继电器等组成，系统组成如下所示。 为了较好的实现系统各个模块的功能和彼此之间的配合衔接，并且考虑到性价比，我们对系统各部分做了几个方案并对其进行了设计对比论证，具体论证如下： 1.1主控系统的选择 采用通用的51单片机作为主控制器。51单片机通用灵活、价格低廉、使用方便，程序易于编写和调试，支持在线仿真。开发更加容易，使整个系统变得更加简单，性价比较高，C语言与汇编语言可以互相调用。 1.2电源模块的选择 方案一：采用1.5伏干电池。体积小，重量轻，使用灵活方便。但是不满足长时间的持续供电。 方案二：采用直流稳压电源。输出精度高，0到32V可调，调节范围大，使用简单，但是体积重量较大，不方便携带。 为避免单片机与外围模块电源之间的干扰、本着轻便节约的思路，单片机供电我们采用方案一. 环境明暗-路灯控制模块选择 方案一：在电子城购买声光敏传感器。采购光敏传感器，使用方便，节省时间。