目录 (2)
摘要 (3)
前言 (4)
一、设计任务及主要指标和要求 (5)
1.1、设计任务5 1.2、主要技术指标 (5)
1.3、设计要求5
1.4、设计条件 (5)
二、设计总体思路，基本原理和框图 (6)
2.1、设计思路 (6)
2.2、设计原理 (7)
2.3、工作流程框图 (7)
三、单元电路设计 (8)
3.1、方案论证 (8)
3.2、单元电路设计 (9)
3.3、重要元器件简介 (11)
四、总体电路 (15)
五、参数计算 (17)
六、焊接调试电路 (17)
七、心得体会 (20)
八、电子元器件清单 (21)
九、参考文献 (21)
声光双控延时节电开关系统设计
声光双控延时节电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，而且降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流，适合于各种楼房走廊的照明设备。本次设计的是一个灵敏度很高的声控开关，用普通的行人脚步声就能将电路触发。本电路仅用一只CMOS门电路HEF4069与压电陶瓷声传感器配合就能将双向可控硅触发，使其导通，将电灯打开。它不需发送关闭信号，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，在白天由光敏二极管控制着电路，即使受到声信号的触发，开关也不会被打开。这种声控开关适合于作安装在楼道等公共场所的照明灯的声控开关。
声光双控延时节电开关
Acousto-optic pairs of energy-saving switch control delay applies
not only to residential areas, the corridor, but also applies to factories, office buildings, teaching buildings and other public places, it has a small size, beautiful shape, making easy, reliable, etc., but also reduces to consumption, energy conservation, pay attention to environmental protection is the main trend in today's world, suitable for all kinds of buildings, corridor lighting. The design is a high sensitivity of the voice-activated switch, with the ordinary pedestrian footsteps will be able to trigger the circuit. This circuit only one CMOS gate HEF4069 and piezoelectric ceramic acoustic sensors with bi-directional SCR can be triggered to conduction, the lights turn. It did not have to send off the signal from the circuit's own delay circuit will be lights off. When the lamp is opened, the delay circuit delay of about 25s after lights shut down automatically. The circuit also has an automatic light control role in the day by the light-sensitive diode control circuit, even if triggered by the acoustic signal, the switch will not be opened. This voice-activated switch suitable for installation in the corridor lighting in public places such as voice-activated light
switch.
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。楼道照明灯如果不能做到随手关灯，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个灯泡，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专门去关灯。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，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光双控延时节电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，而且降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流，适合于各种楼房走廊的照明设备。由于近年来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。照明器材行业属一般性竞争行业，是我国轻工业对外开放较早的行业之一。WTO后，国际上一些知名品牌大企业相继进入国内产销领域，使得国内竞争国际化。努力增加节能光源和不同档次、花样、不同用途的照明器具的开发，加快绿色、节能光源产品的开发推广和应用是我国目前照明器材行业结构调整的重点。我国照明器材行业将面临着前所未有的机遇和挑战，而由此带来的巨大商业利益也成为一些企业瞩目的焦点。
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，二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，以下强力因素都预示着我国照明市场仍有很大的潜力可挖。基础设施建设方面：机场、铁路、港口、城市轨道交通等讯速发展，每一项工程均需要照
明。城市亮化工程方面：城市广场、绿地、道路、建筑物泛光照明，已从大城市发展到中小城市。
因此我设计一个声光双控延时节电开关来解决此浪费问题。夜晚，行人经过楼道口出入时，照明灯自动点亮25s后熄灭；白天，照明灯自动停止工作。
在实习的两周内保质保量完成设计声光双控延时节电开关电路，并且购买相关元器件焊接出实物，并进行调试。
延迟时间τ=25s；
控制方式光敏二极管、压电陶瓷传感器、双向可控硅等控制照明灯点亮和熄灭；
（1）、设计思路清晰，给出整体设计框图；
（2）、设计各单元电路，给出具体设计思路、电路器件；
（3）、总电路设计；
（4）、安装调试电路；
（5）、写出设计报告；
（1）、Protel，NI Multisim软件辅助设计电路原理图及仿真。
（2）、图书馆借阅相关电子设计与制作的参考书籍。
（3）、充分利用电子阅览室数字图书馆有效资源，查阅相关设计期刊。（4）、请教辅导老师和同学有疑惑的地方，以方便快速。
此课程设计灵感来源于寝室楼道、走廊上的不眠灯。当时就想能否设计一个像家里楼道那样的节电照明灯，从而相应党“十七大”提出的科学发展，建和谐环保社会。
（1）、照明灯是夜晚才能点亮，如果白天点亮就起不到节能作用了，这就要安装一个光敏二极管来控制电路开启和关闭，光敏二极管RD感应光线明暗来判断白天黑夜。在夜晚时，有行人通过时照明灯点亮，这就需要一个压电陶瓷传感器，从而控制双向可控硅VS的导通与断开。白天，光敏二极管RD电阻极小，双向可控硅VS不能被触发；夜晚，光敏二极管RD电阻极大，双向可控硅VS可以被触发。
（2）、电路中，反相器F1作为电压放大器，R2是它的偏置电阻。由压电陶瓷声传感器HTD接收到脚步声信号并将其转换为电脉冲后，经F1放大、F2整形后由⑩脚输出。光敏二极管RD和F3、F4组成光控电路。夜间，由于光敏二极管的内阻很大，它和R3的并联值仍然很大，电容C3作为耦合电容，将F5输出的信号脉冲耦合至F3、F4，经过VD5的整流向C3充电。当C3充电至F5的转换电平后，F5输出低电平，再经F6反相变为高电平，并通过R5将双向可控硅VS触发，接通了电灯的电源通路。该通路为：电源火线→VD2→VS→VD4→灯泡→电源零线。
（3）、在白天，由于光敏二极管RD内阻变小（约为10kΩ），它和R3的并联值也变小，这时C2和R3∥RD形成了微分电路，而不是原来的耦合电路。由F2输出的脉冲信号，通过微分电路形成的尖脉冲远不足以使F3及其后续电路改变状态，因而可控硅不可能被触发，电灯不会亮。
（4）、C3、R4与F5组成延时控制电路。当控制信号由F4输出后，通过VD5整流，将脉冲信号变为直流后向C3充电，并在充电电压达到一定值后使F5发生转换。当控制信号消失后，电容C3通过R4放电，放电时间常数为R4?C3，约为25秒。当C3放电至使F5的输人端电压低于转换电平后，F5输出高电平，F6输出低电平，双向可控硅VS关断，电灯因失去电源而熄灭。
课程设计声光双控延迟节电开关电路
该开关体积小，可直接安装于原电灯开关处，两根引线与原开关的接线相连。平时，电源经VD1～VD4整流、R1和C1滤波、稳压管DW稳压后，向电路提供工作电源。电源回路由负极经VD4及灯泡灯丝形成回路。由于电路处于静态，基本上不消耗电流，因此既不会使灯泡发光，也不会消耗电能。这时，在F5的输人端，由于有下拉电阻R4的作用，它的输出端⑥脚为高电平，F6的输出端⑧脚为低电平，双向可控硅VS因无触发信号而不导通，灯不会亮。
光敏二极管
RD 夜晚白天
双向可控硅VS可触发双向可控硅VS 不能被触发
有行人
无行人
声传感器HTD 接收到脚步声
声传感器HTD无脉冲
声传感器HTD 发出脉冲C2和R3∥RD形成了微分电路
F1放大、F2整形
光敏二极管RD、R3、C3耦合
F5输出的信号脉冲耦合至F3、F4
VD5的整流
三极管V6不导通F3及其后续电路不改变状态可控硅不能被
触发
尖端脉冲
过小
照明灯ZD不亮
课程设计 声光双控延迟节电开关电路
方案一： 在NI Multisim 软件中设计和仿真声光双控延时节能开关电路。设计的声光双控延时节能开关电路可以由光敏二极管判断白天黑夜，同时根据压电陶瓷传感器对照明灯点亮及延时，从而实现仿真电路。 方案二： 采用protel 软件绘制光敏二极管、双向可控硅、压电陶瓷传感器组成的电路原理图，并制作PCB 板。 可行性分析： 上面两种方案中，方案一是在NI Multisim 软件中生成的，此种方案较为简单易行，思路较清晰，分多个模块，但不能制作出PCB 板，不利于实际电路的焊接，另由于宿舍电脑内没有安装NI Multisim 软件，故不采用此方案。方案二要人为绘制电路原理图，但电容、电阻、二极管和三极管等原件较常见，总电路图相对简单。综上确定方案二为本次课程设计的最终方案。 双向可控硅导通 照明灯 ZD 熄灭
无行人 电容 C3放电 F6输出 低电平
双向可控硅 关断
F5输出 高电平 电容C3充电
F5输出低电平
F6输出高电平
照明灯ZD 点亮
声光控开关必须同时具备两个条件，声光才起作用。从声光控开关的结构上分析，开关面板表面装有光敏二级管，内部装有压电陶瓷传感器。而光敏二极管的敏感效应，只有在黑暗时才起到作用（可用液晶万用表测得数值）。也就是说当天色变暗到一定程度，光敏二级管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流，使光敏二级管一路电路处在关闭状态，这时在楼梯口等处只要有响声出现，压电陶瓷传感器就会同样产生分压，这时声光控制开关电路就连通起作用。因为必须要二个条件同时存在，声光控开关才起作用，故叫与门电路。
3.2.1、声控电路
压电陶瓷传感器HTD和F1、F2、R2组成声控电路。
在下图的电路中，反相器F1作为电压放大器，R2是它的偏置电阻。由声传感器HTD接收到脚步声信号并将其转换为电脉冲后，经F1放大、F2整形后由⑩脚输出。
3.2.2、光控电路
光敏二极管RD和F3、F4组成光控电路。
夜间，由于光敏二极管的内阻很大，它和R3的并联值仍然很大，电容C3作为耦合电容，将F5输出的信号脉冲耦合至F3、F4，经过VD5的整流向C3充电。当C3充电至F5的转换电平后，F5输出低电平，再经F6反相变为高电平，并通过R5将双向可控硅VS触发，接通了电灯的电源通路。该通路为：电源火线→VD2→VS→VD4→灯泡→电源零线。
在白天，由于光敏二极管RD内阻变小（约为10kΩ），它和R3的并联值也变小，这时C2和R3∥RD形成了微分电路，而不是原来的耦合电路。由F2输出的脉冲信号，通过微分电路形成的尖脉冲远不足以使F3及其后续电路改变状态，因而可控硅不可能被触发，电灯不会亮。
3.2.2芯片选择
数字集成电路合法4069为双列14脚封装，由六个COS/MOS 反相器电路组成，有直插式和表面安装两种封装外形，其工作电源电压范围是3.0V至15V。HEF4069引脚图和内部电路图如下所示：
推荐工作条件：
电源电压范围……………3V～15V
输入电压范围……………0V～VDD
极限值：
电源电压…………………－0.5V～18V
输入电压…………………－0.5V~VDD+0.5V 输入电流………………….±10mA
储存温度…………………－65℃～150℃
引出端符号：
I1～I6 数据输入端
VDD 正电源
VSS 地
O1～O6 数据输入端
逻辑表达式：Y＝—A
3.3
3.3.1、压电陶瓷声传感器HTD
（1）、工作原理
传感器应用的是压电原理，某些电介
质在沿一定方向上受到外力的作用而变
形时，其内部会产生极化现象，同时在
它的两个相对表面上出现正负相反的电
荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带
电的状态，这种现象称为正压电效应。
当作用力的方向改变时，电荷的极性也
随之改变。相反，当在电介质的极化方
向上施加电场，这些电介质也会发生变
形，电场去掉后，电介质的变形随之消
失，这种现象称为逆压电效应，或称为
电致伸缩现象。依据电介质压电效应研
制的一类传感器称为为压电传感器。
本次设计所选用的压电陶瓷传感器
是功能陶瓷中应用极广的一种。日常生
活中很多人使用的“电子打火机”和煤气灶上的电子点火器，就是压电陶瓷的一种应用。点火器就是利用压电陶瓷的压电特性，向其上施加力，使之产生十几kV的高电压，从而产生火花放电，达到点火的目的。
压电陶瓷实际上是一种经过极化处理的、具有压电效应的铁电陶瓷。它是在1946年当有人证实了钛酸钡陶瓷有铁电性之后开始问世的：差不多十年之后，贾菲（Jaffe）等又发现了PbTi03-PbZrO2系（即所谓PZT系）及后来又发现的mPZT为基的三元系压电陶瓷和铌酸盐系压电陶瓷。使压电陶瓷的性能和可应用性有了极大的提高。特别是三元系压电陶瓷的出现，使压电陶瓷在选择一定耦合系数、温度特性方面有了较大的余地，能满足多种电子仪器的要求，从而使压电陶瓷的应用范围大大增加了。例如陶瓷滤波器和陶瓷鉴频器，电声换能器，水声换能器，声表的波器件，电光器件，红外探测器件和压电陀螺等，都是压电陶瓷在现代电子技术中的应用。
3.3.2、双向可控硅97A6
本次课程设计选用的是AC97A6=400V/0.8A，双向可控硅的外形和三极管一样，不要误以为可控硅也是和三极管一样，是类似于基极电流控制三极管分压限流的原理。
可控硅和三极管的共同点在于：都是电流控制器件，都可以起到开关作用；不同点在于：三极管需要电流持续控制，可精确控制，可控硅导通后可以撤消控制电流，控制电流失去控制作用，负载电流取决于负载大小，可控硅在无控制电流和负载电流情况下会自动关断。因此，可控硅控制电流又称触发电流。
由于可控硅是工作在开关状态，可控硅本身消耗的功率很小，从而效率很高，元件包中配用的97A6可控硅，外形和9014的三极管一样大，但是可以控制100W 的灯泡（理论值220V时可以控制220W），如果换成用三极管串联分压限制电流的原理来控制调光的话，那得需要一个几十W的大功率三极管才行，光散热片的成本就很高了。（因电路中未使用专用可控硅触发二极管，调光中途会出一些变化是正常现象）。
其结构图和电气符号如下：
双向可控硅97A6的引脚图如下：
3.3.3、光敏二极管
光敏二极管又称光电二极管，它与普通半导体二极管在结构上是相似的。下图是光敏二极管的结构图。在光敏二极管管壳上有一个能射入光线的玻璃透镜，入射光通过透镜正好照射在管芯上。发光二极管管芯是一个具有光敏特性的PN 结，它被封装在管壳内。发光二极管管芯的光敏面是通过扩散工艺在N型单晶硅上形成的一层薄膜。光敏二极管的管芯以及管芯上的PN结面积做得较大，而管芯上的电极面积做得较小，PN结的结深比普通半导体二极管做得浅，这些结构上的特点都是为了提高光电转换的能力。另外，与普通半导体二极管一样，在硅片上生长了一层SiO2保护层，它把PN结的边缘保护起来，从而提高了管子的稳定性，减少了暗电流。
光敏二极管与普通光敏二极管一样，它的PN结具有单向导电性，因此，光敏二极管工作时应加上反向电压，如图所示。当无光照时，电路中也有很小的反向饱和漏电流，一般为1 * 10-8 -- 1X10 -9A(称为暗电流)，此时相当于光敏二极管截止;当有光照射时，PN结附近受光子的轰击，半导体内被束缚的价电子吸收光子能量而被击发产生电子一空穴对O这些载流子的数目，对于多数载流子影响不大，但对P区和N区的少数载流子来说，则会使少数载流子的浓度大大提高，在反向电压作用下，反向饱和漏电流大大增加，形成光电流，该光电流随入射光强度的变化而相应变化。光电流通过负载RL时，在电阻两端将得到随人射光变化的电压信号。光敏二极管就是这样完成电功能转换的。
本电路包括压电陶瓷声传感器、电压放大器、可控硅触发及延时电路、光控电路和电源电路，现在将声控电路、光控电路、光敏二极管、双向可控硅及其他辅助器件连接起来，这样一个完整的声光双控延迟节电开关照明电路就完成了。总体电路图见下图：
5.1、220V 电源经VD1～VD4整流、R1和C1滤波、稳压管DW 稳压后，向电路提
供工作电源。电源回路由负极经VD4及灯泡灯丝形成回路。由于电路处于静态，基本上不消耗电流，因此既不会使灯泡发光，也不会消耗电能。此电压除供给双向可控硅V6电源。
所以此时HEF4069输入电压为 V u1=6V 5.2、RC 电路的放电过程
电容C3已充有电压U 0，闭合开关S ，电容器立即对电阻R4进行放电，放电开始时的电流为，放电电流的实际方向与充电时相反，放电时的电流i 与电容电
压u c 随时间均按指数规律衰减为零，电流与电压的数学表达式为u c =U 0(1-e
) I=e 式中U 0为电容器的初始电压。放电时i 和u c 的变化曲线如图-10所示。 RC 电路的时间常数 RC 电路的时间常数用τ表示，τ=RC ，τ的大小决定了电路充放电时间的快慢。对充电而言，时
间常数τ是电容电压uc 从零增长到63.2%US
所
需的时间；对放电而言，τ是电容电压u c 从U 0下降到36.8%U0所需的时间。 将R 5调至250k Ω左右，而C 4为100uF ，则有 τ= R 5*C 4
∴τ= R 5*C 4=250k*100uF=25s 所以延迟时间为25秒
红外探测可用对给定目标的最小探测距离（即作用距离）来表示它的灵敏度。 ∴l=5~8米 所以灵敏度为5~8米 6.1、元器件的辨认测量
1、利用色环来读电阻，然后用万用表来验证读数和实际情况是否一致，再将电阻别在纸上，标上数据，以提高下一步的焊接速度。
2、测量二极管及怎样辨认二极管的“+”，“—”极，长脚为“+”。短脚为“-”。
3、电容的辨认及读数， “┥┣+”表示电解电容，电解电容的长脚为“+”，短脚为“-”。
图-10RC 放电时电流和电压的变化曲线
4、电路板正负极的判断，从最开始的电源正负极的负极开始以此判断，发现在电路板正方式，左边的是负极，右边的是正极。
6.2、焊接前的准备
焊接最需要注意的是焊接的温度和时间，焊接时要使电烙铁的温度高于焊锡，但是不能太高，以烙铁接头的松香刚刚冒烟为好，焊接的时间不能太短，因为那样焊点的温度太低，焊点融化不充分，焊点粗糙容易造成虚焊，而焊接时间长，焊锡容易流淌，使元件过热，容易损坏，还容易将印刷电路板烫坏，或者造成焊接短路现象。所以事先在实验品上先学一下焊接技术，当自己熟练掌握焊接后再开始焊接。
6.3、焊接过程
①焊接电阻，我们要按R1——R5的顺序焊接，以免漏掉电阻，焊接完电阻之后我们需要用万用表检验一下各电阻是否还和以前的值是一样（检验是否有虚焊）。
②焊接电容数焊电解电容了，特别要注意长脚是“+”极，短脚是“—”极。
③焊接二极管，注意长脚是“+”极，短脚是“—”极，以及与电路板上的正负极相对应。
④焊接双向可控硅，认清引脚并与电路板上的相对应，由于双向可控硅三极管的间隔比较近，要十分注意防止短路。
⑤焊接电源接线并组装前后盖。
6.4、注意事项
A、作者本次电路制作购买的是散件，在焊接过程中作者采用了一边组装一边测量的方法（也可以全部组装后再一次性测量），这样有利于发现错误的所在。
B、由于本电路使用220V交流，因此在组装时必须注意安全。为安全起见在调试时作者采用6V直流电源代替，电灯改用发光二极管和电阻串联的方法代替。待全部调试完毕，再用220V供电。
C、取消发光二极管和电阻串联，接上220V电灯。重新检测有无其他异常情况。确认安全后接上220V市电试试。
6.5、故障寻、检常用方法如下：
直观检查法电阻法电压法电流法
通过眼、耳、鼻、手来查找故障部位。即是看元器件有无断线、互碰、烧焦、脱焊等现象；听声音有无异常；闻有无焦味；摸器件是否过热等。用普通万用表的欧姆档检查各点的阻值，粗查是否有短路、断路或元器件错焊等情况。用万用表测量电路中各点对地的电阻以及元器件的阻值，以此来判断故障部位测量晶体管的管脚电压和集成块各脚的电压或波形，据此电压值判断故障。测量晶体管的管脚电压和集成块各脚的电压或波形，据此电压值判断故障。
调试前，先将焊好的电路板对照印刷电路图认真核对一遍，不要有错焊、漏焊、短路、元件相碰等现象发生。通电后，人体不允许接触电路板的任一部分，防止触电，注意安全。如用万用表检测时，只用将万用表两表笔接触电路板相应处即可。
在进行电路调试时请先将光敏二极管的光挡住，将ab分别接在电灯的开关位上，用手轻拍驻极体，这时灯应亮，若用光照射光敏二极管，再用手重拍驻极体，这时灯不亮，说明光敏二极管完好，这时即告本套件制作成功。若不成功请仔细检查有无虚假错焊和拖锡短路现象。
6.7、实验结论：
1.设计原理清晰，设计性能指标的灵敏度基本达到设计的要求；
2.在整个设计过程中，本着节约的精神，我们用的都是简单廉价的元器件，降低了系统成本。
3.这次课程设计对我们所学摸电知识起到了加深和巩固的作用，也使我获得了搭建和调试实验电路的能力。
4.锻炼了我主动学习的能力、与他人合作的能力。还可以从各种渠道获得一定的资料共同加以研究学习，提高了我们的综合动手能力。
这是我们自大学开始以来第一次做课程设计，虽然不是特别熟练，但是在设计电路的过程中心态就一直处于兴奋状态，甚至加班熬夜最晚做到凌晨五点多，很费了些心血才完成。由于不玩游戏，所以这确实我自己在大学少有的熬夜。即使考前加班都没有这样情况出现，可能是因为自己比较专注的缘故，感觉在做设计时时间如滔滔江水般滚滚流逝。晚上一个人坐在电脑前面，虽然比较寒冷，但是坚持就是胜利的信念一直没有动摇。
在选题到确定题目，自己换了两个电路，基本上是芯片比较复杂的原因，由于在protel的元件库中没有找到，就匆匆放弃了。后来询问同学才想起protel 里还可以自己添加绘制没有的元件，才选定今天的声光双控延迟节电开关电路，以致没有走太多的弯路。在设计时，有好些原来学习过的知识大都忘记了，有什么不会的又把曾经的课本翻了出来，看模电查RC一阶电路的延时，也同时翻了电路、电力电子、高频等基础书籍。通过本次课程设计，我不但明白了以前不理解的理论知识，而且也巩固了以前知道的知识。最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了理论联系实际的道理。
充分利用了图书馆现有资源，以前只是图书馆电子阅览室当作纯粹的网吧，后来听说里面有许多电子资料，跑进去查找了几次果然豁然开朗。原来有什么不明白的地方上网用百度搜索就可以了解大概。但是在这里，更加拓展了专业知识面，应用到的资料更加全面。加深一些常见知识的映像，如压电陶瓷传感器、光敏二极管电阻、双向可控硅等，以前只是大体上知道他们的作用，现在已经完全明白他们的工作原理，并且学以致用成功的设计了此声光双控延迟节电开关电路。虽然自己加班加点熬夜设计，但是还是有很大的成就感的。
设计中因为自己实在是条件有限，在制作实物时，有些元件是功能类似的代替品，也有一些元器件是初次接触，在第一次焊接时曾出现过元件焊接错误的现象，也可能是自己平时动手操作能力不强，同时希望学院开设相应的电子实习课程，能够为我们提供更多动手制作的机会，让我们科学发展把理论联系实际做到位。
序号名称型号/规格数量备注
1 万能板普通 1 张
2 双向可控硅97A6 1 只
3 光敏二极管普通 1 只
4 桥式整流电路W08M 1 只
5 芯片HEF4069 1 只
6 灯泡普通 1 只
7 压电陶瓷传感器普通 1 只
8 稳压管IN007 1 只
9 电阻200K欧 1 只
10 电阻180欧 1 只
11 电阻500K欧 1 只
12 电阻 2.2M欧 1 只
13 电阻15K欧 1 只
14 电容2200uF 1 只
15 电容0.01uF 1 只
16 电解电容10uF 1 只
17 电解电容100uF 1 只
18 二极管IN4001 1 只
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社，2004
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
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
触摸延时开关设计 2014年5月21日
一、设计介绍 楼道触摸延时开关是一种简单、安全、新型的电子节能开关。可广范应用于多层住宅和办公楼室外的走廊、门厅、楼梯间、电梯间、过道等公共场所，也可以在家庭安装。本次设计利用模拟电路与数字电路，以直流稳压电源电路、NE555单稳态电路、和继电器控制电路为核心设计触摸延时开关。需要开灯时，手指触摸开关感应区，电灯自动点亮，延时约一分钟，电灯自动熄灭。设计表明这种开关制作简单，安全节能。 二、设计原理 设计电路如下：
三、单元电路设计及相关参数计算 1、照明灯电路： 照明电路采用100V交流输出，将功率为100W的灯泡之串联。 2、电源电路
电源电路如下： 电子系统的正常运行离不开稳定的电源，多数电路的直流电源是由电网的交流电转换来的。常用小功率直流稳压电源系统由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分组成如上图所示整流电路。 本设计采用12V电压为电路供电，为得到12V直流电源，将220V频率为50Hz的交流电输入变压器（变比为11:1），经过整流桥整流得到直流电，通过电阻R1限流及稳压二极管将输出电压维持在12V，为其他电路提供稳定的工作电压。变压器副边输出电压脉冲系数大故应将直流电通过电容滤波。理想情况下交流分量可通过电容C3全部滤除，使输出电压仅为直流电压，一般取RC>(3- 5)T/2 其中T为电源交流电压的周期。要得到稳定的直流电滤波后通过电阻R4限流再经稳压二极管1N963，使输出电压稳定为12V。稳压二极管参数如下表所示
参数计算： 取变压器变比为11：1进行计算 变压器副边电压 U2=220/11=22V 交流电通入整流电路，经过全波整流的电压平均值 020.919.8U U V == 因稳压二极管最大工作电流为40mA,计算电阻4R ： 04/40I U R mA =< 得4R >495Ω，取4R =550Ω 3、延时电路
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。
触摸延时开关设计 1、设计目的 （1）掌握电路工作原理。 （2）熟悉继电器的选择和使用。 （3）熟悉Protel 软件的使用。 2、设计任务 （1）设计一楼道触摸延时开关，其功能是当人用手触摸开关时，照明灯点亮，并持续一段时间后自动熄灭。 （2）开关的延时时间约 1 分钟左右。 3、设计要求 （1）合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图（运用PROTEL 电路设计软件）； （2）选择常用的电器元件（说明电器元件选择的过程和依据）； （3）进行PCB（印制电路板）设计（用PROTEI N电路设计软件）; （4）按照规范要求，按时提交课程设计报告（打印或手写），并完成相应答辩。 4、参考资料 （1）毕满清主编. 电子技术实验与课程设计. 北京：机械工业出版社，2005 （2）胡奕涛主编.电子技术实践教程.北京：北京邮电大学出版社，2007 （3）苏文平，等编著. 电子技术实践与制作教程. 北京：国防工业出版社，2007 （4）康华光主编.电子技术基础:模拟部分. 北京:高等教育出版社,1988
楼道触摸延时开关电路设计 目录 一、设计任务及要求 (1) 1.1 设计任务 (1) 1.2 设计要求 (1) 二、设计作用、目的 (1) 三、设计的具体实现 (1) 3.1 桥式整流电路原理 (1) 3.2 555 定时的工作原理和应用 (3) 3.3 继电器的工作原理和特性 (4) 3.4 稳压管的作用 (5) 3.5 三极管的作用 (6) 3.6 整体系统概述 (6) 3.7 PCB 制作过程概述 (10) 四、心得体会及建议 (10) 五、附录 (12) 六、参考文献 (14)
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)
题目半导体节能声光控照明灯（题目简单，建议改题，应该是 单片机控制的吧，那样才智能） 学生姓名武春东学号07035016 指导教师陈新何 专业电气工程及其自动化职称讲师 选题的意义及研究状况 21世纪新光源，使得它越来越多地用在彩灯装饰和照明领域。未来白光LED发光二极管的市场规模与应用将无限宽广，并将进入一般家庭，取代各种传统的室内外照明灯具。LED最大的特点在于无须暖灯时间、开关次数对寿命无影响、反应速度快(约在10^-9秒)、安全而且光源控制成本低，使频繁开关成为可能，及运用于声光控灯上的最佳光源。 在地球资源日渐衰竭的今日，环保、节能是当今各产业发展的重心，尤其是需要消耗大量电力的照明产业，在灯种的研发上，更是趋向环保、节能的特性上著眼。因此，开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的光源对居家照明节能具有十分重要的意义。由此LED灯的诸多优点在未来有可能取代传统的照明设备，尤其是白光LED，更被灯饰界寄以厚望，是照明产品的新兴光源，有「绿色照明」光源之称，未来将光芒耀眼，发展潜力无限。白光LED具有体积小、发热量低、寿命长、耗电量小、反应速度快等众多优点，却无白炽钨丝灯泡高耗电、发热量大，光效能低，易碎及萤光粉灯废弃物含汞污染环境等缺点，因此十分被灯饰业者看好。现如今LED已经广泛应用于普通照明”。 （少了研究状况） 主要内容、研究方法和思路
主要内容 （1）门电路介绍 （2）红外发光二极管、光敏晶闸管、双向晶闸管 （3）半导体节能声光控照明灯的整体设计 (4)元器件筛选与检测 。 研究方法与思路 LED利用门电路来完成声光控制的调节，采用ML317供电，使用数字集成电路巢湖学院本科毕业论文（设计）开题报告 准备情况（已发表或撰写的文章、查阅过的文献资料及调研情况、现有仪器，设备情况） (1)刘树林，高卫斌，尹卫平，低频电子线路，北京：电子工业出版社，2003。 (2)王成安，电子技术基本技能综合训练，北京：人民邮电出版社，2005。 (3)吴润宇，轩荫华，苗银梅等，实用稳定电源，北京：人民邮电出版社，1997。 (4)周志敏，周纪海，纪爱华，LED驱动电路设计实例，北京：电子工业出版社，2003。 (5)蒋金波，杜雪，李荣彬. 自由区面LED路灯透镜设计[J]. 液晶与显示，北京：人民邮电出版社，2008。 (6)罗毅，张贤鹏，王霖等. 半导体照明中的非成像光学及其应用[J]. 北京：电子工业出版社，2008。 (7)王霖，钱可元，罗毅. 新型LED 航标灯光学系统[J]. 光电工程，2007。 (8)丁毅，顾培夫. 实现均匀照明的自由曲面反射器[J]. 光学学报，2007。 (9)黄继昌集成电路应用300例[M]，北京：人民邮电出版社，2002。 总体安排和进度（包括阶段性完成工作内容和完成日期）
摘要 声控开关，全称是声控延时开关，是一种内无接触点，在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启，并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。 生活中，好多地方都使用声控灯照明，声光双控延时照明灯白天自动关闭，夜间有人走动时，其脚步声或谈话声可使电灯自动点亮，声音过后30s电灯又会自动熄灭。这种延时照明控制开关能有效地消除长明灯、节约电能； 声控开关，即采用模电数电混合集成电路，进行逻辑运算，控制电路中电流。其中重要部件光控电子开关，它的“开”和“关”是通过可控硅的通断来实现，而可控硅的通断又受自然光的亮度（或人为亮度）控制，故声控灯又名为声光控灯。该装置适合广泛用于楼梯、走廊、路灯和厕所等场所的照明，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。
目录 一、设计目的： (4) 二、设计要求： (4) 三、设计过程 (4) 四、电路图 (8) 五、设计总结 (9) 六、参考文献 (9)
一、设计目的： 掌握光敏传感器及其电路应用原理 二、设计要求： （1）了解声光控延时开关电路的组成及工作原理。 （2）熟悉驻极体话筒和光敏电阻器的特性。 （3）学习声光控延时开关电路设计。 （4）光线暗时，声音触发开关接通灯亮，延时一定时间（30秒左右）后自动熄灭 三、设计过程 1.设计任务分析 声光控开关电路应由电源电路、声控电路、光控电路、延时电子开关电路四大部分组成。如图所示：
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
楼道触摸延时开关设计报告 一、设计要求 1.设计一楼道触摸延时开关，其功能是当人用手触摸开关时，照明灯点亮，并延续一段时间后自动熄灭。 2.开关的延时时间约1分钟左右。 二、设计目的 1.熟悉晶闸管的开关作用 (1).晶闸管的开关作用 晶闸管是一种开关组件，广泛的应用在各种电路，以及电子设备中。典型的小电流控制大电流的组件，通过一个电流很小的脉冲触发，当晶闸管处于导通状态时它的电阻变得很小相当于一跟导线。 (3).晶闸管的工作条件 ●晶闸管承受反向阳极电压时，无论门极承受何种电压,晶闸 管都处于关断状态。 ●晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情 况下晶闸管才导通。
●晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压,无论门 极电压如何，晶闸管保持导通,即晶闸管导通后，门极失去 作用。 ●晶闸管在导通情况下，当主回路电压或电流减小到接近于 零时，晶闸管关断。 （2） .晶闸管的管脚鉴别 ●单、双晶闸管的判别： 先任测两个极，若正、反测指针均不动（R×1挡），可能是A、K或G、A极（对单向晶闸管）也可能是T2、T1或T2、G极（对双向晶闸管）。若其中有一次测量指示为几十至几百欧，则必为单向晶闸管。且红笔所接为K极，黑笔接的为G极，剩下即为A极。若正、反向测批示均为几十至几百欧，则必为双向晶闸管。再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测，其中必有一次阻值稍大，则稍大的一次红笔接的为G极，黑笔所接为T1极，余下是T2极。 图2-2 晶闸管管脚 2.掌握桥式整流电路原理 (1).单相桥式整流电路的组成 单相桥式整流电路由四只二极管组成，其构成原则就是保证在变压器副边电压u2正、负半周内正确引导流向负载的电流，使其方向不变。设变压器副边两段分别为a和b，则a为“＋”、b
本科学生毕业论文（设计）题目基于单片机的声光双控开关设计 系别物理与电子科学系 专业电气工程及其自动化 学生姓名武春东 指导教师陈新河职称讲师 论文字数5788 完成日期: 2011年5月27日 基于单片机的声光双控开关的设计 武春东 （巢湖学院物理与电子科学系，安徽巢湖238000） 摘要: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。在本设计中介绍了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，灯泡都不会发亮。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：自动控制；节能；光电开关；声控电路；光控电路； Based on SCM acousto-optic dual control switch design Wu Chundong （The Department of Physics and electronics Chaohu College, ChaoHu 238000）Abstrac：This design is mainly introduced in the circuit design steerable about sound. Acoustic light-activated is realized by photoconductive resistance, when the backlight photoconductive resistance when light will slowly extinguished, namely then also is a person walked. In some circuit this principle could be realized by the vibration of the voice, when people walk is to simply with handle gently row about lamp will automatically light, people left and put out. Thus to passers-by with a corresponding convenience, at the same time, also achieved power saving and energy-saving purpose; Prolong lamp life. In actual life saving energy saving, can realize more auto main schools, offices, factories and enterprises
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。
双键触摸开关与单键触摸延迟开关电路制作 图1和图2是采用555时基电路制作的双键触摸开关与单键触摸延迟开关。图1中M1是“开”触摸片，当人手触碰时，人体感应的杂波信号加到时基电路的低电平触发端IC的②脚，电路置位，③脚输出高电平，继电器K得电吸合，其常开触点闭合，被控电器通电工作。M2为“关”触摸片，一旦触碰，人体感应的杂波信号加到555的阈值端IC⑥，电路复位，③脚输出低电平，继电器失电跳闸，被控电器停止工作。 图2是延迟开关电路，555集成块接成单稳态触发器，平时处于复位状态，继电器K 不动作。当M受到触摸时，电路被触发进人暂态，③脚输出高电平，继电器K吸合，被控电器工作。暂态时间t=1.1R2 X C4，暂态时间结束，电路翻转成稳态，继电器K释放，被控电器停止工作。 图3是一个电源电路采取特殊设计的用555时基电路制作而成的触摸开关，它对外仅两根引出线，因此可直接取代普通开关而不必更改电源布线。EL是不大于25W的白炽灯或交流接触器。虚线左部为普通照明线路，右部为触摸开关电路。IC处于复位状态时，③脚
输出低电平，晶闸管VS的门极通过电阻R3被钳位在低电平，故VS关断，EL不亮，此时5 55的工作电源由220V交流电经灯EL、二极管VD1～VD4整流、电阻R2限流、VD5稳压与IC1滤波获得约6V直流工作电压供电。当555时基电路②脚受触发处于置位时，IC③脚输出高电平，VS开通，EL点亮发光。VS开通后，555工作电源直接由灯EL、二极管VD1～VD4、晶闸管VS与稳压管VD5构成回路，C1两端仍能获得6V直流工作电压，只是此时电阻R2不起作用。 电路的右部时基电路部分与图1相同，如将图2左部电源按图3改动，也可以方便地制成一个对外只有两根引出线的触摸延迟开关。有一点需要特别注意的是本电路的负载能力是由VD1～VD4、VS及VD5共同决定的，其中薄弱环节是VD5，本电路VD5采用1W、6V的稳压管，其最大通态电流为0.16A，为确保电 路可靠工作，EL宜用不大于25W的白炽灯。 图4是用双D触发器制作的触摸开关。CD4013是双D触发器，分别接成一个单稳态电路和一个双稳态电路。单稳态电路的作用是对触摸信号进行脉冲展宽整形，保证每次触摸动作都可靠。双稳态电路用来驱动晶闸管VS。当人手摸一下M，人体泄漏的交流电在电阻R2上的压降，其正半周信号进入③脚CP1端，使单稳态电路翻转进入暂态．其输出端Q1即①脚跳变为高电平，此高电平经R3向C1充电，使④电位上升，当上升到复位电平时，单稳态电路复位，①脚恢复低电平。所以每触摸一次M，①脚就输出一个固定宽度的正脉冲。此正脉冲将直接加到11脚CP2端，使双稳态电路翻转一次，其输出端Q2即13脚电平就
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
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
《模拟电路》电路设计报告电路名称：声光双控延时电路 班级： 姓名： XXX 学号： XXXXXXXXXX
目录 一、电路功能 (1) 二、电路设计 (1) 1、设计思路 (1) 2、电路图 (1) 3、电路原理 (1) 4、所用元件 (2) 三、各模块工作原理 (2) 1、整流模块 (2) 2、延时模块 (2) 3、光控模块 (3) 4、声控模块 (3) 5、控制信号传递模块 (4) 四、电路仿真（Multisim仿真） (4) 五、心得体会 (6) 六、附录
一、电路功能 本电路即模拟日常生活的声光双控灯。在黑夜的时候，发出一个声音信号，LED灯就会亮。其组成部分主要是由驻极体MIC，电压比较器LM358，整流二极管1N4148，光敏电阻和电容。 本电路是模拟楼道中的声光双控延时的电灯。在白天亮度比较高的时候无论声音多么大电灯都不会亮。但是到了晚上亮度低的时候，有较大声响的时候等就会发光。经过一定的延时之后电灯自动熄灭。 二、电路设计 1、设计思路 2、电路图（Multisim仿真电路图） 图1 总电路仿真图 3、电路原理 电路电源接220V交流电，通过整流桥整流在左侧电路的上面为高电压，下面那根线为低电压。当白天时关照较强，光敏二极管为低电阻使得A点处为低电压，不论D点电平的高低，经过两个与非门之后在B点都输出一个低电平，对应D1不导通，C点为低电平晶闸管经过两个与非门之后晶闸管门极为低电平，晶闸
管截止。 当夜晚时，光线较暗，光敏二极管为高电阻A点处为高电平，当有声音时最左侧的电阻式麦克风将声信号转换为电信号控制左侧三极管截止，D点为高电平，这样使得B点输出高电平，D1导通C点为高电平，C2和R4构成的电路充电，经过与非门处理之后晶闸管满足导通条件而导通，主电路中的电灯被点亮。当没有声音时B点仍输出低电平灯不亮。 4、所用元件 220V交流电源，220V电灯，晶闸管2N6507，二极管1N4007，驻极体话筒MIC，整流桥3N258，与非门4011BD，三极管2N2219A，光敏二极管OP999，电容：100uF、10uF、0.1uF，电阻：5.1MΩ，120kΩ，56kΩ，100kΩ，1kΩ，2.2MΩ，10kΩ。 三、各模块工作原理 1、整流模块 图2 整流电路 由四个二极管构成整流桥进行桥式整流，与左侧晶闸管构成回路，加在晶闸管两端的电压是一脉动直流电压，当晶闸管门极注入电流时晶闸管导通从而主电路导通。当晶闸管门极没有触发时，晶闸管因脉动直流的零点而关断，从而主回路截止。在电阻R5的左侧，经过电容C4的滤波和稳压管的稳压，上下两条线之间的电压稳定在9V。 2、延时模块
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)
云南城市建设职业学院Yunnan Urban Construction Vocational College 课题报告 题目：声光双控灯 姓名：杨雪峰 学号： 109508010 院系：信息工程系 专业：移动通信技术 指导教师：刘彬 二零一二年十月二十二日
摘要 声光控制开关是一种当环境亮度高时，有声响灯也不亮，当环境亮度低利用人的脚步声、说话声、击掌声等声音作用使灯点亮，亮灯一定时间后能自动熄灯的自动控制照明开关。它一般采用集成电路，其基础原理是当白天的环境亮度高时，经光敏电阻的作用，电路被封锁，声音不能触发电路工作，灯泡不亮。晚上或环境亮度低时，光敏电阻阻值呈相反状态，当有声音时，声音信号由压电陶瓷片拾取，经声电转换成微弱的电信号，该信号经放大后送处理器处理，处理器经将幅度、频率不尽相同的若干声波信号转换成一次状态改变的控制信号，延时后执行机构直接控制开关，电路工作，灯泡点亮，亮灯一定间后（可根据需要设定）自动熄灭。在实际工程应用中，要注意选择灵敏度适宜，电路元件质量好的开关。有的开关灵敏度低或器件质量存在问题，必须大喊一声，或使劲跺脚、拍手，才能使灯亮起来，嗓声大，对环境影响大，不受欢迎。此外，还要注意维护，有的开关因环境光接收口被灰尘、小广告覆盖，无声响时，白天灯也自动点亮，或某个元件故障，导致晚间灯不亮，或即亮即灭等现象，影响使用。 关键词：与非门放大；光敏二极管；可控开关；延迟电路。
Abstract Sound and light control switch is a kind of brightness when the environment is high, there is sound lights do not shine, when the environmental brightness is low, the use of people's footsteps, voices, applause and other sound effects hit so that lamp lit, lighting a certain time can automatically turn off the lights after the automatic control of lighting switches. It is commonly used integrated circuits, based on principle is that when the ambient light is high during the day, after the role of photosensitive resistor, the circuit is blocked, the sound does not trigger the circuit, light bulb does not shine. At night or environmental brightness is low, the photosensitive resistor was the opposite state, when there are sound, the sound signals picked up by the piezoelectric ceramics by acoustic-electric converted into weak electrical signals, the signal after amplification evacuation processor, handling device will be amplitude, frequency, a number of different acoustic signals into a state change of the control signal, time delay after the direct control by the executive body switches, circuit work, light bulbs, lighting upon certain rooms (can be set as required) automatically switch off. In practical engineering applications, the sensitivity should be selected from suitable, good quality components, the circuit switch. Some switches or low sensitivity device quality problems must be shouted, or energetically stomping, clapping, can lights up, throat and loud voices on the environmental impact of large, unpopular. In addition, we must pay attention to maintain, and some switch I have been receiving due to ambient light dust, small advertising coverage, no sound when the lights are automatically lit during the day, or a component failure,resulting in night light does not shine, or the bright Jimie and otherphenomena affect the use. Key words: cross-coupled nand gates amplifier, Photosensitive diode; Controllable switching; Latency circuits.