声光路灯控制器的设计与制作

路灯控制器设计任务书1．设计目的与要求设计一个路灯控制电路，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）具有光控功能，白天光线较亮、即使有声音时路灯也不亮，光线较暗、有声音时路灯点亮。

（2）具有声控功能，晚上光线较暗、有声音时路灯点亮，声音消失后延时照明一段时间后自动熄灭。

2．设计内容（1）画出电路原理图；（2）元器件及参数选择；（3）电路仿真；（4）SCH文件生成与打印输出。

3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有总结体会。

设计思路电路由声控电路，光控电路，延时电路，开关电路和电源等电路组成。

电源电路由220V的交流电压，经过整流桥整流，再由电阻分压，最后经过稳压二极管稳压。

声控电路由驻极体话筒和三极管等组成的电路，实现声音号转变为电信号，从而实现自动控制。

光控电路由光敏电阻实现光信号到电信号的转换，在有光和无光的情况下，实现电路的高低电平的转换。

延时电路是由555接成单稳态电路，当无光和有声的情况下会实现555定时器接成单稳态电路的触发，使输出得到高电平。

当高电平到达开关电路时（开关由单向可控硅组成）会实现电路的导通。

进而点亮灯泡实现电路的功能。

电路的方框图如下：图1 声光控路灯控制器原理组成方框图电路原理图图2 声光控路灯控制器电路图各部分电路工作原理及参数选择1.光控电路光控电路结构如下图示，该部分电路由光敏电阻R4，晶体三极管Q2，以及电阻R5和R6组成。

当光敏电阻上接受到光信号时R4的阻值变小，晶体三极管Q2导通，得到2管脚为低电平。

可知74LS00与非门的输出为高电平，此时不论6管脚的电平如何都不会触发555定时器的工作。

即使有声音信号的情况下，灯泡也不会亮。

当晚上时 R4的呈高阻态，Q2截止2管脚为高电平，此时如果有声音信号就会使6管脚为高电平，则与非门的输出为低电平，触发555定时器工作进而点亮灯泡。

为保证夜晚时三极管截止时，光控电路的输出为高电平，我们在回路中接上阻值为10K的上拉电阻R6。

声光控路灯控制系统设计资料
一、概述
声光控制路灯控制系统是一种利用声音及光线信号控制路灯开关的系统，可根据室外
光照度，检测和处理外界信号，并实现路灯的联动控制。

它具有低功耗、稳定可靠、安全
可靠等优点，以及易安装、维护方便等特点，可满足各种环境的需求。

二、系统组成
声光控制路灯控制系统一般由光照度传感器、声控传感器、路灯电源控制模块三部分
组成。

1、光照度传感器：是一种传感器，它可以检测并测量室外的光照度，并将信息发送
给路灯控制模块。

3、路灯电源控制模块：用来检测外界的光照度和声音信号，处理信号并控制路灯开关，依据接收到的信号来控制路灯的开启和关闭。

三、系统原理
声光控制路灯控制系统对外部声音和光线信号进行检测和处理，根据设定的参数，自
主决策路灯是否开启，以及调整路灯亮度。

系统根据室外环境中太阳低于、高于以及等于
某一设定值的时候，调整路灯亮度。

当人们进入检测路灯设置的区域以后，声控传感器获取到的多个声波信号会被变换成
电信号，传送给路灯控制器，接收信号的路灯控制器会响应此声音信号，控制路灯的亮度。

声光控路灯延时开关的设计与制作资料1声光控路灯延时开关的设计与制作声光控开关具有很多实际意义：一是省电，灯泡大部分时间不工作，因此节电效率很高，达80%左右；二是方便，首先，不用接触，全自动智能控制；另外，接线简单、安装方便，是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。

再者，随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段也将逐步更新，除现在已有的声光控开关外，还有微波感应开关和热释远红外感应开关。

目前，微波感应开关的抗干扰性能尚不理想，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高，比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及居家庭走廊应用，在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素，根据我国国情，可以预计在相当一段时期内，声光控延时开关将是首选的主流产品。

设计方框图声光控开关在晚上且有声音时使灯泡亮，其它情况下灯泡不亮。

它由电源电路、声光处理电路和控制电路组成。

电路方框图如图2-1所示。

图2-1 设计方框图声光处理电路设计声光处理电路就是对采集到的声音和光进行处理后提供给控制电路。

声音放大电路声音放大电路的核心元器件是三极管，三极管的工作方式有三种分别是共射电路、共集电路、共基电路。

1．共射电路共射电路如图2-2所示，其中三极管V 是电路的核心，起放大的作用。

电源电路声光处理电路控制电路照明灯市电图2-2 共射放大电路直流电源V CC一方面通过R C、R b为三极管提供合适的静态偏置电压，另一方面为电路提供能量，一般为几伏至几十伏。

其中C1、C2为耦合电容，起到传递交流，隔断直流的作用。

C1、C2一般为电解电容器，一般为几微法到几十微法。

Rc是集电极直流负载电阻，保证三极管有合适的静态偏置外，还可将三极管的电流信号转换成电压信号。

R c一般为几百欧到几千欧。

信号有三极管的基极输入、输出。

基极与发射极构成输出回路，而发射极是输出、输入的公共端，共射工作方式具有电压和电流的放大作用，放大关系是U0=βU i，电流同样如此。

路灯控制器的设计与制作第一章选题及前期调研1.1 路灯控制器简介随着社会的发展，城市人口的不断增加，城市建设规模的扩大化。

为完善城市的基础设施建设和谐、安全的城市人居环境、美化城市，路灯控制器的设计要求不断提高。

现在市场上生产路灯控制器的生产厂家众多，控制器功能齐全，智能化程度比较高，路灯控制器的类型也层也不穷。

例如，路灯太阳能控制器、智能路灯节能控制柜、路灯节电控制柜、路灯节能电器等一系列的路灯控制器。

路灯控制器集电磁技术、智能化控制技术、数据控制技术于一体，在可控和平缓的方式下智能调节，路灯控制器实现公共照明系统的工作电流与亮度需求的理想结合，达到节电和优化供电目的，路灯控制器节能率可高达20%-40%，对用电系统的保护作用可使其寿命延长3-4倍。

路灯控制器主要采用优质、高性能元器件，且极少运用活动的元器件，保证了极高的产品工作安全性，因而确保为用户单位提供更安全、可靠和更优性能的产品服务。

路灯控制器现有两种类型，室内型：安装在室内照明控制柜下端；户外型：可按照用户要求进行安装，放置在不锈钢的机柜里。

其中光控型路灯控制器广泛应用于城市建设，光控型路灯控制器都开启和关闭都是通过采集自然光强弱的变化转化成电压电流的变化控制路灯的亮灭，具有自动控制的功能，能最大效率的节约电能而且在恰当时候开启，给行人提供方便。

1.2 路灯控制器特点及应用现代路灯控制器具有的特点：采用先进的微处理芯片，高可靠性、误差小、低成本、稳定性强，具有断电数据保存，时钟不间断工作，无需更换电池，维持时钟运行十年以上；采用数码管准确显示路灯一次连续开启的时间和路灯总共的开启次数；抗干扰能力强，能抵御从电网直接输入幅值达250伏的干扰脉冲；大功率继电器输出，可接220伏或380伏接触器，控制稳定，使用寿命长，体积小，安装简单。

路灯控制器广泛应用于市政道路、高速公路、桥梁、隧道、园林、码头、观光景灯、体育广场、游乐场所、广告灯箱等公共照明环境；路灯控制器适用的灯具类型：高压钠灯、低压钠灯、金属卤化物灯、高压汞灯、荧光灯等所有气体放电式照明灯具。

河南科技学院新科学院电子课程设计报告题目：路灯控制器专业班级：电气工程及其自动化117姓名：张森鹏学号： 2011190724时间： 13~14周指导教师：杜留峰王玉萍徐涛完成日期：2013年06月04 日路灯控制器设计任务书1．设计目的与要求设计一个路灯控制电路，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）具有光控功能，白天光线较亮、即使有声音时路灯也不亮，光线较暗、有声音时路灯点亮；（2）具有声控功能，晚上光线较暗、有声音时路灯点亮，声音消失后延时照明一段时间后自动熄灭；（3）采用高亮度LED作为照明光源。

2．设计内容（1）画出电路原理图；（2）元器件及参数选择；（3）电路仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；（5）PCB文件生成与打印输出。

3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有总结体会。

4．答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。

目录1引言 (1)2 总体设计方案 (1)2.1 设计思路 (1)2.2 总体设计框图 (2)3 设计原理分析 (2)3.1电路原理 (2)3.1.1双设计图 (2)3.1.2注意事项 (3)3.2 电路调试 (3)4 总结与体会 (4)参考文献 (4)附录 (5)附录1 (5)附录2 (6)附录3 (7)路灯制器设计摘要：路灯控制器主要由声控电路、光控电路、延时电路组成。

白天的时候，在光控电路（无论有无声音）作用下，电路的开关元件处于断开状态，LED灯不亮。

晚上没有声音的时候，在声控电路作用下，电路的开关元件处于断开状态，LED仍旧不亮；当有声响的时候，电路的开关元件闭合，灯LED形成通路，LED亮，由于延时电路的存在，LED持续亮一段时间后熄灭，持续亮的时间长短由RC积分电路控制。

关键词：声控电路、光控电路、RC积分电路1 引言公共场所和居民住区的公共楼道普遍使用机械手动开关，由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明显的现象，故使灯泡寿命短，浪费电量，为国家、单位、个人造成经济损失。

路灯控制器的设计与制作一、设计任务与要求1．设计制作一个路灯自动照明的控制电路，当日照光亮到一定程度时使路灯自动熄灭，而日照光暗到一定程度时又能自动点亮，开启和关断的日照光亮度根据用户的要求进行调节。

设计计时电路，显示路灯当前一次的连续开启时间，设计计数显示电路，统计路灯的开启次数。

2．路灯控制器电路主要由声控电路，光控电路，开关控制电路及延时电路构成。

工作时，光控电路和声控电路同时控制开并控制电路，而光控电路具有优先控制的功能，即先让光控电路来控制开关电路，即在光控电路工用的情况下，再有声音信号才能使用控制电路工作，使灯打开，且在声音消失后会延时照明一段时间，这部分电路由延时电路来实现，电源电路的作用是为负载电路提供照明电源同时向电路中的控制电路提供工作电源，交流电源经过桥式整流以后，再经过电容降压，为负载提供电源，同时经过稳压以后，为控制电路提供工作电流。

二、方案设计与论证路灯控制器电路的总体框图由声控、光控电路，声光控制电路，开关电路，延时电路，负载电路和电源电路等构成，工作时，先由光控电路和声控电路一起向声光控制电路输入信号，当两个信号同时有效时，声光控制电路才往下传输信号，才向开并电路送去信号，使开关打开，同时也促使延时电路开始工作，而电路的电源由电源经过桥式整流以后，再经过降压电路降过压以后来提供，电路中其他需供电的电路由降压以后再进行稳压以后来供电，负载的供电直接由电源来提供。

总体框图如下所示，工作流程如箭头所示：、交流220V电源电压经灯泡LED后，由D1-D4的整流桥整流，电阻R1,R10分压，电容C1滤波，D6稳压后产生12V左右的直流电压给控制电路供电。

在光线教亮时，光敏电阻RG的阻值较低，使集成块TC4011BP的1脚呈低电平；又由于R6,R8电阻分压后，为三极管9014的基极提供正偏电压，三极管一直处于饱和导通状态，其集电极（TC4011BP的2脚）呈低电平，使TC4011BP 的3脚出高电平，4脚出低电平，二极管D5反偏截止，使TC4011B的10输出高电平，TC4011BP的11脚输出低电平，开关管截止，灯泡不亮。

声光控路灯控制器设计(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2008级电子信息工程《模拟、数字电路》课程设计报告设计题目声光控节能路灯控制器姓名及学号学院物理与电子信息工程学院专业电子信息工程班级08级6班指导教师2010年11月25日题目：路灯控制器的设计2目录一、前言........................................................................................................... 错误!未定义书签。

二、设计方案及其论证................................................................................... 错误!未定义书签。

设计思路................................................................................................ 错误!未定义书签。

总体方框图............................................................................................ 错误!未定义书签。

主要电路................................................................................................ 错误!未定义书签。

设计原理分析.......................................................................................... 错误!未定义书签。

声光控路灯控制系统设计一、系统原理声光控路灯控制系统的原理是通过声音传感器和光照传感器感知环境中的声音和光线强度，并据此自动调节路灯的亮度。

当环境中的声音超过一定阈值时，系统会判断有人经过，此时会将路灯的亮度调高，以提供良好的照明效果；当环境中的光线强度低于一定阈值时，系统也会自动调节路灯的亮度，以确保夜间驾车和行人的安全。

二、硬件设计1.声音传感器：用于检测环境中的声音强度，并将声音信号转换成电信号，传递给微控制器进行处理。

2.光照传感器：用于感知环境中的光线强度，并将光照信号转换成电信号，传递给微控制器进行处理。

3. 微控制器：负责接收声音传感器和光照传感器的信号，并通过判断和计算确定路灯的亮度控制信号。

常用的微控制器可选择Arduino、Raspberry Pi等。

4.继电器：用于控制路灯的电源开关，根据微控制器的输出信号来控制路灯的亮灭和亮度。

三、软件设计1.信号处理算法：将声音传感器和光照传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，然后进行滤波和功率计算等处理，以得到准确的环境声音和光照的数值。

2.控制逻辑：根据声音和光照信号的数值，采用一定的算法进行判断和计算，得出路灯的亮度控制信号。

例如，当声音超过阈值时，亮度调高；当光照低于阈值时，亮度调高。

此外，还可以根据具体需求设计其他的控制策略，如定时开关、手动控制等。

软件设计中还需考虑异常情况处理和系统稳定性等问题，如在传感器故障时应有相应的错误处理机制；在电源不足或其他外界干扰情况下，系统应能正常工作或提供相应的保护。

综上所述，声光控路灯控制系统设计应包括系统原理、硬件设计和软件设计三个方面。

通过合理的设计，可以实现智能路灯的节能控制，提高路灯的能源利用效率。

摘要本文阐述了简单的声、光同时控制的路灯电路的制作。

声、光同时控制的路灯电路，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：传感器；声控；光控；节能；AbstractSound and light control corridor lights switch for automatic switch during the day, night lighting, people take the light off. Sensitive, low consumption, stable performance, long life, energy saving and so on. Here are sound, light control automatically delay saving switch, combines sound, light and time delay control, job security, power saving and extended lamp life. Strong light during the day or the occasion even greater control of the vibration noise can not light bulbs; night or low light encounter sound, vibration, lights and automatic lights, after about one minute (time can be set) automatically can be used for stairs, toilets and other public places, the automatic management of the corridor lights. In this paper, a simple control of sound and light production of the corridor light switch. Select sound sensor, light sensors as a basic element. Photosensitive resistors, sensors voice of two sensors form a voice, light control two control board. Using layout and routing rules of the circuit board production. To achieve the two control electronic switch, the experimental results achieved light control.Key W ords：sensor；voice；optical control；energy saving；目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (5)1.1 课题研究背景及意义 (5)1.2 本文的主要工作 (5)第2章总体电路设计及其原理说明 (7)2.1设计要求 (7)2.2总体电路设计 (10)第3章单元电路设计与分析 (12)3.1电源设计 (12)3.1.1电源结构设计 (12)3.1.2 结构原理说明 (12)3.2声控部分电路设计 (14)3.2.1驻极体话筒 (14)3.2.2声控部分电路工作原理及电路图 (15)3.3光控部分电路的设计 (16)3.3.1光敏三极管简介 (16)3.3.2光敏三极管功能 (17)3.3.3光控原理 (19)3.4延时处理部分电路的设计 (20)3.4.1 555定时器 (21)3.4.2延时电路图及控制原理 (24)3.5参数计算 (25)第4章电路图绘制与PCB图制作 (27)4.1 Protel 99 SE简介 (27)4.1.1原理图设计 (27)4.2 PCB的生成 (28)4.3.6PCB最终生成 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录一 (37)附录二 (38)第1章绪论1.1课题研究背景及意义在学校、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。

北海职业学院毕业设计 (论文)20 －20 学年度电子信息工程系(部)电子信息工程技术专业题目：声光控制路灯设计学生姓名：学生班级：指导教师：起止日期：20 年月日北海职业学院毕业设计 (论文)任务书系(部) 专业班级姓名学号指导教师职务(称)20年月日北海职业学院学生毕业设计（论文）成绩鉴定表常言道“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。

在街道、公路等公共场所，为了节约路灯所损耗的电能，我选择声光控制的路灯照明电路的设计，它是一种新颖、安全节电、结构简单、安装方便、使用寿命长的声光双控路灯电路。

这样一种设计既不浪费国家电力又很方便使用的照明灯系统是很有实用价值意义的。

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时候等就会慢慢的熄灭，即这时也是有人走过了的时候。

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。

【关键词】：自动控制；声控电路；光控电路；延迟电路。

摘要-------------------------------------------------------------------------------------------------------------4一、绪论-------------------------------------------------------------------------------------------------------61.1 课题背景 (6)1.2 课题主要工作 (6)二、总体设计及其原理-------------------------------------------------------------------------------------72.1 设计要求 (7)2.2 总体设计 (7)三、电路设计与分析----------------------------------------------------------------------------------------93.1 电源设计 (9)3.1.1 电源结构设计 (9)3.1.2 结构原理 (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 (10)3.3 光控部分电路的设计 (11)3.3.1光敏三极管 (11)3.3.2 光控原理 (11)3.4 延时处理部分电路的设计 (12)3.4.1 555定时器 (12)3.4.2延时电路控制原理 (13)3.5 参数计算 (14)结论-------------------------------------------------------------------------------------------------------15致谢-------------------------------------------------------------------------------------------------------16参考文献-------------------------------------------------------------------------------------------------17一、绪论1.1 课题背景随着千年钟声的敲响,历史的车轮被推进了一个新的世纪──21世纪。

基于51单片机的声控和光控路灯的设计声控和光控是现代智能化路灯系统中的两种常见控制方式。

基于51单片机的声控和光控路灯设计，可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。

设计要点：1.声音控制模块的设计：使用麦克风传感器以及电平转换电路将声音信号转换为合适的模拟电压信号，并通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，输入到51单片机的AD口。

2.光强控制模块的设计：使用光敏电阻作为光感传感器，通过调整电阻的阻值来改变模拟电压信号的大小，再通过模数转换电路将模拟信号转换为数字信号，输入到51单片机的AD口。

3.路灯控制模块的设计：通过51单片机的IO口控制继电器的开关，实现对路灯的开关控制。

4.算法设计：根据声音和光照信号的变化，设计相应的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

设计步骤：1.搭建硬件平台：选取合适的传感器、模块和外围电路，连接到51单片机的相应引脚。

2.开发软件程序：使用汇编或C语言开发相应的程序，包括输入输出控制、AD转换、定时和中断处理等。

3.声音控制算法设计：根据声音信号的变化，设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

4.光强控制算法设计：根据光照信号的变化，设计合适的算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

5.路灯控制算法设计：根据声音和光照信号的变化，结合设定的阈值，设计相应的控制算法来判断是否需要开启或关闭路灯。

6.调试和测试：将程序烧录到51单片机中，进行硬件和软件的调试和测试，确保系统能够正常运行。

设计注意事项：1.选择合适的传感器和电路，保证信号的准确性和稳定性。

2.设计合适的判断算法，避免误操作或过于灵敏。

3.根据实际需求，设定合适的阈值，确保路灯的控制精确度。

4.考虑到系统的可靠性和稳定性，需要对硬件和软件进行充分的测试和调试。

总结：基于51单片机的声控和光控路灯设计，可以实现根据环境音量和光照强度的变化对路灯的开关进行智能控制。

设计的关键点包括声音控制模块和光强控制模块的设计、路灯控制模块的设计以及相应的算法设计。

声光控路灯控制系统设计一、引言随着城市化进程的不断推进，路灯作为城市基础设施的重要组成部分，起着照明和保障交通安全的重要作用。

然而，传统的路灯控制方式存在能耗高、管理不便等问题。

为了解决这些问题，本文设计了一种基于声光控路灯控制系统，以实现智能控制和能耗管理的目的。

二、系统设计1.硬件设计系统硬件主要包括声光传感器、控制器和LED路灯组成。

(1)声光传感器：通过采集周围环境的声音和光线强度信息，来触发路灯的开关。

(2)控制器：负责接收传感器传来的数据，并进行处理和控制。

其主要功能包括采集传感器数据、判断是否需要打开或关闭路灯、设置亮度等级等。

(3)LED路灯：采用LED作为光源，具有高效节能、寿命长等优点。

LED路灯的数量和布置根据实际情况进行配置。

2.软件设计系统软件主要包括传感器数据处理、路灯控制算法和能耗管理。

(1)传感器数据处理：控制器接收到声光传感器采集的数据后，通过数据处理算法得到光线强度和声音强度的值，并与预设阈值进行比较。

(2)路灯控制算法：根据传感器数据处理结果和预设阈值的比较结果，控制器决定是否打开或关闭路灯，以及设置亮度等级。

具体控制算法可以根据实际需求进行设计。

(3)能耗管理：通过实时监测路灯的开关状态和亮度等级，控制器可以对路灯的能耗进行管理。

可以设定不同的亮度等级和开关时间，以实现最佳的节能效果。

三、系统特点1.智能控制：通过声光传感器采集周围环境信息并进行处理，系统可以根据实际情况自动调整路灯的开关和亮度，实现智能化的控制。

2.节能环保：LED作为光源具有高效节能的特点，结合智能控制算法，能够根据需要调整亮度等级，达到节能效果，降低能源消耗。

3.管理便利：通过软件设计能耗管理功能，可以实时监测和管理路灯的开关状态和亮度等级，方便管理人员进行路灯的维护和调整。

4.安全可靠：声光控路灯控制系统可以及时根据环境变化调整路灯的开关和亮度，保障行人和车辆的安全，提高城市照明质量。

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。

图2-2 共射放大电路直流电源V CC一方面通过R C、R b为三极管提供合适的静态偏置电压，另一方面为电路提供能量，一般为几伏至几十伏。

其中C1、C2为耦合电容，起到传递交流，隔断直流的作用。

C1、C2一般为电解电容器，一般为几微法到几十微法。

Rc是集电极直流负载电阻，保证三极管有合适的静态偏置外，还可将三极管的电流信号转换成电压信号。

R c一般为几百欧到几千欧。

信号有三极管的基极输入、输出。

基极与发射极构成输出回路，而发射极是输出、输入的公共端，共射工作方式具有电压和电流的放大作用，放大关系是U0=βU i，电流同样如此。

摘要在学校、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。

我设计的课题是声光双控路灯控制器，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节能路灯。

在本设计中声光双控路灯控制器电路由电源电路、声电转换电路、放大电路、处理电路、光电转换电路及控制电路组成，主要介绍了声光双控路灯控制器的性能，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。

用声光双控路灯代替住宅小区楼道上的开关路灯，白天光照好，不管过路者发出多大声音，楼道灯也不会亮。

夜晚光暗，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其他声音时，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，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，可以达到节能的目的。

声光控制路灯不仅适用于住宅的区的楼道，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，适用于各种楼房走廊的照明设备。

关键字：自动控制；节能；信号放大整形；声电转换电路；光电转换电路；控制电路IAbstractIn schools, institutions, industrial enterprises and other units of public places and residential areas of the public corridor, a long light is widespread, which caused great waste of energy.In addition, due to frequent switching or man-made factors, the failure rate of the high wall switch, increased maintenance and waste money. issue The I design is sound and light dual-control lamp controller, a circuit design of novel, safe saving, simple structure, easy installation, long life of sound and light dual-controlled energy-saving lamps.Introduced the performance, application and working principle of an electric circuit diagram and components’ parameters of the design of sound and light pair of control lamp controller circuit, energy-saving effect is very obvious, but also greatly reduced the maintenance amount save money with favorable results.Dual control with sound and light lamps instead of residential quarters corridor lights switch on during the day light is good, no matter how sound passer issued by the corridor lights are cut-off. At night which the light is dark, when someone walked stairs, footsteps and other sounds the pickup circuit can detect a burst as long as the sound, automatic light corridor lantern,when people enter the home or out of the apartment, the corridor lights off automatically after a few minutes delay which can achieve energy saving. Sound and light control of street lamps not only apply to residential areas of the corridor, but also for factories, office buildings, teaching buildings, and other public places, it has small size, beautiful appearance, making easy, reliable, so is suitable for various building corridor lighting.Keyword：A utomatic control；Save energy；Signal amplification and shaping；V oice conversion to electrical circuit；Light conversion to electrical circuit；Control circuitII目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................................ I I 目录 (III)第一章绪论 (1)1.1 课题的背景和意义 (1)1.2 近年来国内外研究现状 (1)第二章总体设计方案与分析 (3)2.1综述 (3)2.2方案的分析和选择 (3)第三章硬件电路的设计与分析 (7)3.1 电源电路的设计与分析 (7)3.1.1电源电路性能指标及参数 (7)3.1.2 电路的设计与分析 (9)3.1.3元器件的选择与参数的计算 (14)3.2 信号放大整形电路的设计与分析 (17)3.2.1 电路的设计分析 (17)3.2.2元器件的选择与参数计算 (22)3.3光电转换电路的设计与分析 (23)3.3.1电路的设计与分析 (23)3.3.2元器件的选择与参数计算 (24)3.4控制电路的设计与分析 (25)3.4.1 电路的设计与分析 (25)3.4.2 555定时器的介绍 (27)3.4.3元器件的选择与参数计算 (31)3.5开关电路 (31)3.5.1电路的设计与分析 (31)3.5.2元器件的选择与参数的计算 (33)第四章整体电路的设计与分析 (36)4.1整体电路的设计 (36)元器件明细表 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录 (41)III第一章绪论1.1 课题的背景和意义在学校、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。

声光路灯控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解声光路灯控制器的基本工作原理，掌握电路组成及功能；2. 学会使用传感器进行环境光线和声音信号的检测；3. 掌握简单的编程语句，实现声光控制器的功能设计。

技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并搭建简单的声光路灯控制器电路；2. 通过实际操作，提高动手实践能力和问题解决能力；3. 学会与团队合作，进行项目设计和实施。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理和电子技术的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生的环保意识，了解声光控制技术在节能减排方面的应用；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯。

本课程针对中学生设计，结合物理和电子技术相关知识，以实用性为导向，注重培养学生的动手实践能力和创新精神。

课程内容紧密联系课本，充分考虑学生的年龄特点和认知水平，以实现课程目标。

通过课程学习，学生能够掌握声光路灯控制器的基本原理和设计方法，提高解决实际问题的能力，同时培养良好的情感态度价值观。

二、教学内容1. 声光控制原理：介绍声音传感器、光敏传感器的原理及其在声光路灯控制器中的应用，关联课本中传感器相关章节。

2. 电路组成与功能：分析声光路灯控制器的电路组成，包括传感器、控制器、执行器等部分，结合课本中电路基础内容。

3. 编程语句与功能设计：学习简单的编程语句，如IF条件语句、循环语句等，用于实现声光控制器的功能设计，联系课本中编程基础章节。

4. 声光路灯控制器搭建：指导学生动手搭建声光控制器电路，包括传感器安装、控制器调试等，结合课本中实践操作内容。

5. 功能测试与优化：对搭建好的声光控制器进行功能测试，针对问题进行优化，提高控制效果，联系课本中问题解决方法。

6. 项目实施与展示：分组进行项目实施，鼓励学生创新设计，展示作品，分享经验，提高团队合作能力。

教学内容按照教学大纲安排，分为理论教学和实践操作两部分，共计6个课时。

教学过程中，注重引导学生结合课本知识进行思考和实践，保证教学内容的科学性和系统性。

声光控路灯控制系统是一种智能化的路灯控制方案，通过声音和光线传感器来实现对路灯的自动控制。

以下是基于Multisim 的声光控路灯控制系统设计和仿真方案：
1. 系统组成
-声音传感器：用于检测环境中的声音信号。

-光线传感器：用于检测环境中的光线强度。

-控制电路：包括微处理器或逻辑门电路，用于判断环境条件并控制路灯的开关。

-继电器或开关电路：用于实现路灯的开关。

2. 设计步骤
1. 传感器连接：将声音传感器和光线传感器连接到电路中，并确保其正常工作。

2. 控制电路设计：设计逻辑电路或编程微处理器，根据传感器检测到的声音和光线信号来控制路灯的开关。

3. 继电器或开关电路设计：设计一个继电器或开关电路，用于实现控制电路对路灯的控制。

4. 整合与仿真：将以上各部分整合到Multisim 软件中进行连线和仿真。

3. Multisim仿真
1. 打开Multisim 软件并创建新项目。

2. 将声音传感器、光线传感器、控制电路、继电器或开关电路等元件拖放到电路设计区域。

3. 连接各个元件，设置元件的参数和引脚连接。

4. 编写控制电路的逻辑或程序代码。

5. 运行仿真，观察路灯在不同声音和光线条件下的开关情况，验证控制系统的设计是否符合预期。

通过以上设计和仿真，可以验证声光控路灯控制系统的设计方案是否合理，并进一步优化和改进系统性能，以实现更加智能高效的路灯控制方案。

一、实验目的1. 了解声光控制电路的基本原理和设计方法。

2. 掌握光敏电阻和麦克风传感器的工作原理及其在电路中的应用。

3. 通过实验验证声光控制路灯电路的实际效果，提高电路设计能力。

二、实验原理声光控制路灯电路主要由光敏电阻、麦克风传感器、三极管、继电器等元件组成。

其工作原理如下：1. 光敏电阻：当光照强度变化时，光敏电阻的阻值也随之变化。

在白天，光照强度大，光敏电阻阻值小，电路输出电压低，路灯不亮；夜晚或光线较弱时，光敏电阻阻值大，电路输出电压高，路灯亮。

2. 麦克风传感器：将声信号转换为电信号，当有声音输入时，电路输出电压发生变化。

3. 三极管：放大电路输出电压，控制继电器工作。

4. 继电器：控制路灯的通断。

当环境光线较弱且有声音输入时，电路输出高电压，三极管导通，继电器工作，路灯亮；当环境光线较强或无声音输入时，电路输出低电压，三极管截止，继电器不工作，路灯熄灭。

三、实验仪器与材料1. 光敏电阻2. 麦克风传感器3. 三极管4. 继电器5. 电阻、电容、电源等元件6. 实验板、连接线等四、实验步骤1. 按照电路图连接电路，确保各元件连接正确。

2. 测试光敏电阻在不同光照强度下的阻值变化，调整电路参数，使路灯在合适的光照强度下亮起。

3. 测试麦克风传感器在不同声音强度下的输出电压变化，调整电路参数，使路灯在合适的声音强度下亮起。

4. 在不同光照和声音条件下测试电路的工作情况，验证电路的实际效果。

五、实验结果与分析1. 光照强度对路灯控制效果的影响：当光照强度较弱时，路灯能够及时亮起；当光照强度较强时，路灯能够及时熄灭。

2. 声音强度对路灯控制效果的影响：当有声音输入时，路灯能够及时亮起；当无声音输入时，路灯能够保持熄灭状态。

3. 实验结果表明，声光控制路灯电路能够有效实现路灯的自动控制，达到节能环保的目的。

六、实验结论1. 通过本次实验，我们掌握了声光控制电路的基本原理和设计方法。

2. 实验结果表明，声光控制路灯电路能够有效实现路灯的自动控制，具有节能环保、方便实用的特点。

声光路灯控制器的设计与制作电气10-1101054107马志强在公共场所（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，光敬电阻检测到信号，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。

儿秒钟后，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Ll的，同时提高了对外界环境变化检测的灵敬度，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。

系统总体山声音传感器、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儿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。