摘要：本文介绍一种声光双控节能灯自动开关的工作原理和设计方法。白天或夜晚光线较亮时，光控部分将开关自动关断，声控部分不起作用。当光线较暗时，光控部分将开关自动打开，负载电路的通断受控于声控部分。电路是否接通，取决于声音信号强度。当声强达到一定程度时，电路自动接通，点亮白炽灯，并开始延时，延时时间到，开关自动关断，等待下一次声音信号触发。这样，通过对环境声光信号的检测与处理，完成电路通断的自动开关控制。可有效地消除长明灯，并节约电能。是采用集成电路作逻辑控制的，其可靠性高，电路简单，制作方便。
关键词：声光双控；节能；开关
目录
引言 (3)
1.1声光双控电路原理图： (3)
1.2 电路功能及大致原理 (4)
2．电路详细介绍 (4)
2.1元器件清单 (4)
2.2工作原理 (5)
2.3特殊元器件介绍 (5)
⑴光敏三极管 (5)
⑵涤纶电阻 (6)
⑶NE555 (6)
⑷稳压二极管 (8)
⑸双向可控硅： (8)
⑹压电陶瓷片 (9)
3．制作过程 (9)
3.1做PCB图 (9)
3.2丝印层 (10)
3.3焊接 (10)
3.4调试 (10)
⑴调试电源部分 (10)
⑵调试单稳延时部分 (11)
⑶调试声控放大部分 (11)
⑷调节光控部分 (11)
⑸调试完毕 (11)
4．总结 (11)
谢辞........................................................................................................... 错误！未定义书签。附录. (13)
引言
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。为此，笔者设计并试制成功了一种电路新颖、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自动开关。使用时安装于原墙壁开关上方人手触摸不到的接线盒处，或者直接替代原墙壁开关。
1．声光双控节电灯总介绍
1.1声光双控电路原理图：
图1-1
1.2 电路功能及大致原理
本电路为一声光自动控制白炽灯开关。白天或夜晚光线较亮时，光控部分将开关自动关断，声控部分不起作用。当光线较暗时，光控部分将开关自动打开，负载电路的通断受控于声控部分。电路是否接通，取决于声音信号强度。当声强达到一定程度时，电路自动接通，点亮白炽灯，并开始延时，延时时间到，开关自动关断，等待下一次声音信号触发。这样，通过对环境声光信号的检测与处理，完成电路通断的自动开关控制。
白天，由于光线照射，光敏三极管V4的c-e间呈低阻态，为V3提供了一个较大的偏置电流。使其饱和导通。此时，V3的集电极即555集成块的强制复位端④脚被强制为低电平，555集成块处于复位状态，使输出端③脚恒为低电平，双向可控硅VT无触发电流而关闭，灯H不亮。因此，白天不管声控信号有多么的强，555集成块的③脚始终为低电平。VT关闭。达到白天停止照亮的目的。晚上，由于光线明显减弱，V4因无光照射而使c-e间呈高阻状态，使V3截止，555集成块强制复位端④脚为高电平，555集成块退出复位状态，电灯电路可受声控电路控制。压电陶瓷片对猝发声响有极为敏感的特性，当有声音时，它会产生电压，这个电压经过两个三极管放大，进入555的②脚，而使得③脚为高电平，VT导通，灯照亮，在通过由R6和C6构成的单稳态延时控制电路控制灯亮的时间。
2．电路详细介绍
2.1元器件清单（如表2-1）
表2-1
2.2工作原理
本电路由电源部分，单稳延时部分，声控放大部分，光控部分组成。
由电路原理图可见，C1、R1、VD、VS和C2组成的电源电路，交流市电经C1电容降压，VD整流，VS稳压后，再由C2滤波后供给整个电路。电路采用电容降压，与使用变压器相比，不但缩小了体积，杜绝了噪声，而且也减少了电路的能耗。
电路可控硅的通断，取决于控制极信号的有无。光敏电阻GR的阻值随着光照强度的变化而变化，当光照达到一定强度时，阻值变小到与R4分压后使555的④脚处于低电平，555集成块处于复位状态，这时不管有无声音信号输入，555输出端③脚恒为低电平，可控硅正向阻断。晚上，由于光线明显减弱，V4因无光照射而使c-e间呈高阻状态，使V3截止，555集成块强制复位端④脚为高电平，555集成块退出复位状态，电灯电路可受声控电路控制。压电陶瓷片对猝发声响有极为敏感的特性，当有声音时，它会产生电压，这个电压经过两个三极管放大，进入555的②脚，而使得③脚为高电平，VT导通，灯照亮，在通过由R6和C6构成的单稳态延时控制电路控制灯亮的时间。
2.3特殊元器件介绍
⑴光敏三极管①：
①光敏元件是半导体敏感元件产品系列中重要品种之一。它具有与温敏元件相似的伏安特性，该元件也具有应用电路极其简单、体积小、输出幅值大、灵敏度高、功耗低、抗干扰能力强等特点。能提供模拟、开关和脉冲频率三种输出信号供用户选择。用它开发出的三端数字传感器，不需要前置放大器、A/D或V/F变换器，就能与计算机直接通讯。
②光敏元件正向光敏特性。把光敏元件接在正向特性测量电路上，光敏元件放置在可变照度的光场中。测量时照度由小到大，每次递增100lx，用数字照度计校准，然后测量光敏元件的正向特性，记录不同照度时的Vth、Ith、Vf 。从测试可知，光敏元件的阈值点P(Vth,Ith)随着照度的增加，一直向左偏上方向移动，Vth随光照增加而增大，Vf 变化较小。V 光敏元件的正向特性还具有光生伏特现象，光敏元件的“正”极即光生伏特的“+”极。目前，光生伏特饱和电动势为200mV左右，短路电流随光照增强而增大。当照度为100lx~5000 lx时短路电流为几微安至几十微安。
③光敏元件反向光敏特性。把元件连接在反向特性测量电路中，并把元件置于可变光场中。改变光场照度，用数字照度计校准，测量其反向特性，即反向电压VR 与反向电流IR 的关系。可以看出其反向电阻随照度增加而减小，反向电流随光照增强而变大。 ⑵涤纶电阻②（如图2-2）：
聚乙酯膜，有感结构，环氧树脂包封 ，体积小，
重量轻，引线直接焊于电极，损耗小，稳定性好，可
靠性高。广泛用于通讯器材、收录机、电视机、DVD 、
各类电源、节能灯、玩具及其它电子设备的直流和脉
动电路中。 将测电笔插进交流电源插座的火线孔里,用手拿着涤纶电容的一个脚,让涤纶电容的另一个脚与测电笔的上面金属部分相接触,如果测电笔的氖管发亮,说明电容没有断路,若氖管不亮说明电容已经断路,并且可以根据氖管的明暗程度大致判断出电容器容量的大小.本方法适用于测0.1微法以下的无极性电容
⑶NE555：
NE555是一种用途很广的时基单元集成电路，其工作电压范围较宽，可在4.5～18V 范围内工作，其驱动电流可达200mA 。电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用
于信号的产生、变换、控制与检测。NE555内部电路。
2脚为置位输入端，当该端输入电压低于1/3U+时，
NE555 电路就置位，3脚输出高电平，放电端7脚就
对搭铁点断路(内部放电三极管T １截止)。6 脚为复
位输入端，当该端输入电压大于2/3U+时，NE555电
路就转入复位，3脚输出低电平，7脚就对搭铁点短路
(内部放电三极管T1导通)。4脚为强制复位端，当输
入高电平时，该器件就正常工作；当输入低电平时，
该器件就强制复位，3脚就输出低电平。目前生产的
定时器有双极型和CMOS 两种类型，其型号分别有
NE555、5G555 、C7555等多种。它们的结构及工作
原理基本相同。通常，双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS 定时电路具有底功耗、输入阻抗高等优点。555定时器工作的电源电压很宽，并可承受较大的负载电流。双极型定时器电源电压范围为5—16V ，最大负载电流可达200MA ；CMOS 定时器电源电压为3—18V ，最大负载电流在4MA 以下。
555时基电路的工作过程如下：当2脚，即比较器A2的反相输入端加进电位低于?VDD 的触发信号时，则VT9、VTll 导通，给双稳态触发器中的VTl4提供一偏流，使VTl4饱和导通，它的饱和压降Vces 箝制VTl5的基极处于低电平，使VTl5截止，
VTl7图 2-2
图 2-3
饱和，从而使VTl8截止，VTl9导通，VT20完全饱和导通，VT21截止。因此，输出端3脚输出高电平。此时，不管6端(阈值电压)为何种电平，由于双稳态触发器(VTl4-VTl7)中的4．7kΩ电阻的正反馈作用(VTl5的基极电流是通过该电阻提供的)，3脚输出高电平状态一直保持到6脚出现高于?VDD的电平为止。当触发信号消失后，即比较器A2反相输入端2脚的电位高于?VDD，则VT9、VTll截止，VTl4因无偏流而截止，此时若6脚无触发输入，则VTl7的Vces饱和压降通过4.7kΩ电阻维持VTl3截止，使VTl7饱和稳态不变，故输出端3脚仍维持高电平。同时，VTl8的截止使VT6也截止。当触发信号加到6脚时，且电位高于?VDD时，则VTl、VT2、VT3皆导通。此时，若2脚无外加触发信号使VT9、VTl4截止，则VT3的集电极电流供给VTl5偏流，使该级饱和导通，导致VTl7截止，进而VTl8导通，VTl9、VT2。都截止，VT21饱和导通，故3脚输出低电平。当6脚的触发信号消失后，即该脚电位降至低于?VDD时，则VTl、VT2、VT3皆截止，使VTl5得不到偏流。此时，若2脚仍无触发信号，则VTl5通过4.7kΩ电阻得到偏流，使VTl5维持饱和导通，VTl7截止的稳态，使3脚输出端维持在低电平状态。同时，VTl8的导通，使放电级VT6饱和导通。通过上面两种状态的分析，可以发现：只要2脚的电位低于?VDD，即有触发信号加入时，必使输出端3脚为高电平；而当6脚的电位高于?VDD时，即有触发信号加进时，且同时2脚的电位高于?VDD时，才能使输出端3脚有低电平输出。4脚为复位端。当在该脚加有触发信号，即其电位低于导通的饱和压降0.3V时，VT8导通，其发射极电位低于lV，因有D3接入，VTl7为截止状态，VTl8、VT21饱和导通，输出端3脚为低电平。此时，不管2脚、6脚为何电位，均不能改变这种状态。因VT8的发射极通过D3及VTl7的发射极到地，故VT8的发射极电位任何情况下不会比1.4V电压高。因此，当复位端4脚电位高于1.4V时，VT8处于反偏状态而不起作用，也就是说，此时输出端3脚的电平只取决于2脚、6脚的电位。
根据上面的分析，CA555时基电路的内部等效电路可简化为如图所示的等效功能电路。显然，555电路(或者专556电路)内含两个比较器A1和A2、一个触发器、一个驱动器和一个放电晶体管。两个比较器分别被电阻R1、R2和R3构成的分压器设定的?VDD 和?VDD。参考电压所限定。为进一步理解其电路功能，并灵活应用555集成块，下面简要说明其作用机理。从图1—5可见，三个5kΩ电阻组成的分压器，使内部的两个比较器构成一个电平触发器，上触发电平为?VDD，下触发电平为?VDD。在5脚控制端外接一个参考电源Vc，可以改变上、下触发电平值。比较器Al的输出同或非门l的输入端相接，比较器A2的输出端接到或非门2的输入端。由于由两个或非门组成的RS 触发器必须用负极极性信号触发，因此，加到比较器Al同相端6脚的触发信号，只有当电位高于反相端5脚的电位时，R—S触发器才翻转；而加到比较器A2反相端2脚的触发信号，只有当电位低于A2同相端的电位?VDD时，R—S触发器才翻转。
通过上面对等效功能电路和CA555时基电路的内部等效电路的分析，可得出555各功能
端的真值表。
引脚2 6 4 3 7
电平≤? VDD * 1.4V 高电平悬空状态
电平
电平? VDD 1.4V 保持电平保持
电平* * 0.3V 低电平低电平
由表可看出，S、R、MR的输入不一定是逻辑电平，可以是模拟电平，因此，该集成电路兼有模拟和数字电路的特色。
⑷稳压二极管：
稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。
稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。
故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
⑸双向可控硅：
可控硅也称作晶闸管，它是由PNPN四层半导体构成的元件，有三个电极，阳极A，阴极K和控制极G 。
可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性好。在调速、调光、调压、调温以及其他各种控制电路中都有它的身影。
可控硅分为单向的和双向的，符号也不同。单向可控硅有三个PN结，由最外层的P 极和N极引出两个电极，分别称为阳极和阴极，由中间的P极引出一个控制极。
单向可控硅有其独特的特性：当阳极接反向电压，或者阳极接正向电压但控制极不加电压时，它都不导通，而阳极和控制极同时接正向电压时，它就会变成导通状态。一旦导通，控制电压便失去了对它的控制作用，不论有没有控制电压，也不论控制电压的极性如何，将一直处于导通状态。要想关断，只有把阳极电压降低到某一临界值或者反向。
双向可控硅的引脚多数是按T1、T2、G的顺序从左至右排列（电极引脚向下，面对有字符的一面时）。加在控制极G上的触发脉冲的大小或时间改变时，就能改变其导通电流的大小。
与单向可控硅的区别是，双向可控硅G极上触发脉冲的极性改变时，其导通方向就随着极性的变化而改变，从而能够控制交流电负载。而单向可控硅经触发后只能从阳极向阴极单方向导通，所以可控硅有单双向之分。
电子制作中常用可控硅，单向的有MCR－100等，双向的有TLC336等。。
⑹压电陶瓷片：
压电陶瓷片，也是一种发声元件，它利用压电效应工作，既可以作发声元件又可以作接收声音的元件。而且它很便宜，生日卡上的发声元件就是它。压电陶瓷片是在园形铜底板上涂覆了一层厚约1mm的压电陶瓷，再在陶瓷表面沉积一层涂银层，涂银层和铜底板就是它的两个电极。压电陶瓷有一个奇妙的特性－压电效应：如将它弯曲，它的表面就会出现异种电荷，如反向弯曲，电荷的极性也会相反。奇妙的是如果在压电陶瓷片的两个电极上施加一定的电压，它就会发生弯曲，当电压方向改变时，弯曲的方向也随之改变。
利用压电效应，有了一种声－电，电声转换的两用器件，可以当话筒用：对压电陶瓷片讲话，使它受到声波的振动而发生前后弯曲，当然人的眼睛分辨不出这种弯曲，在压电陶瓷片的两电极就会有音频电压输出。相反地，把一定的音频电压加在压电陶瓷片的两极，由于音频电压的极性和大小不断变化，压电陶瓷片就会产生相应的弯曲运动，推动空气形成声音，这时候，它又成了喇叭。
压电陶瓷片作为一种电子元件，在新买来的时候，是不带引线的，需要自己焊接。一般采用多股软线，先剥头搪锡，焊接是要求速度快，焊点小，否则容易损坏压电陶瓷片娇嫩的镀银层。
3．制作过程
3.1做PCB图
我用Protel 99 SE软件来制作的PCB图，如图3-1，设计印制电路板采用环氧基质单面铜板制作，全部元器件焊接好之后，如果有条件可以放入自制的塑料小盒里，在盒的适当部位开一个透光小孔，孔要对准光敏电阻器R11的受光面。次盒对外只有两根引出线，与要控制的电灯串联后接入220V交流市电。
图3-1
3.2丝印层
丝印层（如图3-2）是让焊接人能够准确无误的焊接元件而设定的。在工厂里面在板上面能够做做出来，而这次我的手工制作是不能够完成的。我们只能把这个图打印出来，参照纸上面的图把元件焊接上去。
3.3焊接
焊接技术是一项无线电爱好者必须掌握的基本技术，需要多多练习才能熟练掌握。
①、选用合适的焊锡，应选用焊接电子元件用的低熔点焊锡丝。
②、助焊剂，用25%的松香溶解在75%的酒精（重量比）中作为助焊剂。
③、电烙铁使用前要上锡，具体方法是：将电烙铁烧热，待刚刚能熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂在烙铁头上，使烙铁头均匀的吃上一层锡。
④、焊接方法，把焊盘和元件的引脚用细砂纸打磨干净，涂上助焊剂。用烙铁头沾取适量焊锡，接触焊点，待焊点上的焊锡全部熔化并浸没元件引线头后，电烙铁头沿着元器件的引脚轻轻往上一提离开焊点。
⑤、焊接时间不宜过长，否则容易烫坏元件，必要时可用镊子夹住管脚帮助散热。
⑥、焊点应呈正弦波峰形状，表面应光亮圆滑，无锡刺，锡量适中。
⑦、焊接完成后，要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净，以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作。
⑧、集成电路应最后焊接，电烙铁要可靠接地，或断电后利用余热焊接。或者使用集成电路专用插座，焊好插座后再把集成电路插上去。
⑨、电烙铁应放在烙铁架上。
3.4调试
⑴调试电源部分：由于装配电路带市电，因此调试时要十分的小心，以防触电。通电后，
测C2两端的直流电压有8V~10V左右，这表明电源部分的工作正常，方可进行其他部分的调试。
⑵调试单稳延时部分：断开V4和电容C5，使光控和声控部分脱开，接着将RP2大约旋至中间位置，使555触发端大约处在1/2VCC左右，并用一个10K的左右的电阻并联在R6两端，以缩短延时的时间。电源接通时，由于控制端6、7脚初始通电时为低电平，输出端3脚应该为高电平，可控硅导通，灯泡H亮；约数秒后，灯泡H自灭，表示延时部分工作正常。然后，手握镊子小心碰触555集成块的2脚，H应该立即发光，而后延时熄灭，适当调节RP2，直到动作正常为止。一般，只要使555的第2脚大于1/3VCC 即可正常工作。
⑶调试声控放大部分：接上C5，RP1调到中间的位置，通电后先用一器具轻轻敲击陶瓷片，灯泡发光，然后延时自灭。接着击掌，灯泡应该亮1次、延时自灭，在拉开距离调试，细心调节RP1、RP2直到满意为止，调节上述两电位器，灵敏度最高时，其控制距离可达8M，为了保险起见，灵敏度在5M位置最合理。
⑷调节光控部分：接上V4，使受光面受到光面受到光照，接通电源，测量V3的集电极电压应该近零，这时不管如何敲击压电陶瓷片，H不发为正常。然后挡住光线，使光电不受光照，敲一下压电陶瓷片，灯泡即亮，后延时自灭，表示光控部分正常，适当选择R9，可以改变光控的灵敏度，这可根据所处的环境而定。
⑸调试完毕：把R6上面的并联电阻去掉，可以根据需要适当调整R6，以获得所需要的延迟时间；最后用环氧树脂封固，防止震动而改变电路的参数。此延迟照明电路有两个显著的特点：一是电灯点亮为软启动，点亮后为半波交流电，可以大大延长灯泡的使用寿命；二是点燃时间为R9和V5的时间常数决定，若感觉延迟时间过短，则可增大C5的容量。自身灯光照射在R11上不会发生自我关灯现象，此延迟灯实际使用，效果极佳。一般的脚步声就能使电灯点亮发光，照明灯泡H宜用60W或60W以下的灯泡。
4．总结
此次，我设计的课题是声光双控节能灯，它主要有以下几个特点：
①，白天自动关闭，夜间有人走动时，其脚步声或谈话声均可使电灯自动点亮，而且声音过后1分30余秒电灯又会自动熄灭。
②可有效地消除长明灯，并节约电能。
③是采用集成电路作逻辑控制的，其可靠性高，电路简单，制作方便。
声光双控节能灯的电路虽然很简单，但是要自己做出一个成品出来，却是有困难的。就比如说把电路的原理图设计出来后选元器件也是一个很复杂的过程，要必须弄清楚每个元器件的性能才能选购到适合自己设计电路的元器件；再就是制成印制板也是一个麻烦的过程，次电路虽然简单但是走线很复杂等。次此设计不但复习巩固了两年来所学习的专业知识，而且让我门更进一步掌握我们的所学知识。此过程对我们的动手能力又有
进一步的提高，所以次此设计将对我们以后的工作起到不可磨灭的作用。此次设计还让我明白了，做什么事情都要认真仔细，来不得半点马虎，就比如我焊接的时候不小心把集成芯片焊接错了，差点使整个电路“崩溃”。最后我认为次此的设计做的是很成功的，成品做出来了，并且达到了预期的结果。
参考文献
[1]江国强。现代数字逻辑电路。电子工业出版社，2006。
[2] 南寿松，刘荣林。电子实验电子时训。中国标准出版社，2004，11。
[3] 黄继昌，张海贵，郭继忠等。实用单元电路及其应用。人民邮电出版社，2002，20-37，10。
[4] 扬碧石，束慧，陈兵飞等。电子技术实训教程。电子工业出版社，2005，174-176。
附录
①光敏三极管
光敏元件是一种经过重掺杂而形成的特种PN结，是一种正、反向伏安特性不对称的两端有源元件。主要技术参数有：
T=20°C或25°C
10
20
30
31
阈值电压
Vth
V
<10
10~20
20~30
>30
RL=5kW
导通电压
Vf
V
￡5
￡10
￡15
￡20
RL=5kW
转换时间
t
ms
20
20
20
20
阈值灵敏度
Sth
mV/100lx
-80
-120
-150
-200
RL=5kW
阈值灵敏度温漂
DTth
%/100lx×°C×FS
>-4
RL=5kW
②涤纶电容
特性：
特性SPECIFICATIONS
引用标准GB：6346
使用工作溫度围-40℃～+85℃
标称电容量充许偏差G：±2% L：±3% J：±10% K：±10% M：±20%
电容量范围0.001 μF ～0.47 μF
工作电压50VDC；100VDC；250VDC；400VDC；
630VDC；1000VDC
绝缘电阻＞30000M Ω(C ≤0.1μF); ＞15000m Ω(C＞0.1μF);
(1minute at 25℃and RH ≤65%)
损耗角正切（散逸因素）≤1%（25℃；1KHZ)
耐久性140%之额定电压1000小时，试验完成后ΔC/C≤3% Δ（DF）≤0.06% ΔIR ≥15000mΩ
C≤0.10μF,IR≥1500mΩ
C＞0.10μF,IR≥5000mΩ(25℃;1KHZ)
电压表达方式：
电压50V 63V 100V 125V 160V 200V 250V 400V
JIS 标准1H 1J 2A 2B 2C 2D 2E 2G
电压500V 600V 630V 800V 1000V 1500V 2000V 2500V
JIS 标准2H 2X 2J 2K 3A 3T 3D 3E
允许误差：
代码 F G H I J K M
误差±1.0% ±2.0% ±2.5% ±3.0% ±5.0% ±10% ±20%
北京邮电大学 电子电路综合设计实验报告 题目: 简易声光控照明系统的设计与实现院系：电子工程学院 姓名： 班级： 学号：
摘要： 本文主要介绍了如何利用NE555，和可控硅制作简易声光控照明系统，以及该系统的电路组成、工作原理及相关元器件的选择与检测方法，通过对这些问题的详细分析，探讨了电路设计所需的注意事项及电路调试方法。同时其核心部分（声光控电子开关）也可为控制其他复杂电路提供一定的参考价值。 关键词：声光控延时开关NE555 可控硅电路原理元器件 一．实验目的 1）了解一种声光控照明系统的工作原理，在实践中加深对元器件选择及检测方法的理解。 2）掌握一种简易声光控照明系统的设计方法。 3）提高独立设计电路和验证实验的能力。 二．实验任务要求 设计实现一个简易自动照明控制系统，设计指标要求如下： 1）当环境明亮情况下，照明系统自动关闭。 2）当环境昏暗情况下，可以通过声音自动触发照明系统。 3）最小照明时间要求不低于10s。 4）12V交流电源的设计。 三．实验设计 1、设计主体思想： 该系统主要由声光控延时开关和照明电路两部分组成，通过声光控电子开关控制照明系统的导通与截止，实现对照明的控制，以及利用NE555来实现照明系统的照明时间的控制。 2、工作原理： 声光控延时电路：整个电路由四部分组成，分别为，整流稳压电路，话筒声控电路，光敏控制电路和NE555定时触发电路。 2.1 整流稳压电路:AC1、AC2之间接12V 交流电, 经过D1～D4桥式整流得到12V 左 右的直流。通过D7，R1、C1稳压管DW进行降压滤波, 为后面的低压直流电路提供 VCC( +9.1V) 电压。 2.2 话筒声控电路：话筒MK 把声音信号采集后经过Q1、Q2两级共射放大, 后经C4输
声光控开关电路 光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。 光敏电阻的结构与原理 光敏电阻器又叫光感电阻，其工作原理是基于内光电效应。 光敏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（将光的变化转换为电的变化）。 光电特性：在光敏电阻两级电压固定不变时，光照度与电阻及电流间的关系称为光电特性，光电特性曲线如图1-2所示 图1-2光敏电阻特性曲线 整机电路组成和各部分作用 声光控开关节能灯电路由电源电路、声控电路、光控电路、延时电子开关电路四大部分组成。 电源电路
电源电路它是给电路提供能源的设备，其作用是给电路提供电源，使电路能正常的工作。常用的电路有：半波整流、全波整流、桥式整流、而常用的电源电路使用的是桥式整流电路为主要电源电路部分。 声控电路 声控电路它是用声音控制电路的设备，其作用是把送入的声波转换为电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。常用的电路有：小信号放大电路、声波控制电路等。而常用的声控电路使用的是声波控制电路为主要的声控电路部分。 光控电路 光控电路它是用外来的光源来控制电路的设备。其作用是把外来送入的光源转换电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。常用的电路有：发光器件电路、光敏器件电路和光电显示器件电路。而常用的光控电路使用的光敏器件电路为主要的光控电路部分。 延时电子开关电路 延时电子开关电路它是用电路中送入的信号进行控制电路的设备。其作用是用送入来的信号去控制电路，使电路达到延时的效果。常用的延时电路有按键延时电路、感应延时电路、开关控制延时电路、光控延时电路、声光双控延时电路等。而本电路延时电子开关电路使用主要的电路为声光双控延时电路部分。声光双控电路是声、光控开关的组合。它是利用驻极体话筒是否采集到声音信号，光敏电阻感应光线的明暗来改变信号的高低电平，以达到控制电路输出高低电平的目的，再利用稳压管高电平导通的原理来控制灯泡的亮灭。 声光控单元电路的设计 整流电路的设计 整流电路把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成整流电路是电力电子电路中最早出现的一种，它将交流电变为直流电，应用十分广泛。 全波整流的输出是交流输入电压的0.9倍，效率高，直流电压平稳。能充分利用变压器的功率。半波整流输出是交流输入的0.45倍，效率低。在负载电流较小的场合也可用半波整流。 根据电压的充分利用整流电路选用单向桥式整流电路。 单向桥式整流电路是由电源变压器T，4只整流二极管VD1～VD4和负载R L组成。电路图如2-1图所示。
广西水利电力职业技术学院 信息工程系 声光双控楼道灯控制器的设计与制作毕业设计报告 姓名：林凤升、周钻 系（院）：信息工程系 班级： 13电子信息班 指导老师：廖威 2015年12月26日
毕业论文（设计） 楼道声光双控灯原理研究与设计 学生姓名张文波学号 200508011171 指导教师刘佳佳 系（部）信息工程系 专业年级 05计算机科学与技术 论文答辩日期年月日 中国海洋大学青岛学院 楼道自动感应灯原理研究与设计 摘要 民用住宅楼梯照明的控制，一要节约用电、控制自动化，二要方便住户对楼梯照明用电的管理，三要投资少。根据这三个原则，提出一种新的自动控制声光双控电路，很有推广应用价值。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
，随着经济的发展全球的资源日益紧缺，节约资源显的越来越重要，而电能的节约更是其中最重要的一方面，所以可以设计一种节约电能的照明灯，声光双控灯就是其中一种。 我花了三周时间设计了一种声光双控电路，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，过几分钟后又自动熄灭，节能节电。 关键字：声控电路；光控电路；延时电路；声音传感器；节能。 Abstract The civil housing staircase illumination control, one must use electricity frugal, the control automation, two must facilitate the inhabitant to the staircase lighting electricity management, three must invest few.According to these three principles, proposed one kind of new automatic control acousto-optics double controls the electric circuit, has the promotion application value very much.In unit's and so on school, institution, factory and mining enterprise public places as well as the inhabited area public corridor, the large oil lamp lit day and night before Buddha status phenomenon is extremely common, this has created the energy enormous waste.Moreover, because the frequent switch or the human factor, the wall switch damage rate was very high, increases the service quantity, has wasted the fund to develop the global resources along with the economy to be day by day scarce, saves the resources to reveal more and more importantly, on the one hand but the electrical energy saved is most important, therefore might design one kind to save the electrical energy flare, the acousto-optics double controlled the lamp is one kind. I spent three weeks time to design one kind of acousto-optics double to control the electric circuit, introduced in this design many kinds of acousto-optics controlled the street light controller the composition, the performance, the applicable scope and the principle of work, gave various electric circuits schematic diagram and the part parameter choice, the electricity saving effect are extremely obvious, simultaneously also greatly reduced the service quantity, saved the fund, the use effect has been good.The daylight is good, no matter passing by on the road makes the big sound, all cannot be the light bulb shines.Night the light is dark, so long as the electric circuit acoustic pickup examines has sends the sound garrulously, can shine automatically for the pedestrian illuminates, after several minutes has also been automatic extinguishes, energy conservation electricity saving.
控电路在城市路灯或楼道照明中有着至关重要的作用,采用光控电路,可以根据光线的强弱来自动开启与关闭照明灯,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与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。 本文设计的声光控制照明灯,该电路夜间有声音信号时,照明灯(用LED发光管模拟)点亮;无声时延迟5秒后熄灭;如声音间隔小于5秒,则LED持续点亮。白天有声无声均不点亮。这款小巧美观又实用节能,可以用蚊钉固定在自家门口也可以安装在走廊上,还可以用在厂房,建筑工地。 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与损坏灯泡了。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与楼道等处的短时照明。 二、楼道声控灯电路设计 2、1楼道声控灯的基本原理 该电路由声控电路、光控电路及放大电路、单稳态延时电路组成,下面对其功能进行逐一分析并确定电路结构。 光控电路就是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。声音信号由驻极体话筒BM接收,经过反比放大,放大的信号送到NE555定时器的2,6脚。该电路可以对声控延时电路进行控制,在白天光线较强时,该电路在光控电路的作用下,处于关闭状态,对任何声音信号都不响应,在晚上光线较弱时,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做出相应的响应。NE555定时器的输出去控制74HC123声控延时电路。该电路主要在光线较弱时起作用。这主要就是通过光控电路的输出来控制的。
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
职业技术学院 Anhui Vocational And Technical College 电子技术课程设计报告设计课题：声光双控公共走道灯
摘要 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X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，
摘要 摘要 本文阐述了简单的声、光同时控制的路灯电路的制作。该电路能自动控制白天开关、夜晚亮灯、人走灯灭。具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。选择声敏传感器、光敏传感器作为基本元件。综合了声、光和延时控制、工作稳定、节电并可延长灯泡寿命。光敏传感器,声控传感器两种传感器形成了声控、光控两种控制的电路。利用布局和布线规则完成了电路板的制作。实现了电子开关的两种控制，实验结果实现了灯的控制。 关键词：自动控制；节能；声控电路；光控电路；延时电路
淮安信息职业技术学院毕业设计论文
目录 目录 摘要 (1) 第1章绪论 (1) 1.1课题研究背景及意义 (1) 1.2本文的主要工作 (1) 第2章总体电路设计及其原理说明 (3) 2.1设计要求 (3) 2.2总体电路设计 (6) 第3章单元电路设计与分析 (9) 3.1电源设计 (9) 3.1.1电源结构设计 (9) 3.1.2 结构原理说明 (9) 3.2声控部分电路设计 (10) 3.2.1驻极体话筒 (10) 3.2.2声控部分电路工作原理及电路图 (12) 3.3光控部分电路的设计 (13) 3.3.1光敏三极管简介 (13) 3.3.2光敏三极管功能 (14) 3.3.3光控原理 (16) 3.4延时处理部分电路的设计 (17) 3.4.1 555定时器 (18) 3.4.2延时电路图及控制原理 (21) 3.5参数计算 (22) 第4章电路图绘制与PCB图制作 (25) 4.1P ROTEL 99SE简介 (25) 4.1.1原理图设计 (25) 4.2PCB的生成 (25) 4.2.7原理图与PCB最终生成 (27) 总结与展望 (29) 致谢 (30) 参考文献 (31)
下载可编辑 广西水利电力职业技术学院 信息工程系 声光双控楼道灯控制器的设计与制作毕业设计报告 姓名：林凤升、周钻 系（院）：信息工程系 班级： 13电子信息班 指导老师：廖威 2015年12月26日
毕业论文（设计） 楼道声光双控灯原理研究与设计 学生文波学号 200508011171 指导教师佳佳 系（部）信息工程系 专业年级 05计算机科学与技术 论文答辩日期年月日 中国海洋大学青岛学院 楼道自动感应灯原理研究与设计 摘要 民用住宅楼梯照明的控制，一要节约用电、控制自动化，二要方便住户对楼梯照明用电的管理，三要投资少。根据这三个原则，提出一种新的自动控制声光双控电路，很有推广应用价值。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，随着经济的发展全球的资源日益紧缺，节约资源显的越来越重要，而电能的节约更是其中最重要的一方面，所以可以设计一种节约电能的照明灯，声光双控灯就是其中一种。 我花了三周时间设计了一种声光双控电路，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，过几分钟后又自动熄灭，节能节电。 关键字：声控电路；光控电路；延时电路；声音传感器；节能。 Abstract The civil housing staircase illumination control, one must use electricity frugal, the control automation, two must facilitate the inhabitant to the staircase lighting electricity management, three must invest few.According to these three principles, proposed one kind of new automatic control acousto-optics double controls the electric circuit, has the promotion application value very much.In unit's and so on school, institution, factory and mining enterprise public places as well as the inhabited area public corridor, the large oil lamp lit day and night before Buddha status phenomenon is extremely common, this has created the energy enormous waste.Moreover, because the frequent switch or the human factor, the wall switch damage rate was very high, increases the quantity, has wasted the fund to develop the global resources along with the economy to be day by day scarce, saves the resources to reveal more and more importantly, on the one hand but the electrical energy saved is most important, therefore might design one kind to save the electrical energy flare, the acousto-optics double controlled the lamp is one kind. I spent three weeks time to design one kind of acousto-optics double to control the electric circuit, introduced in this design many kinds of acousto-optics controlled the street light controller the composition, the performance, the applicable scope and the principle of work, gave various electric circuits schematic diagram and the part parameter choice, the electricity saving effect are extremely obvious, simultaneously also greatly reduced the quantity, saved the fund, the use effect has been good.The daylight is good, no matter passing by on the road makes the big sound, all cannot be the light bulb shines.Night the light is dark, so long as the electric circuit acoustic pickup examines has sends the sound garrulously, can shine automatically for the pedestrian illuminates, after several minutes has also been automatic extinguishes, energy conservation electricity saving.
附件一： 分类号 ————————————————————————————————— 密级 —(宋体小五号) UDC 毕业论文（设计） 楼道声光双控灯原理研究与设计 学生姓名张文波学号200508011171 指导教师刘佳佳 系（部）信息工程系 专业年级05计算机科学与技术 论文答辩日期年月日 中国海洋大学青岛学院
楼道自动感应灯原理研究与设计 摘要 民用住宅楼梯照明的控制，一要节约用电、控制自动化，二要方便住户对楼梯照明用电的管理，三要投资少。根据这三个原则，提出一种新的自动控制声光双控电路，很有推广应用价值。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，随着经济的发展全球的资源日益紧缺，节约资源显的越来越重要，而电能的节约更是其中最重要的一方面，所以可以设计一种节约电能的照明灯，声光双控灯就是其中一种。 我花了三周时间设计了一种声光双控电路，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，过几分钟后又自动熄灭，节能节电。 关键字：声控电路；光控电路；延时电路；声音传感器；节能。 Abstract The civil housing staircase illumination control, one must use electricity frugal, the control automation, two must facilitate the inhabitant to the staircase lighting electricity management, three must invest few.According to these three principles, proposed one kind of new automatic control acousto-optics double controls the electric circuit, has the promotion application value very much.In unit's and so on school, institution, factory and mining enterprise public places as well as the inhabited area public corridor, the large oil lamp lit day and night before Buddha status phenomenon is extremely common, this has created the energy enormous waste.Moreover, because the frequent switch or the human factor, the wall switch damage rate was very high, increases the service quantity, has wasted the fund to develop the global resources along with the economy to be day by day scarce, saves the resources to reveal more and more importantly, on the one hand but the electrical energy saved is most important, therefore might design one kind to save the electrical energy flare, the acousto-optics double controlled the lamp is one kind. I spent three weeks time to design one kind of acousto-optics double to control the electric circuit, introduced in this design many kinds of acousto-optics
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
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。
控电路在城市路灯或楼道照明中有着至关重要的作用，采用光控电路，可以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。 本文设计的声光控制照明灯，该电路夜间有声音信号时，照明灯（用LED发光管模拟）点亮；无声时延迟5秒后熄灭；如声音间隔小于5秒，则LED持续点亮。白天有声无声均不点亮。这款小巧美观又实用节能，可以用蚊钉固定在自家门口也可以安装在走廊上，还可以用在厂房，建筑工地。 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。 二、楼道声控灯电路设计 2.1楼道声控灯的基本原理 该电路由声控电路、光控电路及放大电路、单稳态延时电路组成，下面对其功能进行逐一分析并确定电路结构。 光控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。声音信号由驻极体话筒BM接收，经过反比放大，放大的信号送到NE555定时器的2,6脚。该电路可以对声控延时电路进行控制，在白天光线较强时，该电路在光控电路的作用下，处于关闭状态，对任何声音信号都不响应，在晚上光线较弱时，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做出相应的响应。NE555定时器的输出去控制74HC123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。
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
电子系统综合创新设计综合报告题目：节能灯设计 课程：电子系统综合创新设计 学号： 姓名： 学院：电子与电气工程学院 专业：电子信息工程 班级 学期：2015 ~2016 学年第一学期
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。 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节能灯的设计，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。 本论文主要阐述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：与非门放大；光敏二极管；可控开关；延迟电路。 Abstract As "the eyes are the Windows of the soul." I think lamp is the direction of mind. Guide In life, we use the ever-present lamp, table lamp, street lamp, fluorescent lamp, such as, lights, searchlights, but no matter what style, the lamp, they are consistent, lighting. Therefore, the design of a practical and convenient floodlight is our human common wishes. But life we use the most ordinary lamp is haunting floodlight, lived everyone should know 52-storey block, the corridor is very narrow, the evening walk very inconvenient, if corridor lights have floodlight, unavoidably will waste the country's resources, design a kind of state power and not waste is very convenient and practical lighting system is very practical significance of a thing.