声光控开关设计与制作课件
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声光双控延时开关项目一、项目概述声光控延时开关是一种新型节能电子开关,广泛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,其工作原理为:晚上当行人走近路灯时,脚步声或击掌声便使得电灯自动开启点亮,延时一段时间后电灯自动关闭熄灭,白天有任何声音电灯都不会`开启点亮。
1、项目要求:本项目要求设计一个用于楼道路灯的声光控制开关:白天灯不亮,夜间在声音的作用下使灯点亮,灯亮20秒后自动熄灭,要求电路简单、成本低、安全可靠。
2、主要元器件表3、主要元器件资料3.1、可控硅:MCR100-6(详细资料请参考MCR100-6.pdf文件)MCR100-6实物图、原理图与管脚图3.2、光敏电阻MG44-03:亮阻≤5kΩ,暗阻≥1MΩ光敏电阻实物图3.3、驻极体话筒CM-18W:驻极体结构图3.4、CD4011四二输入与非门(详细资料请参考CD4011资料.PDF文件)CD4011管脚图二、原理图设计:根据题目要求、主要元器件表、主要元件介绍等文件,依据所学知识进行原理图设计,并在Protel99se软件环境中绘制原理图;参考原理图(对应文件yskg.sch)声光双控延时灯开关的电路如图1所示,其中H是为便于说明原理而绘出的被控照明灯。
单向晶闸管VS和晶体二极管VD2~VD5组成了开关的主回路;CMOS 数字集成电路A(I ~Ⅳ)与外围元件组成了自动控制电路;电阻器R7、R8和电容器C3组成了电阻降压滤波电路,输出约10V直流,供控制电路工作用电。
三、EWB仿真打开EWB电子仿真软件,根据参考方案三所示电路建立仿真电路,其中光敏下灯泡的状态。
Ewb仿真文件(对应文件yskg.ewb)四、模拟调试在实训台上进行调试及功能验证,保留调试数据及图形,形成模拟调试报告;调试步骤请参考XK-DZZH1电子及单片机实训台基本实验部分的声光双控延时开关电路实验。
五、PCB设计:根据原理图的网络表在Protel99se软件环境中绘制PCB板图;参考PCB板图(对应文件yskg.PCB)六、元件选择:根据大赛现场提供的电路板、原理图、元器件,进行元器件识别、筛选,选出给定电子产品所需要的电子元、器件及功能部件。
声控开关的设计与制作一、设计任务与要求1.设计一个声控开关,控制对象是发光二极管;2.接收到一定强度的声音后,声控开关点亮发光二极管(电流 5~10mA),延时时间在 1~10s 之间可调;3.延时时间用数字显,时间单位为 0.1s,显示范围为 0~9.9s。
4.在选择元器件是,考虑成本。
5.根据技术指标,通过分析计算及确定电路的形式和元器件的参数。
二、方案设计与论证设计方框图如图 1 所示。
采用 74ls160 计数器及 74ls47 译码器,集成电路,由 555 构成的单稳态触发器和多谐振荡器以及施密特触发器,还有 74ls00 等门电路。
驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后,声音信号转化为电压信号,幅值很小,经放大、整形(施密特电路)后,触发单稳延时电路,产生一个宽度可调的脉冲信号,驱动发光显示电路。
同时,这个脉冲信号作为选通信号,使计时器计数,并用数码显示。
驻极体话筒放施密特单稳大电路延时时基电路选计译数码通数码显示图 1 声控开关框图设有信号发生电路、放大整形电路、单稳延时、时基电路、计数器及译码显示。
各部分功能明确且之间的联系容易理解,两个同频信号中 fR为基准信号,f为被测信号,经放大整形后,变成正方波信号,再经二分频电路送入由异或门S可反映两信号的相位差。
组成的相位比较电路,其输出脉冲 A 的宽度 tW锁相环和 360 分频电路构成的是 360 倍频电路其输出B 的每一周期对应原信号的 1,所以可用它来度量相位差。
控制电路的作用分为两方面,其一,当计数结束时,产生锁存信号,将计数结果存入锁存器;其二,锁存后,再产生一短暂的清零信号,将计数器清零,为下一周期的测量做好准备。
1、因为集成运放起着放大的作用,所以它的输出信号应为输入信号的 101 倍。
用 555 定时器构成的施密特触发器起整形作用。
2、异或门采用 74ls160 计数器,74ls47 译码器,用示波器检查并输出是否反映了两信号的相位差。