声光控延时照明灯电路课程设计
目录
第一章设计目的及技术要求 (1)
第一节设计概述 (1)
第二节技术要求 (1)
第三节设计目的 (1)
第二章电路方案的选择 (2)
第一节解读技术要求 (2)
第二节确定方案 (3)
第三章电源电路设计 (4)
第一节电源电路原理图 (4)
第二节电路元件的选择及型号的确定 (5)
第四章光控电路设计 (7)
第一节电路原理图及各部分电路的功能分析 (7)
第二节电路元件参数整定 (9)
第五章声控延时电路设计 (10)
第一节电路结构及功能分析 (10)
第二节元器件参数的计算及型号选择 (12)
第六章课程设计总结及体会 (17)
第一节课程设计总结 (17)
第二节设计体会 (18)
参考资料 (19)
附录A声光控延时照明电路总图 (20)
附录B声光控延时电路印制板图 (21)
附录C电路原器件清单 (22)
第一章设计目的及技术要求
第一节设计概述
随着社会的不断发展，利用电子技术实现的自动控制，在各个领域种的作用越来越突出。本设计基于节能性要求，利用所学电子技术基础的相关知识，为照明灯设计了一款自动控制电路，该电路能够实现声光双控功能，可广泛应用于道路，楼梯等不需要连续长时间照明的场所的照明设施的控制，从而实现节约电能的目的。同时，通过对该课题的设计，来提高自身对实际问题的分析及解决能力。
第二节技术要求
一、要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应，控制照明灯第一级开关。
二、要求电路能够通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下，控制照明灯的亮灭。
三、要求电路能够实现照明灯点亮时间t后自动关断，并且可以手动调节。
第三节设计目的
一、利用所学电子技术基本知识来进行综合性设计实验，以巩固所学理论。
二、熟练掌握555定时器的几种工作模式及其应用。
三、学会如何查找器件手册及其参数，进而学会利用元器件。
四、学会利用Protel软件来绘制电路原理图及PCB板图。
五、提高对电路的分析计算能力。
第二章电路方案的选择
第一节解读技术要求
一、要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应，控制照明灯第一级开关。
该要求主要针对光控制电路，要使电路能够实现对光线强弱的感应，则应使用对光线强弱敏感的电子器件，如光敏电阻、光敏二极管等光电传感器。在电路中，光电传感器根据光线强弱的变化而变化，从而使电路参数发生相应的变化。由于光控电路的输出状态只有两种：高电平和低电平。因此，光控电路可使用555定时器来实现对电压变化的转换。
二、要求电路能够通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下，控制照明灯的亮灭。
该要求主要针对声控电路，要使电路能够实现对声强的感应，则应使用对声音信号敏感的电子器件，如小型驻极电容话筒、压电陶瓷片等声电传感器。由于声电传感器收集来的声音信号都比较微弱，所以要对信号进行放大处理。又因为声音信号是连续振荡的不确定信号，为了便于处理，先将信号波形进行整形，这可以由模拟迟滞比较器来实现。模拟比较器的输出为高低两种电平信号，利用该信号可以去控制555定时器的触发输入端。另外，由光控电路的输出控制此555定时器的复位端，来决定声控电路的开启与关闭。在这两种控制信号的作用下，达到声音控制照明灯亮灭的目的。
三、要求电路能够实现照明灯点亮时间t后自动关断，并且可以手动调节。
该要求可以通过处于单稳模式的555定时器实现（说明：此处的555定时器与第二条要求中的555定时器为同一片）。对时间t的手动调节可利用电位器来实现。
第二节确定方案
由上一节对本设计技术要求的解读可知，该设计主要包含四部分电路，分别为：电源电路、光控电路、声控延时电路、晶闸管开关电路，下面对其功能进行逐一分析并确定电路结构。
一、电源电路
电源电路主要为控制电路提供工作电压，本设计采用传统的电源电路设计方法，即降压、整流、滤波、稳压，使电路输出12V 直流电压供给控制电路。
二、光控电路
光控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。该电路可以对声控延时电路进行控制，在白天光线较强时，光控电路输出低电平将声控电路封锁；在晚上光线较弱时，光控电路输出高电平，则声控功能打开。本设计采用光敏电阻和其他电阻组成的分压电路来控制555定时器的触发输入端2脚，并且将555定时器的2脚和6脚连接在一起，通过一电容接地，555定时器的输出去控制声控电路中的555定时器的复位端。
三、声控延时电路
该电路主要在光线较弱时起作用。这主要是通过光控电路的
输出来控制的。在白天，该电路在光控电路的控制作用下，处于关闭状态，对任何声音信号都不响应；在晚上，光控电路将该电路的功能打开，使得该电路能根据外界声音信号作出相应的响应。本设计采用压电陶瓷片作为声电转换元件，并加入了两级音频信号放大电路和迟滞电压比较器来对声音信号进行处理，经处理后的声音信号控制处于单稳工作模式的555定时器来实现声控及延时功能。
四、晶闸管开关电路
该电路受声控电路555定时器输出端的控制。当其输出低电平时，晶闸管截止，由于照明灯与晶闸管串联，所以灯熄灭；当其输出高电平时，晶闸管导通，照明灯点亮。
第三章电源电路设计
本设计的电源电路部分为控制电路部分提供12V直流电压。由于本设计所涉及的电路最终实现对市电照明灯的控制，控制电路对直流电源的稳定性要求不需要很高，故采用传统的电源电路设计方法就可以产生符合控制电路工作要求的直流电压。
第一节电源电路原理图
本设计的电源电路原理图如图3-1所示，电路包含降压、整流、滤波、稳压四部分。图中T为降压变压器，其作用是将市电v
1
=220√2sin(100πt)V进行降压处理变成整流桥所要求的交流
电压v
2=√2V
2
sin(100πt)V；整流二极管D
1
~D
4
组成整流桥，它将
变压器的输出电压进行全波整流；C
11
为滤波电容，用来滤除整流桥输出电压中的纹波，由于控制电路对电源所要求的功率不是很
大，所以本电路采用电容输入式滤波电路；再者，为了防止在三端稳压器U1距离整流滤波电路较远时，线路产生电感效应而使电
图3-1 电源电路原理图
路自激，所以加入电容C 21，该电容一般取0.33uF ；U1为三端集
成稳压器7812，用来稳定电路的输出电压；稳压器输出端的电容C 12是为了滤除低频纹波，它的取值一般较大，主要用来平波；电
容C 22用以滤除输出端的高频信号，改善电路的暂态响应，该电容
大小为0.1μF 。
第二节
电路元件的选择及型号的确定
式中，V 2=12V ，则电容两端电压V c ≈17.0V ，符合三端稳压器
7812的输入电压要求。
滤波电容C 11的选择：要求电容对电压的耐受能力大于17V ，
一、元件参数的计算及型号选择
集成三端稳压器7812的有关参数如表3-1所示。
由表可知，要使三端稳压器输出12V的直流电压，则经整流滤波后，滤波电容两端的电压应在15.0~17.0V之间（因为一般输入电压要比输出电压大3～5V ，才能保证集成稳压器工作在线性区）。基于此，变压器选用220V~12V低频电源变压器。
桥式整流电路中的二极管选用最大反向工作电压为400V，额定工作电流为1A的硅整流二极管1N4004。
若设V
2为变压器次级线圈的输出电压有效值，V
c
为经整流滤
波后滤波电容两端的电压。由于三端集成稳压器的输入阻抗很高，
相当于开路，则
Vc≈√2V
2
（3-1）由于铝电解电容的耐压范围为 6.3V~630V，容值范围为
0.45~10 000μF，因此，滤波电容C
11
可以采用铝电解电容CD11-25V。在三端集成稳压电路中，滤波电容的容值一般为几百
到几千微法，由于后面还有电容C
21
，所以该电容可以取得小一点，
可将电容C
11取为100μF。电容C
21
一般取为0.33μF，可用独石
电容，如0.33μF/50V。
电容C
12
是为了滤除输出直流电压中的低频微波，所以该电容一般也取得比较大，可取用100μF的铝电解电容，其耐压值要大于12V，可采用CD11-16V。
电容C
22的选择：由于电解电容电解电容C
11
、C
12
取得比较大，
只能滤除低频波动。对于直流电源中的高频干扰，可通过一小电
容C
22来滤除，电容C
22
可选择容值为0.1μF的独石电容器
104M/50V（耐压值100V）。
二、电源电路图
根据以上内容，下面给出完整的电源电路图，如图3-2所示。
图3-2 电源电路图
第四章光控电路
该电路将外界的光强变化转化为电路输出电平的变化，其输出的电平信号控制声控延时电路，从而实现对照明灯亮灭的控制。
第一节电路原理图及各部分电路的功能分析通过对技术要求的解读可知，该电路可由光敏电阻和普通电阻组成的分压电路及一片555定时器来实现，其原理电路图如图4-1所示。图中RL为光敏电阻，在光线较弱或者是无光照射时，
光敏电阻RL呈高阻状态，有RL>>R
2+RP
1
，使得555（1）的触发输
入端2脚和阈值输入端6脚均为低电平即均小于1/3V
CC
，则555（2）输出高电平，将声控延时电路打开，使得晶闸管开关电路的开闭由声控延时电路控制；在有光照射时，RL呈低阻状态，有
RL+R
1<< R
2
+RP
1
，则555定时器的2脚和6脚均为高电平，即都高
于2/3 V
CC
，此时555定时器输出低电平，将声控延时电路封锁，
图4-1 光控电路原理图
使得开关电路中的晶闸管截止，照明灯熄灭。
原理图4-1中的的电阻R
1~R
3
均为保护电阻。R
1
、R
2
分别与RL
和RP
1串联是为了防止在光敏电阻RL和RP
1
阻值过小时电路发生
短路。R
3
为限流电阻，防止在光线较强时，RL阻值大大下降，造成电路电流过大而烧毁555定时器。
电容C
4
为保持电容，其具体工作情况如下：给电路通电之前，
电容C
4未储存电荷，因此其两端电压V
C
为零，555（1）的2脚和
6脚则为低电平。在光线较强时，光敏电阻呈低阻状态，使得R
3
<<
R 2+RP
1
，则电源通过RL、R
1
、R
3
向电容快速充电，使电容电压V
C
迅速升高到2/3 V
CC
，555（1）输出低电平将声控延时电路封锁。
由于电容C
4
无放电回路，所以只要外界光线强弱不发生明显的变
化，电容电容C
4
两端的电压波动就不会太大，从而使555（1）维
持输出低电平。当外界光线较暗时，光敏电阻呈高阻状态，使得
RL>>R
2+RP
1
，电容C
4
通过R
3
、R
2
、RP
1
回路放电，其两端电压V
C
下
降，当下降到低于1/3V
CC
时，555（1）输出高电平，声控延时电
路开启。
基于以上分析可知，开始时，电路输出为高电平，电容C
4
充
电到电压为2/3 V
CC
时，电路输出发生反转，此后，只要光线的强
弱变化不大，则电路的输出维持低电平；若光线较弱，则电容C
4
放电，当电压V
C 下降到1/3V
CC
时，电路发生反转，输出高电平，
同样，只要光线强弱变化不大，则电路的输出维持高电平。因此，555（1）工作在施密特触发器模式。
第二节电路元件参数整定
一、电路中元件参数的计算及型号选择
光敏电阻RL的选择要求是亮阻与暗阻相差倍数愈大愈好。经查资料，MG45-14型光敏电阻满足要求，其最大亮阻（10KΩ）与最小暗阻（10MΩ）相差1000倍，反应时间小于20ms。下面利用
这两个阻值来确定R
1、R
2
、R
3
的值。
在光线较强时，RL
1
=10 KΩ，此时应有，555（1）的2脚和6
脚的电压大于2/3V
CC ,假设就等于2/3V
CC
，并将电位器的取值定为
100 KΩ，则有
V CC (R
2
+RP
1
)/[（RL
1
+R
1
）+(R
2
+RP
1
)]= 2/3V
CC
（4-1）
当RP
1=100 KΩ时，有2R
1
-R
2
=80（KΩ）（4-2）
若取R
2=51KΩ，则R
1
=15KΩ。
确定R
3
的值，使得在RL最小时，电路中的电流不超过555定
时器的最大允许电流就行了。取R
3=10KΩ。R
1
~ R
3
均采用1/8W金
属膜电阻，如RJ45-1/8W；RP
采用WH系列碳膜电位器，如WH148
1
用铝电解电容，耐压值为16V 型。电阻与电源电路中一样，电容C
4
就能满足要求，即可采用CD11-16V型；为使电路的充放电时间常
容值要取得小一些，可取为100μF。电容数尽量小，则电容的C
4
一般用0.01μF的普通独石电容，如103M/50V型。
C
5
二、光控电路图
根据以上所确定的电路元件参数及型号，下面给出该电路的完整线路图，如图4-2所示。
图4-2 光控电路图
第五章声控延时电路
该电路受光控电路的控制，在外界光线较强时，该电路不起作用；在光线较弱时，该电路受外界声音信号的控制，其输出直
接控制晶闸管开关电路。
第一节电路结构及功能分析
由对技术要求的解读可知，该电路由四部分构成，分别为：音频信号采集放大电路、模拟比较器电路、工作于单稳模式的555定时电路及晶闸管开关电路。电路原理图如图5-1所示。
图5-1 声控延时电路原理图
一、电路结构
图中声电传感器件为压电陶瓷片JT；晶体管VT
1、VT
2
及其偏
置电路组成两级音频放大电路；电阻R
7~R
10
及集成运放U
1
组成模
拟比较电路，经放大后的声音信号，从模拟比较器的反相输入端输入；为了提高电路对声音信号的敏感性，在555（2）的触发输
入端（2脚）加上由C
8、R
12
组成的微分电路；定时器555（2）工
作于单稳态模式，电源对电容C
9
的充电过程实现照明灯点亮时间的延迟；555（2）的输出控制晶闸管SCR，晶闸管SCR与电灯EL
串联，从而能够通过控制晶闸管的导通和截止来控制电灯EL的亮灭。
二、电路的工作原理
该电路中的定时器555（2）的复位端4脚，受光控电路中的定时器555（1）的控制。
当外界光线较强时，555（1）始终输出低电平，致使555（2）的总是处于复位状态，即输出始终为低电平，晶闸管SCR处于截止状态，灯EL不亮。
当外界光线较弱时，由压电陶瓷片JT收集来的声音信号，经
晶体管VT
1、VT
2
组成共射极放大电路放大后，加在模拟比较器的
反相输入端。比较器的基准电压由R
8 、R
9
组成的分压电路提供基
准电压为
V
REF =V
CC
R
9
/（R
9
+R
8
）（5-1）
当外界有声音信号时，有V
I > V
REF
，比较器输出低电平脉冲，经C
8
、
R
12
组成的微分电路后，变为低电平窄脉冲，使555（2）触发翻转为高电平，即进入暂态。该高电平作用在晶闸管VTH的控制极上，使晶闸管导通，灯EL点亮。由于555（2）工作在单稳态模式，经时间t后，555（2）回到稳态，该时间可用下式来计算
t≈1.1（R
11+RP
2
）C
9
（5-2）
即灯EL点亮时间t后自动熄灭。要使灯再次点亮，则需要产生新的声音信号来触发。
第二节元器件参数的计算及型号选择
一、计算元器件参数
⑴晶体管VT
1、VT
2
选用2SC9014型硅NPN小功率管。2SC9014
的有关电参数如表5-1所示。
在集电极电流I
C =100mA,基极电流I
B
=5mA时，测试晶体管
表5-1
2SC9014的集射极间饱和电压典型值为V
CES =0.14V。则电阻R
4
、
R
5
的值可用以下两式来推算：
R
4=（V
CC
-V
BE
）/I
B
(5-3)
R
5=(V
CC
-V
CES
)/I
C
(5-4)
由于所给晶体管的参数均为极限值，因此实际应用时所取的值通常要比由式(5-3)、(5-4)计算出来的值大得多。例如，在晶体管工作在线性放大状态时，I
B
为几十到几百微安，Ic为几毫安到几十
毫安。因此电阻R
4应在几百千欧到几兆欧之间，电阻R
5
应在几千欧
到几十千欧之间。可取R
4=1MΩ，R
5
=22KΩ。同理，R
6
可确定为47 K
Ω。
电容C
6、C
7
为级间耦合电容，为防止声音信号损失过大而导致
电路控制的灵敏度下降，一般选用容量较大的电解电容作为耦合电
容，容量在几十微法。可取C
6=22μF，C
7
= 30μF。
音频放大电路的电压增益为
Av=β2（R 5||r be ）R 6/r be 2
(5-5)
式(5-5)中，取β=60,
r be =200+（1+60）×26/2≈1000Ω 则由式(5-5)可得A v ≈161。
⑵ 一般情况下，人正常说话的声音的幅度约为50分贝，转化为电信号有效值约为V I ≈40mV ，则经音频放大电路后，信号的强度为
V 1 = 161V i ≈6.4V
(5-6)
由原理图可知，
V P =V REF = V CC R 9/（R 9+R 8）
(5-7)
V N =V 1R 10/(R 7+R 10)+V 2R 7/(R 7+R 10)
(5-8)
由于经放大后的音频信号电压有效值V 1=6.4V ，再根据定时器555（2）翻转进入暂稳态的条件：2脚电压低于1/3 V CC ，6脚电压低于2/3V CC 。由于电容C 9两端电压为零，显然6脚电压为低电平，小于2/3V CC 。当外界没有声音发出时，模拟比较器的输入电压小于基准电压V REF ，则其输出电平为高电平，显然555（2）的2脚的电平大于1/3V CC 。假设此种情况下就有V 2=1/3V CC ，由式(5-7)、(5-8)可得
V 2= V REF + R 10（V REF - V 1）/R 7
(5-9)
若取V REF =1/2 V CC =6V ，则由（5-9）式可得R 10=5 R 7。
取R 7=10 K Ω，则R 10=51 K Ω。此时有R 8=R 9，为便于采购取这两个电阻的阻值与R 7相等。
⑶为了提高电路对声音信号的敏感性，在555（2）的触发输入端（2脚）加上由C 8、R 12组成的微分电路。电容C 8和电阻R12
值的确定，一方面要使微分电路的充电时间常数尽量小，一般应在几ms,另一方面要尽量与前面所用到的电容容值一样，以便采
购。所以，若取C
8=30μF，则电阻R
12
可取为10 KΩ
⑷若要求照明灯点亮时间t在30~60s之间连续可调，同光控制电路一致，取电容C
9
=100μF。
当电路定时为最短30s时，根据下式确定电阻R
11
的阻值，即
t=1.1R
11C
9
(5-10)
则由上式计算得到R
11=270 KΩ，此时，电位器RP
2
在电路中的阻
值为零。
当电定时为最长60s时，根据下式确定电位器RP
2
的阻值范围。即
t=1.1（R
11+ RP
2
）C
9
（5-11）
则由上式可确定RP
2
=549 KΩ。
电容C
10同光控电路中的电容C
5
一样，取值为0.01μF。
一、电路元器件型号的选择
JT采用ø27mm的压电陶瓷片，如FT-27型；
电阻均采用金属膜电阻RJ45-1/8W型；
电容C6~C9均采用容值较大，耐压值高，价格便宜的铝电解电容，如CD11-16V型；
电容C
10
采用普通独石电容，如104M/50V型；
晶体管VT
1、VT
2
采用2SC9014型硅NPN管；
集成块U
3
采用μA741型集成运算放大器；
集成块U
4
采用TTL型定时器NE555；
电位器RP
2
选用WH系列碳膜电位器，如WH148型。
SCR选用触发电流较小的1A、800V小型塑封单向晶闸管，如MCR100-8。
二、声控延时电路图
根据以上分析的结果及选择的电路元器件，下面给出本电路的线路图，如图5-2所示。
图5-2 声控延时电路图
第六章课程设计总结及体会电子技术课程设计是利用所学的模拟和数字电子线路相关知识而进行的一次综合性训练。设计者要根据所学的知识对设计题
目进行综合性分析，并挖掘出设计题目所用到的核心知识内容，然后，设计者对该部分内容进行深入学习。最后，对设计的技术要求进行深入详细地解读，最终提出针对设计题目要求的解决方案。下面我对我的设计题目——声光控延时照明灯电路的设计过程及设计思路进行一下总结。
第一节课程设计总结
我的设计题目是简易声光控延时照明灯电路。从题目所包含的内容可以看出，该题目要综合运用所学的模拟和数字电子技术知识来解决。设计该题目，要明确以下几点：
一、该电路为针对实际问题的以弱控强性控制电路。因此，设计之前要考虑到什么样的电子器件或者是电气部件能作为弱电和强电的接口电路，并且还要对其工作原理比较熟悉。这一点很关键，它关系到用什么样的电路来实现对照明灯亮灭的控制。例如，我设计的电路是用晶闸管来作为该电路强弱电的接口电路的。晶闸管是典型的“以小控大”型电子器件，即能够利用很小的电流去控制晶闸管的导通和截止，从而实现照明灯亮灭的可控性。本电路采用的是单向晶闸管，当控制极为低电平时，晶闸管截止，控制极为高电平时晶闸管导通。很明显，利用数字电子技术的相关知识很容易就能够实现对晶闸管工作状态的控制。
二、明确了接口电路问题之后，就可以考虑通过什么样的电路来实现对晶闸管工作状态的控制。很明显，凡是能够实现输出为高低两种电平的电路都能够对晶闸管进行控制。对这种电路的要求是能够对外界触发信号进行相应的响应，根据这点要求，很容易意识到要用到电子技术基础（数字部分）第九章脉冲波形的
产生与变换中的相关知识。因此，在思考如何设计该题目时，应有侧重点地对该部分内容进行深入学习和理解。
三、将题目理解清楚之后，再来考虑用什么样的方式来实现。考虑到电路对照明灯的控制要有延时功能，这些要求单稳态触发器基本都能满足。因此，可利用单稳态触发器来作为外界信号的处理部分。该电路可采用门电路来实现，也可以采用集成电路来实现。采用集成电路就是利用工作于单稳模式的555定时器实现。本设计的声光信号处理部分就是利用两片555定时器实现的，并且由处理光信号的555定时器去控制处理声信号的555定时器的复位端，从而使电路实现光控和声控优先级的区分。
四、最后要明确的是，光电转换和声电转换问题。光电转换利用光电传感器实现，如光敏电阻、光敏二极管等。声电转换可利用声电传感器实现，如压电陶瓷片、微型话筒等。
以上四点是我对该题目设计思路的总结。从以上四点可以看出，该设计题目对设计者认识元器件，利用元器件的能力提出了很高的要求。因此，通过该设计，我学会了许多元器件的使用方法和技巧，这对我以后认识电路，分析电路有很大帮助。
第二节设计体会
通过对该题目的设计，我对555定时器的应用有了全面而深刻的认识，对设计电路的思想方法也有了新的认识。在设计过程中所遇到的难题，凭借自己的能力都能加以解决，感觉自己真的学到了很多东西，不仅仅是在知识层面上，更重要的是思想上的认识。我想，不仅仅是做课程设计，做其他的事也一样，只要在思想上有全面的认识，细节上加以足够重视，遇到困难能够耐心
目录 摘要 (1) 1.设计方案 (2) 2.设计原理 (3) 2.1第一级电路：光控电路 (3) 2.2第二级电路：声控电路 (4) 2.3第三级电路：555可重复触发的单稳态电路 (5) 2.4第四级电路：LED照明灯电路 (6) 2.5 直流稳压电源 (6) 3.元器件选型 (8) 3.1红外线发射管 (8) 3.2红外线接收管 (9) 3.3继电器 (11) 3.3.1 继电器概述 (11) 3.3.2 继电器JRC-21F (12) 3.4驻极体话筒 (13) 3.4.1驻极体话筒概述 (13) 3.4.2驻极体话筒与电路的接法 (14) 3.4.3 驻极体话筒极性判别 (15) 3.4.4驻极体话筒灵敏度检测: (15) 3.4.5 驻极体话筒工作原理 (16) 3.4.6 驻极体话筒选配注意 (16) 3.4.6驻极体话筒的种类规格 (17) 3.5电压比较器 (17) 3.5.1工作原理 (17) 3.5.2功能作用 (18) 3.5.3 LM393 (18) 3.6 NE555定时器 (19)
3.7 变压器 (20) 3.8 直流稳压芯片 (21) 心得体会 (22) 参考文献 (24) 附录 (25) 附录1：元器件清单 (25) 表附录1-1 控制电路元器件清单 (25) 表附录2-2直流稳压电源中元器件清单 (26) 附录2：声光双控延时照明灯电路全图 (27)
摘要 随着电子技术的发展，用模拟电路和数字电路设计实现灯的自动开关，既能节能省电，有能延长灯的实际使用时间是非常重要的。灯泡在白天不会点亮，而在夜晚，一旦有声音振动，灯泡就会自动点亮。这种设计可以广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活、带来极大的方便，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。该电路由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路等组成。本设计以红外发射管作为模拟可见光，红外接收管作为光源传感器，以驻极体话筒作为感应声音的传感器，同时用NE555定时器搭建可重复触发单稳态电路，实现可重复触发LED供电电路工作。 关键词：声控，光控，照明，延时
开放性实验 ——声光控延时照明电路 题目声光控延时电路的设计 班级通信102 学号 姓名 指导吴老师 时间 2012.10—2012.12
目录 1.总体方案与原理说明 (1) 2.光控电路 (3) 3.声控电路 (4) 4.延时电路 (5) 5.总体电路原理相关说明 (6) 6.总体电路原理图 (8) 7.元件清单 (9) 参考文献 (10) 设计心得体会 (11)
1、总体方案与原理说明 此电路主要由整流、稳压二极管，话筒，光敏电阻，可控开关等部分组成，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、洗漱间、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。 声光控延时开关，顾名思义就是用声音来控制开关的开启，若干时间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，由此画出电路的原理框图： 图1 声音信号（脚步声、掌声等）由驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经经C1到VT的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(VD1)的2脚，R4、R7是VT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Rg等元件组成光控电路，R5和Rg组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，Rg两端的电压高，即为高电平间t=2πR8C3，改变R8或C3的值，可改变延时时间，满足不同目的。VD3和VD4构成两级整形电路，将方波信号进行整形。
目录 摘要 (1) 1 设计方案 (2) 2主要单元电路设计 (3) 2.1感光控制 (3) 2.2检声控制 (4) 2.3电源电路 (5) 2.4延时控制电路 (6) 2.5开关 (6) 2.6简易声光双控延时照明灯电路总原理 (7) 3组成框图 (9) 4 元件清单 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) 心得体会 (14) 摘要 该声光双控延时照明灯电路由五部分组成：电源电路、感光电路、检音电路，延时开启电路及开关电路组成。本电路通过光敏电阻和MK对
外界光照和声音感应，经过电路的进一步处理从而实现对照明灯亮灭的控制。感光电路主要是由光敏电阻组成，当有光照时电阻阻值变小；夜晚无光时光敏电阻变大。声控检测功能是通过声音传感器实现的，当传感器接收到声音信号时，在电路产生谐振后产生一个微弱脉冲，从而将声音信号转化为电信号，即可方便及时的打开声控照明装置。白天有光照时，无论外界有没有声响，照明灯都不会点亮；夜晚无光照，当外界有声响时，照明灯点亮时间t后自动关闭,并且时间t可以手动调节.电路还具有在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯可重新计算通电时间t的功能。 1设计方案 本设计的声控电路时这样实现的：声音传感器对声强的感应，是在第一级开关开通时来控制照明灯的亮灭。当声音信号通过MK接收后，产生微小的交流信号，在经过三极管放大信号后，流入单向晶闸管的控制极，来实现主回路的导通，从而控制照明灯的点亮。 而光敏电阻对光线强弱的感应，有光照时光敏电阻阻值变小，时光信号变为低电平，当光信号和声音信号同时经过一个与非门，光敏电阻端为低电平，将此门锁住，从而实现控制照明灯第一级开关。 此电路照明灯点亮时间t后可以自动关闭，并且时间t可以手动调节。主要通过可调电阻与电容的充放电来实现延时控制及延时时间t的手动调节。在照明灯点亮期间若有新的声源出现，本电路可以重新计算通电时间t。当照明灯点亮期间，如有新的触发信号，电容快速放电后，又继续充电，从而使照明灯重新实现通电时间t。
声光控延时照明灯电路课程设计 目录 第一章设计目的及技术要求 (1) 第一节设计概述 (1) 第二节技术要求 (1) 第三节设计目的 (1) 第二章电路方案的选择 (2) 第一节解读技术要求 (2) 第二节确定方案 (3) 第三章电源电路设计 (4) 第一节电源电路原理图 (4) 第二节电路元件的选择及型号的确定 (5) 第四章光控电路设计 (7) 第一节电路原理图及各部分电路的功能分析 (7) 第二节电路元件参数整定 (9) 第五章声控延时电路设计 (10) 第一节电路结构及功能分析 (10) 第二节元器件参数的计算及型号选择 (12) 第六章课程设计总结及体会 (17) 第一节课程设计总结 (17) 第二节设计体会 (18) 参考资料 (19) 附录A声光控延时照明电路总图 (20)
附录B声光控延时电路印制板图 (21) 附录C电路原器件清单 (22) 第一章设计目的及技术要求 第一节设计概述 随着社会的不断发展，利用电子技术实现的自动控制，在各个领域种的作用越来越突出。本设计基于节能性要求，利用所学电子技术基础的相关知识，为照明灯设计了一款自动控制电路，该电路能够实现声光双控功能，可广泛应用于道路，楼梯等不需要连续长时间照明的场所的照明设施的控制，从而实现节约电能的目的。同时，通过对该课题的设计，来提高自身对实际问题的分析及解决能力。 第二节技术要求 一、要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应，控制照明灯第一级开关。 二、要求电路能够通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下，控制照明灯的亮灭。 三、要求电路能够实现照明灯点亮时间t后自动关断，并且可以手动调节。 第三节设计目的 一、利用所学电子技术基本知识来进行综合性设计实验，以巩固所学理论。 二、熟练掌握555定时器的几种工作模式及其应用。 三、学会如何查找器件手册及其参数，进而学会利用元器件。
郑州轻工业学院 电子技术课程 设计 题目：简易声光控延时照明灯电路 学生姓名：李振鹏 专业班级：自动化14-02班 学号： 541401010224 院（系）：电气信息工程学院 指导教师：黄春 完成时间： 2016年12月18日
郑州轻工业学院 课程设计（论文）任务书 题目简易声光控延时照明灯电路 专业自动化14-02学号 541401010224 姓名李振鹏 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容 1．阅读相关科技文献。 2．学习protel软件的使用。 3．学会整理和总结设计文档报告。 4．学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 1.要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应，控制照明灯第一级开关。 2.要求电路能够通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下，控制 照明灯的亮灭。 3.要求电路能够实现照明灯点亮时间t后自动关断，并且时间t可以手动调节。 4.要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新通电时间t。 主要参考资料 1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月 2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月 3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月 4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月 5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003 完成期限： 2016年12月18日 指导教师签章： 专业负责人签章： 2016年12月12日
简易声光控延时照明灯电路 摘要 随着电子技术的发展，尤其是数字技术的发展，用数字电路实现灯的自动发亮节能省电，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必不可少的必需品，不仅是智能化，而且节约能源。 简易声光控延时照明灯电路由光敏传感电路、声敏传感电路、信号调理电路、555延时电路以及电源电路五部分组成。装置为555定时器构成的可重复触发单稳态电路、声敏传感电路的输入装置是咪头、光敏传感电路的输入装置是光敏二极管、信号调理电路是74LS04非门和74HC32或门、电源是由交流220V变12V在经整流后稳压为12V和5V的电源，电路的总体运行环境是在无光条件下声强监测处理电路检测到声音后就会触发555延时电路使之输出高电平继而使之电灯点亮。 关键词声光控光敏传感电路声敏传感电路信号调理电路 555延时电路
目录 摘要 (1) 第一章设计背景 (2) 第一节课题背景 (2) 第二节课题研究的目的和意义 (2) 一、研究目的： (2) 二、研究意义: (3) 第三节国内外概况 (3) 第二章电路组成及工作原理 (5) 第一节课题分析 (5) 第二节设计方案 (6) 第三节方案论证 (8) 第四节电路的工作原理 (9) 第五节部分数值计算 (11) 一单管放大电路参数的设置： (11) 二、Au的计算: (11) 第六节实验结果及结论 (12) 一、实验结果： (12) 二、实验结论： (12) 第三章元器件清单选择及元件清单 (13) 第一节器件的选择及检测方法 (13) 一、可控硅的原理： (13) 二、CD4011： (15) 三、电解电容器的极性检测： (16) 四、二极管测试： (16) 五、三极管测试： (17) 六、光敏电阻： (17) 第二节元器件清单 (18) 第四章总结及展望 (19) 参考文献 (21) 附录 (22) 附录一单向可控硅的外形 (22) 附录二一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管 (22) 附录三简易声光控延时照明灯电路图 (23) 附录四CD4011的引脚图 (23)
摘要 我的设计主要介绍的是关于声光控延时电路的设计.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.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报告 目录 一．设计任务和要求---------------------------------(2) 1.1.设计任务---------------------------------------(2) 1.2.设计要求---------------------------------------(2) 1.2.1.作品要求---------------------------------------(2) 1.2.2.报告要求---------------------------------------(2) 二．设计的方案的选择与论证-------------------------(3) 2.1.设计思路-----------------------------------------(3) 2.2.总体方框图---------------------------------------(3) 2.3.主要电路-----------------------------------------(3) 2.4.设计原理分析-------------------------------------(4) 三．电路设计计算与分析-----------------------------(5) 3.1.声控电路-----------------------------------------(5) 3.2.光控电路-----------------------------------------(5) 3.3.稳压电路-----------------------------------------(6) 3.4.延时,触发电路------------------------------------(7) 3.5.开关电路-----------------------------------------(8) 3.6.电源电路----------------------------------------(12) 3.7.其他电路----------------------------------------(13) 四．心得与体会------------------------------------(14) 五．附录------------------------------------------(15) 六．参考文献--------------------------------------(17)
课程声光双控延时照明灯电路
目录 摘要 (1) 1.设计方案 (2) 2.设计原理 (3) 2.1第一级电路：光控电路 (3) 2.2第二级电路：声控电路 (4) 2.3第三级电路：555可重复触发的单稳态电路.. 5 2.4第四级电路：LED照明灯电路 (6) 2.5 直流稳压电源 (6) 3.元器件选型 (8) 3.1红外线发射管 (8) 3.2红外线接收管 (9) 3.3继电器 (11) 3.3.1 继电器概述 (11) 3.3.2 继电器JRC-21F (12) 3.4驻极体话筒 (13) 3.4.1驻极体话筒概述 (13) 1
3.4.2驻极体话筒与电路的接法 (14) 3.4.3 驻极体话筒极性判别 (15) 3.4.4驻极体话筒灵敏度检测: (15) 3.4.5 驻极体话筒工作原理 (16) 3.4.6 驻极体话筒选配注意 (16) 3.4.6驻极体话筒的种类规格 (17) 3.5电压比较器 (17) 3.5.1工作原理 (17) 3.5.2功能作用 (18) 3.5.3 LM393 (18) 3.6 NE555定时器 (19) 3.7 变压器 (20) 3.8 直流稳压芯片 (21) 心得体会 (22) 参考文献 (24) 附录 (25) 附录1：元器件清单 (25) 表附录1-1 控制电路元器件清单 (25) 1
表附录2-2直流稳压电源中元器件清单26 附录2：声光双控延时照明灯电路全图 (26) 1
1
摘要 随着电子技术的发展，用模拟电路和数字电路设计实现灯的自动开关，既能节能省电，有能延长灯的实际使用时间是非常重要的。灯泡在白天不会点亮，而在夜晚，一旦有声音振动，灯泡就会自动点亮。这种设计可以广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活、带来极大的方便，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。该电路由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路等组成。本设计以红外发射管作为模拟可见光，红外接收管作为光源传感器，以驻极体话筒作为感应声音的传感器，同时用NE555定时器搭建可重复触发单稳态电路，实现可重复触发LED供电电路工作。 关键词：声控，光控，照明，延时 1
目录 第一章绪论 (2) 第二章设计内容 (3) 2.1 题目 (3) 2.2 要求及目的 (3) 2.3 内容 (3) 2.4 器件 (3) 2.5器件介绍 (3) 第三章方案论证与原理图 (7) 3.1 方案论证 (7) 3.2 楼道声控灯的基本原理 (7) 3.3 参数设计 (9) 第四章电路调试 (11) 4.1 电路的调试 (11) 第五章总结与心得 (12) 5.1总结 (12) 5.2心得 (12) 参考文献 (13)
第一章绪论 城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的,如果采用光控电路,根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯,做到无人自动控制,可以减轻工人的劳动强度,有效的节约能源。但光控电路有其缺陷,就是夜晚无光线的时候,照明灯将一直工作着,这样会造成资源的浪费,也会缩短照明灯的寿命。 这时若在光控电路的基础上添加一个声控电路,使得照明电路在无光线的时候,只受声音的控制,当有脚步声或其它较强声响的时候,照明电路自动工作。当声音消失的时候,照明灯自动熄灭,这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路,使照明灯点亮后,延时一定时间后自动熄灭。 声控灯的制作目的是通过声控灯的制作，提高学习电路知识的兴趣，掌握元器件的测试方法，掌握自己制作印制电路板的方法，锻炼实际动手操作能力。 声控灯顾名思义，声控灯即是用声控制电灯亮灭的一种灯具，控制某一用电负载的方法多种多样，用光的强弱控制的称光控，用温度高低控制的你温控，用磁场强弱控制的称磁控，还有依靠压力、湿度的等等。 使用这种照明电路,人们就不必在黑暗中摸索开关,也不必再担心点长明灯费电和损坏灯泡了。夜间只要有脚步声或其它较强的声响时,灯便自动点亮,延时一定时间后自动熄灭。特别适用自动控制路灯照明以及走廊和楼道等处的短时照明。
目录 1.控制电路的常见类型 1 2.声光控制电路的原理 3 3.电路的工作原理 4 4.制作过程 6 4.1元器件的选择 6 4.2仿真 6 4.3安装制作 7 4.4调试过程 7 5.元件清单 8 6.心得体会 9 参考文献 11 1.控制电路的常见类型 控制电路的常见类型有声光控制、开关控制、电源控制、红外控制、照明控制、温度控制和可控硅控制以及交通灯控制等等。不同的电路他们的工作原理不同，作用和功能也就不相同了。
在交通灯控制电路里面又有不同的分类，例如基于CIPH9806芯片的交通灯控制电路，该电路具有工作安全、可靠、外围电路简单、维护方便等多种特点，在我国大中型城市的交通灯控制系统中具有广泛的应用前景。其原理图如下： 图1 基于CIPH9806芯片的交通灯控制电路原理图 其中，CIPH9806是一种可用于交通灯控制的集成电路芯片，具有东西和南北两个方向来往车辆的通行时间设置与显示功能，且具有允许执行特殊任务的车辆通行，而禁止普通车辆通行以及恢复正常交通秩序等功能。 芯片引脚功能 CIPH9806芯片的引脚排列如图1所示，具体引脚功能说明如下： RX：串行数据输出端，用于输出显示时间； TX：串行时钟输出端。该端每输出一个脉冲，“RX”端输出一位二进制位数据；RST：复位端，高电平有效；
XTAL1，XTAL2：晶体振荡器接入端，接6MHz晶振； DF：双功能输入端，低电平有效。若当前为正常交通状态，该端有效一次后，进入紧急车辆的通行状态。在当前状态，若该端再一次有效后，则重新恢复为正常交通状态。因此，在“DF”端可接入按键，以实现正常交通状态与紧急车辆通行状态的相互切换； INC：时间增量输入端，负脉冲有效。该端有效一次，可使东西方向车辆通行时间增加5s； DEC：时间减量输入端，正脉冲有效。该端有效一次，则可使东西方向车辆的通行时间减少5s； NC：无用端，接10kΩ上拉电阻； GND：电源地； VDD：正电源，接5V； COM0,COM1,COM2：是三位共阴极显示器扫描输出线，低电平有效。分别用于控制信号三位显示器的公共阳极端； NBR：南北方向红灯控制信号输出端，低电平有效； NBY：南北方向黄灯控制信号输出端，低电平有效； NBG：南北方向绿灯控制信号输出端，低电平有效； DXR：东西方向红灯控制信号输出端，低电平有效； DXY：东西方向黄灯控制信号输出端，低电平有效； DXG：东西方向绿灯控制信号输出端，低电有效。 2.声光控制电路的原理 声光控制电路的原理其实很简单。声光即声音与光线，声音的控制是由一个拾音器（俗称话筒）来做传感器的，声音的大小直接可以引起拾音器内金属膜震动，就像我们耳膜一样，震动即引起了电路内电容的变化，声控电路是根据电容的变化来控制开关的。光线就更简单了，里面有一个光敏电阻作传感器，光敏电阻在不同的光线下电阻是不一样的，光控电路是根据电阻的大小来控制开关的。在电路
毕业设计-声光控延时开关课设报告 背景介绍: 对于现代家居生活中，灯光必不可少。然而普通的光控开关只是用来控制灯的开关， 并不能很好地满足实际需求。当人们在房间内行动或者已经离开房间时，光控开关的信号 并不能准确地反应人们的需求。根据此背景，一个能够同时控制声音和光线的延时开关就 显得非常有意义和值得探索。 主要内容: 声光延时开关是一个非常有意义的装置，它可以通过光线、声音的变化来控制灯的 开关时间，解决之前普通光控开关不能很好反应人们需求的问题。声光开关使用了光电导 技术和电路技术，具有重要的现实意义。部分技术细节如下： 1.硬件设计 硬件系统主要由光电二极管、嘴、音叉开关、运算放大器、继电器、电容器、电阻器 和钨灯组成。运用布朗管滤波原理和阻容滤波原理再加上合理的放大器设计，使信号不失真，从而保证系统的稳定性和灵敏度。 配合硬件设计，软件部分基于Cortex-M3内核，利用固件库实现数字信号处理。通过 对光电二极管的电流和电压进行采集，通过工具箱实现信号滤波及其波形输出显示。此外，采用定时器的各种操作实现系统对外部传感器信号的延时控制。 3.系统测试 经过重重测试后，声光延时开关在实际使用中具有显著的稳定性和灵敏度，开关输出 的时间准确性高，使得照明系统能够在不同时间适时自动开关，让用户体验到前所未有的 智能化的便利。 4. 结论 声光延时开关是一种创新型的照明系统，实现了家庭灯光和开关的智能供电,为家庭 生活带来了极大地便利。它不仅解决了普通光控开关不能很好反应人们需求的问题，还提 高了人们整体生活水平，以科技提高生活品质的理念，为未来的发展留下了巨大的空间和 市场机会。 展望未来
电力电子技术课程设计说明书题目：声光双控延时照明灯 学生姓名： 学号： 院（系）： 专业： 指导教师： 2016年12月3日
目录 一课程设计的内容和要求 (1) 二方案论证 (1) 三设计论述 (3) 3.1整流电路 (3) 3.2限流降压电路 (3) 3.3滤波电路 (4) 3.4延时电路 (4) 3.5声光控及显示电路 (4) 3.6总原理图 (5) 四焊接及调试 (5) 五结论分析 (6) 六总结 (6)
一课程设计的内容和要求 设计制作一个路灯声光控制的电路，当日照光亮到一定程度时使灯自动熄灭，而日照光暗到一定程度时可以点亮灯泡，给声音可以控制照明灯的亮灭，并且具有一段时间亮灯延时。 （1）选用一个60w的白炽灯泡作为负载； （2）设计光控电路，实现日照光亮对路灯的亮灭控制； （3）设计声控电路，实现声音对路灯的控制。 二方案论证 方案一 电路采用声光控放大照明电路，对于光强的监测是利用MIC的特性，即当其受到足够的光强时，在其中会产生一个脉冲波，从而把声音信号变为电信号，通过声强信号的处理可得一个电平信号，为控制电路准备延时功能控制通过NE555定时器构成的可重复触发的单稳态电路来实现，光信号的感应通光敏电阻阻值不同控制与非门的高低电平转换实现，将光控电路的输出作为NE555定时器的复位端输入，从而可以实现在光线强的情况下，即使有足够的声音信号，明灯电路也不工作，在光线弱的情况下可以控制声音信号使灯照明。 图1方案一原理方框图 图2 方案一原理图
方案二 本电路设计工作电压为市电220V，用于控制5-60W以内的白炽灯通断电。实际应用时，改变R4的阻值可以改变本电路的工作电压，电压范围控制在5-250V的交流电为宜，可控制带有钨丝不同电压下的小灯泡（如汽车灯泡），220V时R4阻值为150K，22V时为15K，其它电压按比例增减。 220V交流电通过灯泡流向D2、D3、D4、D5，整流，R4限流降压，LED稳压（兼待机指示），C1滤波后输出约1.8V左右的直流电给电路供电。由于LED采用发光二极管，一方面利用其正向压降稳压，同时又利用其发光特性兼作待机指示。控制电路由R1、驻极体话筒MIC、C2、R2、R3、Q1、R5组成。在周围有其它光线的时候光敏电阻的阻值约为10K-20kΩ左右，Q1的集电极电压始终处于低电位，就算此时拍手，电路也无反应。到夜间时，光敏电阻的阻值上升到1MΩ左右，对Q1解除了钳位作用，此时Q1处于放大状态，如果无声响，那么Q1的集电极仍为低电位，晶闸管因无触发电压而关断。当拍手时声音信号被MIC接收转换成电信号，通过C2耦合到Q1的基极，音频信号的正半周加到Q1基极时，Q1由放大状态进入饱和状态，相当于将晶闸管的控制极接地，电路无反应。而音频信号的负半周加到Q1基极时，迫使其由放大状态变为截止状态，集电极上升为高电位，输出电压触发晶闸管导通，使主电路有电流流过，等效于开关闭合，而串联在其回路的灯泡得电工作。此时C2的正极为高电位，负极为低电位，电流通过R2缓慢地给C2充电（实为C2放电），当C2两端电压达到平衡时，Q1重新处于放大状态，晶闸管关断，电灯熄灭，改变C2大小可以改变电灯熄灭时间。 图3方案二原理方框图 图4 方案二原理图
光声控延时照明灯的设计 一、设计目的 本次课程设计主要是配合《模拟电子技术》和《数字电子技术》理论课程而设置的一门实践性课程，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。 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。声光控延时开关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。 二、方案论证和选择 1、方案论证 1.1 方案1主要包含四部分电路，分别为：电源电路、光控电路、声控延时电路、晶闸管开关电路，下面对其功能进行逐一分析并确定电路结构。 电源电路主要为控制电路提供工作电压，本设计采用传统的电源电路设计方法，即降压、整流、滤波、稳压，使电路输出12V直流电压供给控制电路。 光控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。该电路可以对声控延时电路进行控制，在白天光线较强时，光控电路输出低电平将声控电路封锁；在晚上光线较弱时，光控电路输出高电平，则声控功能打开。本设计采用光敏电阻和其他电阻组成的分压电路来控制555定时器的触发输入端2脚，并且将555定时器的2脚
和6脚连接在一起，通过一电容接地，555定时器的输出去控制声控电路中的555定时器的复位端。 声控延时电路该电路主要在光线较弱时起作用。这主要是通过光控电路的输出来控制的。在白天，该电路在光控电路的控制作用下，处于关闭状态，对任何声音信号都不响应；在晚上，光控电路将该电路的功能打开，使得该电路能根据外界声音信号作出相应的响应。经放大处理后的声音信号控制处于单稳工作模式的555定时器来实现声控及延时功能。 晶闸管开关电路该电路受声控电路555定时器输出端的控制。当其输出低电平时，晶闸管截止，由于照明灯与晶闸管串联，所以灯熄灭；当其输出高电平时，晶闸管导通，照明灯点亮。 1.2 方案2 电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计。 直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电，供后续电路工作。 控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。由CD4011的选定的输出端控制晶闸管的关闭，从而控制整个灯的关灭。光敏电阻在白天时，电阻值小， CD40011输出永远为低电平，晶闸管为低电压，不导通，灯不亮。光敏电阻在夜晚时阻值大，光敏电阻与声音信号的有无一起控制CD4011的输出。夜晚当有声音时，声音信号经过放大，与光敏电阻控制的CD40011输出为高电平，晶闸管导通，灯亮。无声音信号时，不亮。 延时电路有电容C和电阻R的冲放电里控制。 2、方案选择 由于方案一电路设计过于复杂，需要两个555计时器，并且需要变压器实现低电压来执行各个电路，所需要的元器件多，不易实现，可行性较差。而方案二设计简单，易实现，所用元器件少，可行性好。故选择二号方案。
郑州轻工业学院 电子技术课程设计 题目简易声光控延时照明灯电路专业班级电子信息工程2010级1班 院（系）电气信息工程学院 完成时间 2012年06月22日
郑州轻工业学院 课程设计（论文）任务书 题目简易声光控延时照明灯电路 专业电子信息10-1学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容 1．阅读相关科技文献。 2．学习protel软件的使用。 3．学会整理和总结设计文档报告。 4．学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 1.要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应，控制照明灯第一级开关。 2.要求电路能够通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下，控制照明灯的亮 灭。 3.要求电路能够实现照明灯点亮时间t后自动关断，并且时间t可以手动调节。 4.要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新通电时间t。 主要参考资料 1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月 2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月 3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月 4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月 5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003 完成期限： 2012年06月22日 指导教师签章： 专业负责人签章： 2012 年 06月 11日
目录 摘要.................................................................................................................. I 1.1 解读技术要求 (1) 1.2 确定方案 (2) 1.2.1 电源电路 (2) 1.2.2 光控电路 (2) 1.2.3 声控延时电路 (2) 1.2.4 照明灯开关电路 (3) 2 电路基本组成及工作原理 (4) 2.1 电源电路 (4) 2.1.1 有关元器件型号选择 (4) 2.2 光控制电路 (5) 2.2.1 电路原理图及电路功能分析 (5) 2.2.2 电路元件参数整定 (6) 2.3 声控制电路 (7) 2.3.1 声控电路原理图 (7) 2.3.2 电路功能分析 (7) 2.4 延时控制电路 (8) 2.4.1延时控制电路原理图 (8) 2.4.2 电路的功能分析 (8) 2.4.3 NE555的简要介绍 (10) 2.5 总电路 (12) 3 简易声光控延时照明灯电路的介绍 (13) 3.1 电路的用途 (13) 3.2 工作原理 (13)
题目—简易声控延时照明灯一班级： _____________________ 学号： _____________ 姓名： ________________________ 指导教师：________________ 时间:
课程设计任务书 教研室主任签字: 年月日
一、总体方案与原理说明................................................................................................ (4) 1.1、主要原理说明 (4) 1.2、总体电路原理图 (5) 1.3、总体电路原理相关说明 (6) 二、电路设计.......................................... (7) 2.1、单元电路一——声强监测电路和声强信号处理电路...... . (7) 2.2、单元电路二——延时控制电路和照明灯开关电路......... (8) 2.3、单元电路三——电源电路....................................................... ,...， (10) 三、元件清单............................................................,...,.. (11) 四、参考文献..........................................................................................,, (12) 五、设计心得............................................................,... (13)