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任务书
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 practical, even the general's footsteps can light the bulb, lighting.
Keywords: light control; LM324; relay; delay
目录
摘要 (4)
关键字 (4)
Abstract (5)
Keywords (5)
1 前言 (7)
2 设计任务 (8)
2.1 设计任务及要求 (8)
3 系统组成及工作原理 (9)
3.1 总体设计思路 (9)
3.2 电路各模块设计简介 (9)
4 系统中电源模块的设计 (12)
4.1 方案比较和确定 (12)
4.2 设计思路 (13)
4.3 直流稳压电源原理 (13)
4.4 参数选择 (14)
4.5 仿真图 (15)
5 电源电路和系统的调试 (18)
5.1 电路的焊接 (18)
5.2 电路的调试 (18)
5.3 系统调试 (18)
总结 (19)
致谢 (20)
参考文献 (21)
附件一 (22)
1 前言
随着科学技术的发展以及人们对节能意识的增强，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，声光控路灯将是首选的主流产品。
本次课题是声光控路灯控制系统设计，此控路灯系统的设计采用模块化结构，主要有声控电路，光控电路，延时电路，电源电路及其他电路。在设计此控制系统时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、容易、条理清晰。同时调试起来也更容易：可以先将各个板块单独进行调试，再汇总。这样可以避免因为某个单一板块做不出来而使整个系统的设计进程无法继续。
此电路是通过对外界信号的选择而使灯泡亮的功能。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，用话筒测声音信号，LM324 对信号进行放大，和构成比较电路，继电器控制驱动灯泡。当有较强光时无论有无声音都不会亮，无光或光很暗时有声音会亮，无声音则不亮，延时时间是20 秒。该声光控路灯初步评测使用还比较方便，应用也相对比较广泛。该电路可应用于商品房、公司等走道上，能满足这些特定场合的需要，具有广泛的应用价值。
2 设计任务
2.1 设计任务及要求
1. ①光照度强（白天）路灯不点亮，光照度暗（夜晚）路灯可由声音控制。
②有声音是路灯点亮否则不点亮。
2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。
3 系统组成及工作原理
3.1 总体设计思路
声光控路灯主要是依据光控原理和声控原理来设计的。利用光控电路可以根据光线的亮暗条件控制灯的使用。光控电路是由光敏电阻和普通电阻组成。声控电路是为完善光控路灯而设计。在不同时段、不同的地点使用灯的机率也不同，声控可进一步节约能源。整个电路由电源电路，声控电路，光控电路及延时电路等部分组成。电源由电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，经降压整流后输出电路所需电压。光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光电程度相对应的电压信号。从而实现白天灯泡不亮晚上遇到声响时，通过声控电路使灯泡自动点亮，声控电路主要将声音信号转变为电信号，从而要实现自动控制，延时电路声音消失后延长一段光照时间。总体方框图如图2.1 所示。
电源部分
综合逻辑
控制电路
图2.1 声光控路灯原理结构方框图
3.2 电路各模块设计简介
（1）光控电路
图 2.2 光控电路为光信号采集电路，负责给逻辑电路提供环境中光的信息。利用光敏电阻对光的强度程不同阻值特性，使电路输出与光电信号相对应的电压信号。从而实现光控目的。
图2.2 光控电路
（2）声控电路
如图2.3 声控电路为声音信号采集电路，主要负责给逻辑电路提供环境中的声音信号。光控的基础上，通过咪头对声音的检测，使电路输出与声音相对应的电压值。通过逻辑电路，在夜晚有人经过时路灯点亮并在声音消失后一段时间后熄灭。
图2.3 声控电路
3.2. 3 逻辑控制电路
如图2.4 用于对声音及光信号的综合处理，运用74LS08D 的与门，实现对信号7的筛选。从而对开关部分发出开启或关闭的信号。实现对光及声音信号的综合反映，实现智能省电。
图2.4 逻辑控制电路
3.2. 4 延时电路
延时电路的作用是在灯亮之后延时20S 然后控制灯自动熄灭，从而达到节约电能延长使用寿命的目的。如图 2.5 所示，由前一级电路输入激励，通过RC 充放电达到延时的目的。通过比较器输出的电压使三极管导通或截止，从而使继电器工作控制灯泡开关。
2.5 延时电路
3.2. 5电源电路
电源模块是声光控路灯系统中不可缺少的一部分，也是保证系统稳定安全工作的前提。本次设计的电源电路如图2.6 所示：电网提供交流电压220V，流经的变压器输入电路。交流电压经过桥路，使交流电压变成脉动的直流电压。滤波电容C3使电压的脉动越小，输出电压平均值越大。LM317 为可调式三端稳压器，在电网电压波动和负载变化时，利用自身调整原理，使输出电压非常稳定。通过调节变阻器R1，使R3与R1 的比值改变从而达到调节电压的目的。
图2.6 电源电路
4 系统中电源模块的设计
4.1 方案比较和确定
直流电源按原理分为线性电源和开关稳压电源两种，线性电源通过改变调整元件控制信号的强弱来调节其等效阻值，从而稳定输出电压。其特点是：纹波系数小，但效率低，一般适用于小功率的电子电路。开关型稳压电源通过改变开关管的导通时间，得到稳定的电压输出，其特点是纹波系数大，电磁兼容性差，效率高，过载能力强，一般适用于大功率或者要求效率高的场合。由于本实验只需要较小功率，且对效率也无特殊要求，因此选择较为简单的线性电源。
在线性稳压电路中，有串联型稳压电路与集成线性稳压电路。串联型稳压电路如图3.1 所示，它由调整管，基准电压电路，取样电路和比较放大电路组成。调整管的压降总与输出电压的变化方向相反，起着调整的作用；而放大环节使电压负反馈加深，故调整的结果使U0 的变化很小。从理论上讲，放大电路的放大倍数越大，负反馈越深，输出电压的稳定性越好。但是当负反馈越强时，可能产生自激振荡，需消振才能正常工作。集成稳压线性电路如图3.2 所示，经整流滤波后的直流电压Ui 接在输入端，在输出端便可得到稳定的输出电压U0。Ci 用于抵消电感效应，C0用于改善负载瞬间响应。RP1 与R1 的比值改变可以调节输出电压的值。图中所用到的集成稳压器是随半导体集成技术的发展应运而生的。具有体积小，可靠性高，使用灵活，温度特性好的优点。对比两个电路图，考虑到操作简单，技术要求等问题，发现集成线性稳压电路更适合此设计。
图3.1 串联型稳压电路图
图3.2 集成线性稳压电路图
4.2 设计思路
（1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。
（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。
4.3 直流稳压电源原理
直流稳压电源是一种将220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图3.3
图3.3 直流稳压电源方框图
其中：
（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V 交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。可用W08 桥堆。
（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。
整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图 3.4 所示。在u2 的正半周内，二极管D1、D2 导通，D3、D4 截止；u2 的负半周内，D3、D4 导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图 3.5 所示。
图3.4 整流电路图3.5 输出波形
在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半。
在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。稳压电路可选集成三端稳压器电路。总体原理电路见图3.6。
图3.6 稳压电路原理图
4.4 参数选择
（1）根据设计所要求的性能指标，选择集成三端稳压器。
因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器，常见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317 系列稳压器输出连续可调的正电压，可调范围为1.2V~37V，最大输出电流为1.5A。稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。LM317 系列管脚图和典型电路如图3.7.
图 3.7 LM317 管脚图与典型电路
输出电压表达式为：
式 3.4.1 中， 1.25 是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压，此电压加于给定电阻R1两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器RP1，电阻R1 常取值200?，RP1 取5K?。
由上式可得U在1.25V~32.5V之间
LM317其特性参数：输出电压可调范围：1.2V~37V
输出负载电流：1.5A
输入与输出工作压差：3~40V
能满足设计要求，所以选用LM317组成稳压电路
(2)选择电源变压器
确定副边电压U2:
电路中滤波电容承受的最高电压为17V，所以所选电容器的耐压应大于17V。
（4）抑高频电容C0 的选择
由于大容量电解电容有一定的绕制分布电感，易引起自激震荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干扰。一般电路中接上1uf 的电容即可。
4.5 仿真图
利用Multisim 软件进行仿真，考虑到实际变阻器的调节，取两组数据。将变阻器分别滑到0%和100%，分别记下两组数据的图形及数据。图 3.8 为变阻器调到0%的时刻，输出电压为最小值1.254V。图 3.9 为变阻器调到100%的时刻，输出电压为最大值32.962V。
根据理论计算公式可知，在变阻器调到0%的时刻，理论值为1.25V；在变阻器调到100%的时刻，理论值为32.5V。仿真结果与理论计算特别接近，因此该电源满足设计需求。
图3.8 变阻器调到0%时
图3.9变阻器调到100%时
5 电源电路和系统的调试
5.1 电路的焊接
应注意的事项：
1.先装矮后装高、先装小后装大、先装再焊等等；
2. 布线尽量使电源线和地线靠近实验电路板的周边，以起一定的屏蔽作用；
3. 最好分模块安装。此外焊接时不能出现虚焊、假焊、漏焊，更不能出现过焊，因为有些器件，不能耐高温，比如焊接三极管时，电烙铁绝对不能停留太久。
4. 按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。
5.2 电路的调试
电源电路的调试较为简单，接入220V，50HZ 的交变电流后，电源指示灯亮，表示接通。用万用表的红黑表笔分别接引出的输出导线，测量两端电压。将变阻器调到100%，则输出最小电压，理论值是1.25V,仿真所得值为1.254V，实际测得值为1.12V。将变阻器调到100%，理论上应输出32.5V,仿真所得值为32.962V ，实际测得值为31.3V。实际值与理论值在可接受的误差范围内，因此电源较为合格，满足实验要求。本实验中各模块所需值为7V,调节电位器同时看万用表的示数，调到输出值为7V 的位置即可。
5.3 系统调试
将五个模块连接好，附上电源。用手遮住光敏电阻，使光敏电阻接收不到光线或者仅接受很弱光线，用手敲咪头（由于库房限制，咪头对声音的敏感度不是很强，因此用手直接在上面敲制造声音），如果灯泡亮，且持续亮了20 秒钟，则说明实验达到了预期效果。若灯泡没有亮，则用示波器逐个检测信号，再检查是否存在虚焊的问题。直到达到实验预期效果。调试过程中如果发现电路不是怎么灵敏，可以调节声音检测放大系统的电位器，增加它的灵敏度。
在调试电路开始，灯泡一直不亮。检查电板电路上的元件，发现有块芯片烧坏了，换了一块芯片。继续调试还是存在问题，电路出现了不稳定的状态，主要是灯时亮时不亮，最后发现是由于电源线虚焊了导致电路的时好时坏，经过重新检查和焊接，问题的得到解决。
声光控路灯控制系统是一种声音和光照双控照明灯，它可以用于楼梯、街道等经常有路人却又不确定时候出现的场合。与一般路灯不同的是，声光控路灯仅在光线较暗并且有声音的情况下才控制电路接通，使灯亮。从而达到人来灯亮，延长一小段时间后灯熄。因而比无此控制系统的路灯更节能，使用寿命也相对较长。
本系统由五个部分组成。电源部分通过对电网电压的整流滤波输出稳定的直流电压，给整个电路供电。声控电路通过咪头检测到声音，将声音的变化转化成电压的变化传给逻辑电路。光控电路通过光敏电阻对光的强弱程呈不同阻值而改变电路中的电压，传给逻辑电路。声音信号和光信号通过与门的选择判断，决定对开关发出开启或关闭的信息。如果开关开启，则延时电路通过RC 充放电实现灯亮延时的效果。由于此电路在光线较暗时是否接通取决于声音的强弱，因此为加强其工作效应，设计了信号放大整形电路，微弱的信号经过此电路加工也能使开关工作。本次设计总体上达到了预期的效果，在用手遮住光敏电阻同时对咪头给予声音刺激，灯亮，并且延时了20 秒。
本次设计电路结构简单，既可及时照明又可节省电力。其适用范围广，并且使用寿命长，既减少了维修量也省了资金，很切合当代提倡的节能观念。展望未来的照明市场，节能照明电器的需求有着大幅增长的趋势，因此声光控路灯的潜力很大。
在本次课程设计过程中，感谢我的学校，给了我学习的机会，在学习中，杨老师给予了细致的指导，提出了很多宝贵的意见与建议，老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。
他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。通过两周的努力,在老师和同学的辅导和帮助下,我完成了此次设计通过此次课程设计，我再一次认识到了自学的重要性。在仿真设计的过程中，我发现了很多细节性的问题，也出现了很多错误，经过和同学们研究、商讨最后都解决，感觉团队协作能力是非常有必要的。通过此次设计，让我对以前所学习的电力电子和multisim知识有了更深刻的了解，我认为此次设计让我更加巩固了所学的知识并在设计的过程中得以运用，克服了做设计过程中的困难，让我受益匪浅。
感谢所有授我以业的老师，没有这些年知识的积淀，我没有这么大的动力和信心完成这篇论文。感恩之余，诚恳地请老师对我的论文多加批评指正，使我及时完善论文的不足之处。
谨以此致谢，最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅的老师表示衷心的感谢。
摘要 摘要 现在，随着微电子技术和集成电路技术的快速发展，单片机技术无处不在。单片机作为计算机科学与技术的重要组成部分，作为嵌入式系统的先头兵，片上系统的先行者，已经被广泛应用到了各行各业，尤其是与控制相关的领域，极大的提高了产品的智能化程度和技术水平，已经成为了当今社会十分重要的技术领域。随着社会需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计的。 本系统采用MSC—51系列单片机89C51和相关的光电检测设备及设计智能路灯控制器，实现了能根据实际光线条件通过8051芯片的P1口控制路灯开关功能。随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街道照明，而且发展成了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。 关键词：路灯单片机技术设计
ABSTRACT ABSTRACT Nowadays, with the rapid development of micro-electronic technology and integrated circuit technology, Single Chip Micro-computer (MCU) technology is being used everywhere. MCU has been used in all kinds of industries, especially in the areas concerning the controlling as the important ingredient in the computer science and technology, the front-runner in the embedded system. It has improved products’Intellectualized and technical standards and been a quite important technical area in our recent social needs and the applied areas of MCU expanding, types of mental produce and control systems are designed with MCU as the central technology. The system uses MSC MSU-51 and Relevant photo electric equipment to design intelligentized controller of streets lights and realize the function of controlling the switches according to the actual conditions of light through P1 port of 8051 chip. As the ever-accelerated development of social civilization, City light is not only confined to the street lighting but also developed into the urban landscape and decorative Keywords: lamp MCU-technology design
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
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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
自动光控路灯系统设计 1.功能要求 （1）白天时，路灯自动关闭（路灯可用小灯泡代替。但必须用继电器控制路灯）； （2）晚上时，路灯自动打开； （3）可以调节亮度触发点。 2.方案论证 利用光照强度为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点。总体设计分为两个模块：主控模块，被控模块。主控模块和被控模块之间通过继电器进行连接。 3. 系统电路工作原理： 光敏电阻接受光信号后电阻值发生变化，将其转换为电信号加到的三极管的基极，经处理后从集电极输出，输出电压随光照强度的减弱而增加，通过继电器实现路灯的自动转换。当光照强度很大时，光敏电阻阻值很小，三极管VT1分得的电压较小，三极管VT1、VT2截止，继电器不工作，灯泡不亮；当光照强度很小时，光敏电阻阻值很大，三极管VT1分得的电压较大，三极管VT1、VT2导通，继电器工作，灯泡亮。通过调节滑动变阻器，可调节亮度触发点。
4.系统的软件仿真电路 打开PROTEUS软件，在元件库里查找电路图中所需要的元器件，添加至当前页面。按照所设计的原理图进行画图。画完之后，认真检查。确定没有错误后，运行，查看是否符合设计要求。并对电阻进行参数的调节，以达到预期设计的要求。下图是用PROTEL软件所画的设计图： 注：仿真图上所示电路中光敏电阻用电位器（RV1）代替 5.调试与性能分析 仿真调试及各数据记录： 阻值：1M% Q1 Q2 继电器 LAMP Ube Ube Uce U I 70% 0.79 0.88 0.09 11.9 0.04 亮20% 0.78 0.88 0.11 11.8 0.04 亮10% 0.76 0.87 0.47 11.5 0.04 亮9% 0.75 0.86 4.24 7.71 0.03 亮8% 0.74 0.85 8.27 3.73 0.01 灭5% 0.69 0.44 12.0 0.00 0.00 灭
题目: 自动光控路灯系统设计 班级： 学生姓名： 实习时间：2010-11-22——2010-12-03
1.功能要求 （1）白天时，路灯自动关闭（路灯可用小灯泡代替。但必须用继电器控制路灯）； （2）晚上时，路灯自动打开； （3）可以调节亮度触发点。 2.方案论证 光敏电阻的阻值随入射光的强弱变化而变化，无光照时的阻值叫暗阻，通常很大；在光线照射时的阻值很小，叫亮阻。通过测量，得到本次试验中的光敏电阻亮阻值约为10K，暗阻值约为500K。 此次试验中使用的继电器为3V标号，通过测量发现，当它两端输入电压超过2.45V时，其常开触点闭合。 光电器件是利用半导体材料的光电效应进行工作的，光敏电阻接受光信号后电阻值发生变化，将其转换为电信号加到的三极管的基极，经处理后从集电极输出，输出电压随光照强度的增加而增大，通过继电器实现路灯的自动转换。 在本系统的设计中，如何提高系统在光线临界状态的稳定性，是设计的难点所在。由于光敏电阻的电阻值变化是连续的，因此在靠近临界点时，容易造成不稳定，在设计中若能用三极管放大电路来完成处理，则这样可以完成较为精确的控制；若采用分立元件来处理，可以采用稳压管来稳定工作点，只有当分压大于稳压管的击穿电压时，电路才能起控。 总体设计分为两个模块：主控模块，被控模块。主控模块和被控模块之间通过继电器进行连接。 考虑到本次放大电路要达到的性能要求，因此确定为放大电路的放大级数至少为两级。 在整个过程中，我们小组先后尝试过三种方案，并最终敲定了第三种。 方案一：前一级采用电流放大（共集电极放大），后一级采用电压放大（共射级放大）。 采用这个方案是理所当然的。因为前一级用共集电极放大电路的话，这样输入电阻大，可将光敏电阻阻值的变化最大程度地引入放大电路，继
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
课程设计任务书 题目路灯光控开关的设计 专业、班级学号姓名 主要内容：利用二极管，光电池，继电器等器件设计一个可以通过光线变化自动控制路灯开关的电路。 基本要求： (1). 能正确控制路灯开关。 (2). 写出相关设计原理。 (3). 画出电路图。 主要参考资料： (1)传感器与传感器技术何道清编科学出版社 (4)传感器理论与设计基础单成祥编国防工业出版社 完成期限 指导教师签名： 课程负责人签名： 年月日
路灯光控开关的设计 摘要:光控路灯可以根据光线明暗自动控制开关状态，主要用在楼道等公共场所。光电池是能将光信号转换成电信号的器件，通过三极管组成的多级放大电路可实现控制功能。此次实验的路灯控制器是由光电池，放大器，继电器，二极管，电源电路等元件组成，核心是光电池转换光信号，传送到继电器，然后由继电器控制电路通断。通过此次设计了解常用路灯控制的各种方法，及各自的优缺点，通过相互的比较，确定设计方案。通过此次课程设计能增强动手能力和实际电路设计能力，更深刻理解相关电路原理及光敏元件光电特性，继电器控制通断原理，加强对相关理论知识的理解。 关键词：继电器；光敏元件；关照变化；控制
目录 1.设计目的 (4) 2.基本要求 (4) 3.设计方案 (4) 3.1 路灯控制器原理 (4) 3.2 电路分析 (5) 3.3 器件选择 (7) 4.电路原理图 (10) 6.元器件列表 (12) 7.心得体会 (13) 8.参考文献 (14)
1.设计目的 利用二极管，光电池，继电器等器件设计一个可以通过光线变化自动控制路灯开关的电路。 2.基本要求 (1). 能正确控制路灯开关。 (2). 写出相关设计原理。 (3). 画出电路图。 3.设计方案 3.1 路灯控制器原理 此路灯控制器设计主要由电池，放大器，继电器，二极管，电源电路等元件组成，继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。在这个电路中随着光照的变化，继电器会相应的吸合或者断开，即决定路灯工作与否。白天有光照，光电池输出电动势，BG1加正向偏压，BG1和BG2处于截止状态，继电器J不吸合，灯L不亮。当夜晚没有光照，光电池无电动势，BG1加反向偏压，当上升到一定程度后，BG1导通，BG2随之导通，继电器J吸合，灯L点亮。
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。
模拟电路课程设计任务书2010－2011学年第2 学期第 1 周－ 2 周 题目声光控路灯控制系统设计 内容及要求 设计要求：①光照度强（白天）路灯不点亮，光照度暗（夜晚）路灯可由声音控制。 ②有声音时路灯点亮，否则不点亮。 进度安排 1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2天； 2. 领元器件、制作、焊接：3天 3．调试＋验收： 2.5天 4. 提交报告：2010-2011学年第二学期3～7周 学生姓名：李杏、汤汝、邵林、熊国栋、徐飞云 指导时间：第1～2周指导地点：E楼311室任务下达2011年 2 月21 日任务完成2011 年 3 月 2 日考核方式 1.评阅√□ 2.答辩□ 3.实际操作√□ 4.其它□ 指导教师邓谦系（部）主任陈琼
摘要 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。 本系统采用咪头、光敏电阻构成光照信号和声音采集信号电路。通过运放LM324对信号放大并同时运用74LS08而输入与门构成逻辑电路，进行逻辑控制，给出是否亮灯的信号，由RC充放及开关电路执行，通过控制继电开关控制路灯。 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。 关键字： LM324 74LS08 RC充放电电路继电开关
目录 前言1 第一章设计任务2 第二章系统组成及工作原理3 2.1 总体设计思路3 2.2 电路各模块设计简介3 2.2. 1电源电路3 2.2.2声控电路4 2.2.3光控电路4 2.2. 4混合控制模块5 2.2. 5开关延时电路5 第三章混合控制模块的设计7 3.1 混合控制模块设计思路7 3.2 混合控制模块原理7 3.3 设计方法与参数的确定7 3.4 电路仿真图8 第四章电路的焊接与调试9 4.1 电路的安装与焊接9 4.2混合控制模块的调试9 第五章系统调试10 结论11 参考文献12 附录一方案总实物图错误!未定义书签。附录二元件清单13 附录三系统总电路图14
一、本课题的内容及研究意义 1、论文研究的目的和意义 如今，照明电路的数量越来越多，使得城市街道、小区内的路灯的用电量占城市用电量的比重越来越大，在用电高峰期时，电网超负荷运行，电网电压都低于额定值，在用电低谷期供电电压又高于额定值，当电压高时不但影响照明设备的使用寿命，而且耗电量也大幅增加，当低谷时，照明设备有不能正常工作。 所以，对城市的路灯的设计已经成为了当务之急，特别是午夜之后车流量急剧减少时，应该适当的关闭路灯，节约用电。但是我国的既节能又能延长路灯寿命的技术相比国外却是落后了，因此智能节能路灯控制系统的设计对于城市的发展至关重要。本论文旨在设计一套对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压的控 制系统，它能对路灯进行稳压、调压、自启动并延长路灯寿命的作用。 2、论文研究内容 本设计可以通过对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压从而减少城市路灯照明耗电量，又对输入电压进行稳压调节来提高用电效率。要求独立选择芯片、设计电路、编制程序、调试、完成整个系统功能。 主要内容如下： (1) 根据控制技术的特点，进行路灯系统设计的整体研究与设计。 (2) 针对光线和电压信号的采集，采用数据采集技术。 (3) 通过按键可对相关的参数值进行设置，从而实现对不同时间进行不同的开灯模式。 (4) 当电压符合额定电压时，系统自动进行稳压。 (5) 在午夜之后降低电压以调节路灯亮度，实现调压。 二、本课题的研究现状和发展趋势 目前，路灯系统一般采用钠灯、水银灯、金卤灯等灯具。这类灯具有发光效率高、光色好、安装简易等优点，被广泛使用，但同时也存在着诸如：功率因子低、对电压要求严格、耗电量大等缺点。 我国目前大部分城市都采用全夜灯的方式进行照明，普遍存在的问题有两点：一方面因为后半夜行人稀少，采用全夜灯的方式浪费太大，因此，有的地方采取前半夜全亮，后半夜全灭的照明方式；有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的节能措施，此种方式虽然节约了电费支出，却带来了社会治安和交通安全问题，不利于城市安全问题。 另一方面，在后半夜因行人稀少，而应该降低路灯的亮度，以避免光源污染，影响居民的晚间的休息。但由于后半夜是用电低谷期，电力系统电压升高，路灯反而比白天更亮了。这不仅造成了能源浪费，还大大影响了设备和灯具的使用寿命。目前，路灯照明广泛采用高压钠灯，其设计寿命在12000小时以上，在正常情况下至少可用3年，但是由于超压使用，现在路灯的使用寿命仅仅只有1年左右，有的甚至只有几个月，造成
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）
Screen and evaluate the results within a certain period, analyze the deficiencies, learn from them and form Countermeasures. 姓名：___________________ 单位：___________________ 时间：___________________ 声光控路灯控制系统实验报告
编号：FS-DY-71394 声光控路灯控制系统实验报告 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）2。完成电路的工作，实现基本原件的功能 三实验器材 光敏三极管一只，光敏电阻一只，LM324运放一个，继电器一个，9014三极管一个，二极管一个，100k的电阻两
个，47k的滑动变阻器一个，导线若干，直流电源设备四基本原理 光敏三极管在红外光照射下导通获得低电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态 光敏三极管在遮光下截止获得高电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态 光敏电阻在光照射下导通获得低电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态 光敏电阻在遮光下截止获得高电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态 用麦克风作为声音的源，通过滤波放大，整流后将声音信号转换为电流信号再转换为电压信号，从而控制继电器，来实现灯亮与灭的控制 用与门将二者相结合，共同作为与门的输入信号，将输出引出，来控制继电器实现控制灯的亮与灭 五试验步骤 1。找齐电路所需的基本原件，搭接电路。 2。测试电路中的各个点的电压状态
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 课专 程：电子线路课程设计业 ：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任务书
2015 年01月06日信息工程学院课程设计成绩评定表 学生姓名：学号：专业（班级）： 课程设计题目：基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真 成绩：___________ 指导教师：_______________ 年月~日
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 practical, even the general's footsteps can light the bulb, lighting. Keywords: light control; LM324; relay; delay
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。
楼道声光控灯及开关----课程设计(总30页) 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
课程设计 楼道声光控制灯 系别：电子工程系 班级：电信13-2 组员：杨芹周超周正 霖 黄永杰格绒次 里 唐兢杰湛清华 指导老师：蒋雪琴
目录 摘要 (3) 引言 (4) 第1章设计流程 (5) 第2章电源模块 (7) 电源电路的设计 (7) 电源电路的工作原理及相关参数的分析 (7) 电源电路的其他设计 (9) 第3章信号收集模块 (9) 光信号收集电路 (11) 光信号电路的设计 (11) 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (11) 光信号电路相关参数的分析 (12) 声音信号收集电路 (12) 第4章信号处理模块 (14) 芯片TC4081BP的介绍 (14) 芯片TC4081BP的工作原理…………………………………………..14. 第5章延时模块 (16) 延时电路的设计 (16) 延时电路的工作原理 (16) RC电路的放电过程 (17) RC电路的时间常数 (17) 延时时间的可优化性 (18)
第6章被控制模块 (19) 被控制电路的设计 (19) 被控制电路相关参数的分析 (20) 相关元件介绍 (20) 总结 (24) 参考文献 (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”。 本次课程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
学号: 数字电子技术课程设计 路灯控制器的设计与仿真 系部名称：电气工程系 专业名称：电气工程及其自动化 指导老师：史振江 完成日期：2014年12月26日
课程设计评定表
摘要 本设计制作的路灯控制器, 它由光信号控制电路、路灯驱动电路、振荡脉冲产生电路、计数译码电路和数码显示器组成。主要实现当处于暗环境下（晚上）能够自动开灯，当处于亮环境下（白天）能够自动关灯；能自动记录“路灯”的 开灯次数（用1位数码管显示）；能记录“路灯”开灯时间。通过用Multisim10 画电路原理图和用Multisim10仿真和理论分析设计出路灯模拟控制的蓝本。本 设计具有逻辑清晰、设计巧妙等特点，能很好的符合课程设计的要求。 关键词：数码管译码器计数器
目录 第一章引言 (5) 第二章设计任务及目的 (5) 工1303数字电子技术课程设计任务书2 (5) 第三章电路设计总方案及原理框图 (6) 3．1电路设计总方案 (6) 3．2电路原理框图 (6) 第四章单元电路图及设计方案 (6) 4．1开关控制电路设计总方案 (6) 4．2开关控制电路所用器件功能介绍 (7) 4．2．1 555定时器 (7) 4．2．2 由555定时器构成的施密特触发器 (7) 4．3开关控制电路电路图 (8) 如图4.4所示为路灯开关控制电路。 (8) 4．4开关次数记录显示电路设计总方案 (9) 4．5开关次数记录显示电路所用器件功能介绍 (10) 4．5．1 计数器 (10) 4．5．2译码器 (10) 4．6开关次数记录显示电路图 (11) 4．7开启时间数码显示器设计总方案 (12) 4．8开启时间数码显示器电路图 (12) 4．9 由 555定时器构成的多谐振荡器 (13) 4．10 由 555定时器构成的多谐振荡器电路图 (14) 第五章仿真软件Multism10介绍 (16) 第六章电路仿真 (16) 6．1总电路图 (16) 6．2电路仿真结果 (17) 如图6.2 (17) 第七章元件清单表 (18) 第八章总结 (19) 第九章参考文献 (19)
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 。