楼道声光控及开关延时电路设计

《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。

目录摘要--------------------------------------------------------------------------2 第一章设计任务和要求------------------------------------------3 第一节设计任务-------------------------------------------------------3 第二节设计要求-------------------------------------------------------3 第二章系统组成框图及方法论证----------------------------3 第一节总体框图-------------------------------------------------------3 第二节方法论证-------------------------------------------------------4 第三章主要单元电路设计---------------------------------------4 第一节LM386集成功放--------------------------------------------10 第二节555集成电路的引脚图和功能表-------------------------11 第一节声强检测电路和光控电路----------------------------------4 第二节信号处理电路-------------------------------------------------5 第三节延时控制电路和照明灯开关电路-------------------------6 第四节电源电路-------------------------------------------------------8 第四章元器件清单及管脚功能表---------------------------9 第三节原件清单------------------------------------------------------13 第五章电路原理图-------------------------------------------------13 第六章心得体会----------------------------------------------------15 参考文献------------------------------------------------------------------15摘要关键词声控光控自动延时声光控电子开关电路图,电路由交流开关，电子开关，整形电路，检波器，声音放大电路组成。

声光控延时楼道灯控制电路的安装与调试项目描述声光控延时楼道灯控制电路是利用声波为控制源的新型智能开关，它避免了繁琐的人工开灯，同时具有自动延时熄灭的功能，更加节能，且无机械触点、无火花、寿命长，广泛应用于各种建筑的楼梯过道、走廊等公共场所。

常见的声光控延时楼道灯如图所示。

图1常见的声光控延时楼道灯知识准备1. 电路原理图的识读电路原理图用于将该电路所用的各种元器件用规定的符号表示出来，并用连线画出它们之间的连接情况，在各元器件旁边还要注明其规格、型号和参数。

电路原理图主要用于分析电路的工作原理。

在数字电路中，电路原理图是用逻辑符号表示各信号之间逻辑关系的逻辑图，应注意的是，在逻辑符号上没有画出电源和接地线，当逻辑符号出现在逻辑图上时，应理解为数字集成电路内部已经接通了电源。

在图2所示的声光控延时楼道灯控制电路原理图中，CD4011为四个2输入与非门电路，其功能为有0出1,全1出0。

交流电源12V经桥式全波整流和VD2、电容C2滤波获得直流电压X 12~,经限流电阻R1,使VS稳压管有匕二+稳定电压供给电路(灯亮时U：有所降低)，而灯泡L串于整流电路中。

口天时，光敬电阻RG阻值较小,与非N U1A的②脚(TP4)输入为低电平0态,U1A 门被封锁，即不管U1A的①脚(TP3)为何种状态，U1A总是出1, U1B出0, U1C输入端(TP5) 为0, U1C出（TP6） 1, U1D出0, TP7为低电平，单向晶闸管VT2不导通。

在晚上天暗时，RG阻值增大，TP4为高电平1态，U1A fl打开，TP3信号可传送。

若无脚步声或掌声，驻极体话筒MC无动态信号。

偏置电阻（RP2、R4和R3）使VT1 的口^三极管导通，TP3为低电平0态，则U1A出1,其余状态与上述相同，晶闸管VT2控制极G无触发信号，故不导通，灯泡L不亮。

图2声光控延时楼道灯控制电路原理图晚上当有脚步声或掌声时，驻极体话筒MC有动态波动信号输入到放大电路VT1的基极，由于电容C1的隔直通交作用，加在基极信号相对零电平有正、负波动信号，使集电极输出端TP3有高电平动态信号为1态，因此使U1A全1 岀0为负脉冲，而U1B出1为正脉冲，二极管VD1导通对C3充电达5V, TP5也为1, U1C出0, U1D出1为高电平，经R7限流,在单向晶闸管VT2控制极G有触发信号使VT2导通，桥式全波整流电路中串联的灯泡L经晶闸管VT2导通，灯泡L 点亮。

楼道声光控及开关延时电路设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN楼道灯延时开关及声光控电路设计1、技术指标要求要求设计一个延时节能开关电路，按一下开关灯亮，等人们通过楼梯和楼道后，灯会自动熄灭。

设计者根据上述提示选择元器件并进行参数设计。

2设计任务、技术指标如下：①延时时间；2min左右；②灯泡未亮时，有发光二极管发亮指示，灯泡亮时发光二极管不亮；③电源电压：220V，50Hz；④灯泡功率≤100W。

2、设计思路用555定时器搭成单稳态触发器，当2端口输入一个低脉冲时，输出端输出高电平，其幅值由555的供电电压确定，时间由R1和C2确定，具体时间为*R1*C2。

R1用一个滑动变阻器调节，方便调试。

当输出端为高电平时，电压控制开关（voltage controlled switch）控制开关J2闭合，灯泡点亮。

当555定时器2号低触发端没有低脉冲时，输出地电位，此时用与非门使发光二极管指示灯点亮，而输出为高电平时，即灯泡亮时发光二极管熄灭。

555定时器由三端稳压芯片7805稳压后供电。

注意选择变压器型号，变压器二次侧电压为10V左右。

实验证明，三端稳压效果很好。

下图中，开关J1为仿真时使用，实际使用时选用常开开关。

仿真模拟图如图所示。

U53、使用声光控的延时控制电路思路：在以上开关延时电路的基础上，将开关J1用声光控制电路来控制，满足：白天时，即使有声音灯也不亮，晚上当有声音时灯泡点亮，即有一个高电平脉冲使J1闭合并立即断开。

未接电源时的仿真电路如图所示。

开关J2闭合时模拟白天，此时不管闭合J1与否，灯泡都不亮；J2断开时模拟晚上，此时闭合J1后立即再断开，模拟有声音信号，灯泡点亮。

4、电源部分V2220 Vrms 50 Hz 0¡ãT10121U35、主要元器件：2运放LM358,四2输入与非门74LS00,555定时器，三端稳压芯片L7805，L7809,L7909。

河南理工大学电子技术课程设计报告楼梯灯光延时控制器姓名：学号：专业班级：指导老师：所在学院：电气工程与自动化学院2009年12月17日内容摘要本设计是选用CD4011集成块为延时电路，选用1A单向进口可控硅以及性能稳定的光敏电阻和优质的驻极体组成的声光控动作电路，主要元器件是CD4011 。

其内部含有 4 个独立的与非门 D1 ～ D4 ，电路结构简单。

可靠性高。

顾名思义，声光延时控制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．变为电子开关的开关动作。

明确了电路的信号流向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元。

声音信号 ( 脚步声、掌声等 ) 由驻极体话筒 BM 接收并转换成电信号，经 C1 耦合到 D3 进行电压放大，与非门 D3 此时是一个放大电路，放大的信号送到 R3 的一端。

夜晚无环境光时，光敏电阻的阻值很大， RG 两端的电压高，则与非门 D1 的 1 脚为高电平“ 1 ”。

通过与非门 D1 则为低电平“0 ”。

再通过二极管 D1 输入到控制门 D4 的 13 脚，也为低电平“0 ”。

使声光控电路工作具备了光控条件。

白天较强的环境使 RG 的阻值很小。

RG 两端的电压几乎为 0 ，即为低电平“ 0 ”，则与非门 D1 的 1 脚为低电平“ 0 ”，使声光控电路不具备光控条件，电子开关处于断开状态。

当夜晚．同时又有外界声音信号时，控制门 ( 与非门 )D4 的输入端，有一端为低电平“ 0 ”，输出为高电平“ 1 ”。

使单向可控硅导通，电子开关闭合；同时给 C3 充电， C3 和 R5 构成延时电路．延时时间 T=2 π R 5C 3 ，改变 R5 或 C3 的值，可改变延时时间，满足不同的延时要求。

IC 选用 CMOS 数字集成电路 CD4011 ，可控硅 T 选用 1A ／ 400V 的进口单向可控硅 1006 型，光敏电阻选用的是 625A 型，有光照射时电阻为 20K 以下，无光时电阻值大干 100M Ω，说明该元件是完好的。

延时声光控节电开关电路图此开关白天控制灯不亮，晚上有声音自动点亮，延时一段时间自动关断。

将它安装在过道、厕所走廊等需要自动照明的地方，不仅方便实用，又有显著的节能效果。

工作原理：电路如下图，220V市电通过灯丝、D3-D7、降压整流后，经过 R7 限流、D2、C3 稳压滤波为电路提供稳定的工作电压。

R4、RG 组成分压电路，白天由于光照 RG 阻值变小，YFA 1 脚电位被拉低，由与非门的逻辑关系可知此时YFA 3 脚输出为高电平，经过 YF2 反相变为低电平，D1 截止后级电路不动作。

晚上光线暗 RG 阻值变大，YFA 1 脚电位升高，如果此时有声音被 MIC 接收，经 C1耦合 T1 放大，在 R3 上形成音频电压，此电压如高于 1/2 电源电压，则 YF1 3 脚输出低电平，经YFB反相，4 脚输出的高电平经 D1 向 C2 瞬间充电，使 YFC 输入端接近电源电压，10 脚输出低电平，由YFD 反相缓冲后经 R6 触发可控硅导通，电灯正常点亮。

（此时则由 C3 向电路供电）如此后无声被MIC接收，则 YFA 输出恢复为高电平，C2 通过 R5 缓慢放电，当 C2 电压下降到低于 1/2 电源电压时（按图中参数约一分钟）YFC 反转、 YFD 反转，可控硅（SCR）截止电灯关闭，等待下次触发。

元件选择：MIC 用驻极体话筒， RG 用一般光敏电阻即可，YFA-YFD 用一片低工耗COMS四与非门电路 TC4011，T1用9014低频管，放大倍数越大灵敏度越高，D1用IN4148，D2是7.5v的稳压管，C2、C3用电解电容、SCR可选用 MCR100-6 1A的单向可控硅，电阻均为 1/8w 炭膜电阻，阻值按图。

D4-D7用IN4007，反向漏电必须小。

电灯的功率不能超过60W。

/简易触摸延时开关河北刘峰周炳竣本文介绍一款廉价易制的触摸延时开关，以数字集成电路四2输入与非门CD4011为核心，再加上十来个外围元器件组成，电路结构简洁，工作稳定可靠，使用适用于楼道、厕所等地方的照明控制，既避免了常用机械开关噪声大易磨损的弊端，又能延时一定时间后自动关闭电灯，节省电能。

声光控楼道延时开关的设计与制作指导教师：***年级专业：电子信息科学与技术学号：*************名：***声光控楼道延时开关的设计与制作一实验目的通过声光控楼道延时开关的设计、安装和调试，要求学会：（1）桥式整流电路、三级管放大电路、四与非门电路等参数的选择与应用。

（2）掌握声光控楼道延时开关的测量与调试方法。

二设计任务与要求1设计任务（1）设计一个声光控楼道延时开关，要求白天楼道光线正常时不论有、无人行走而楼道灯不亮，天黑时有人走动楼道灯才亮，无人走动时楼道灯不亮。

（2）实现这一要求需要正确选择合适的声光控元件，并要求声光控开关延时1～4分钟。

2 设计要求（1）完成全电路的理论设计、安装和调试。

（2）撰写设计、调试报告和心得体会。

三声光控楼道延时开关的工作原理1光敏电阻器的介绍光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。

光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。

图1 光敏电阻的电路及符号光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。

它在光线的作用下其阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。

光敏电阻器的基本特性和主要参数暗电阻、亮电阻光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻，或暗阻。

此时流过的电流称为暗电流。

例如MG41-21型光敏电阻暗阻大于等于0.1M。

光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻或亮阻。

此时流过的电流称为亮电流。

MG41-21型光敏电阻亮阻小于等于1k。

亮电流与暗电流之差称为光电流。

本实验光敏电阻选用的是625A型，有光照射时电阻为20K以下，无光时电阻值大于100MΩ、2 双输入四与非门CD4011简介双输入四与非门CD4011数字集成电路外形和内部电路如图2和图3所示：他采用双列直插形式封装，共有14个引脚。

学号231密级公开####本科毕业论文声光控楼道延时灯控制电路的设计与制作学院名称：#####专业名称：电子信息####学生姓名：####指导教师：### 副教授二零一四年五月######Design and Manufacture of Sound and Light Controlled Delay Control Circuit of theCorridor LampCollege ：#####Subject ：####Name ：####Directed by ：####May 2014郑重声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。

对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。

本学位论文的知识产权归属于培养单位。

本人签名：日期：摘要本设计主要通过音频放大电路、电平比较电路、延时开启电路、触发控制电路、恒压源电源电路和晶闸管主回路组成控制电路，运用学过的模拟电路、数字电路等知识设计出实用的电路，并进行理论分析画出原理模拟图，然后利用仿真软件对电路的功能进行仿真测试，再设计出符合实际的印制电路板，最后对元器件进行选择、检测，通过焊接和技术检测制作出符合设计原理和要求的电路实物。

关键词：声光控；延时；控制电路；仿真ABSTRACTThis design mainly through the audio amplification circuit, a level comparator circuit, open circuit delay, the trigger control circuit, the constant voltage power supply circuitand the main circuit composed of a thyristor control circuit. Using the learned knowledge of analog circuitry and digital circuitry designs of practical circuit and draw the principle of the simulation diagram by theoretical analysis. Then using the functions of the circuit simulation software processes prsimulation test for the object of functions of the circuit t, and then designs the printed circuit board matching the actual use. Last, after the components’s selection and test, the circuit physical objects which meet the requirements of the design principle will be produced by the means of welding and technical test. Keywords: Sund and light control ; Dlay ; Ntrol circuit ; Mulation目录第1章引言 (1)1.1课题研究的相关背景 (1)1.2 课题研究的内容 (2)1.3课题研究的目的和意义 (3)第2章声光控楼道延时灯控制电路的结构和原理 (5)2.1声光控楼道延时灯控制电路的结构和功能 (5)2.1.1声光控楼道延时灯控制电路的结构 (5)2.1.2控制电路的功能 (5)2.2控制电路的工作原理 (6)第3章声光控楼道延时灯控制电路的设计 (8)3.1声光控部分电路的设计 (8)3.2延时开启和触发控制电路的设计 (10)3.3恒压源电源电路和整流电路的设计 (11)第4章控制电路的编辑与仿真测试 (13)4.1原理图的编辑和绘制 (13)4.2电路仿真与分析测试 (14)第5章电路板的制作与安装 (16)5.1印制电路板的制作 (16)5.2元器件插装、焊接 (18)5.3焊接安装的方法和步骤 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)第1章引言1.1 课题研究的相关背景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，在照明灯的控制和使用的研发上，更是趋向环保、节能的特性上著眼。

第一章设计任务及要求设计说明：1、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。

2、设计合理的控制电路控制灯泡：设计一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要发出声音就能将电路触发，电路仅使用一只555定时器、一个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20s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。

要求：设计一个楼道声光控灯控制电路是灯泡持续亮20秒后熄灭。

第二章设计方案对于楼道声控开关控制电路的制作有四个方面：一：电源模块，二：信号模块，三：延时电路,四：控制电路。

电源模块为整个电路提供稳定的直流电源，驱动芯片555和控制电路。

信号模块分为声音信号收集模块（用开关模拟）和光信号收集模块。

光信号收集模块将光强度的改变转变为电压的改变，与声音信号一起控制芯片的输入。

延时模块是在光信号和声音信号的共同作用下工作，起到延时的作用。

被控制模块在延时模块的作用下工作，达到设计的目的。

第三章设计原理与电路首先利用由变压器、整流桥及稳压芯片构成直流电源，为后续电路提供电源。

其次，有光敏传感器及模拟开关模拟光信号和声音信号的产生。

然后产生的光信号和声音信号直接控制延时电路中555芯片的置位端与信号输入端，由555芯片构成单稳态触发器以作为延时电路。

再由延时电路产生的高低电平信号控制电磁继电器的开关，由电磁继电器的通断控制灯泡的电源。

图3-1（电路原理框图）3-1 控制电路组成及原理组成：电源部分由变压器，整流桥和稳压芯片7812组成，得到12V的直流电。

课程设计课程名称：电路CAD项目：声光延时及声控开关设计地点：专业班级：学号：学生姓名：ALXB同组人员：指导教师：年月日声光延时及声控开关设计摘要声光延时及声控开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Abstract：Acousto-optic dual control delay dedication applies not only to residential building, but also apply to factory, office buildings, and other public places, it has small, beautiful appearance, easy to work, reliability, and reduce energy consumption, energy saving, pay attention to environmental protection is the main trend in today's world. In addition, it must use the site can also up security role. It is public lighting switch ideal choice and was praised as "ever-burning lamps of conquerors.This design is a sensitivity high light control switch, pedestrians only take a slap can trigger circuit. This circuit using only a CMOS gate TC4081BP, a small CRZ2-113F type in a microphone, a posture capacitor and resistor of photosensitive CdS with resistor, capacitor can trigger circuit, the electric conduction, will open. It does not need to send a signal by itself, close the circuit will delay circuit switched off. When the lights were opened, delay circuit will delay 25s about light automatically shut off. This circuit has automatic optical effect in the daytime, control circuit of photosensitive resistors. Even the voice signal is triggered, switch also won't open.In the circuit design, must pay attention to three, first is to design the transistor, the static working in saturated or by two state, The second to adjust potentiometer, thereby good televox switch and photoconductive resistance with good sensitivity: Third, to reasonably delay RC practical and theoretical delay time there is the gap. Keywords: light double control delay electricity-saving dedication目录引言 (3)一、设计任务和要求 (3)二、方案选择与论证 (3)三、工作原理 (5)3.1 声光延时模式 (5)3.2 声控开关模式 (5)四、器件选型 (6)4.1 电源电路设计 (6)4.2 声控电路设计 (6)4.3 光控电路设计 (7)4.4 延时电路 (8)4.5 逻辑转换电路设计 (8)五、实验研究 (9)5.1 电路仿真 (9)5.2数据与分析 (10)六、画出完整的电路板图 (11)七、结论与心得 (11)参考文献 (12)引言根据国内外市场需求预测，照明电器行业的高速增长还将继续。

声光控延时楼道灯控制电路的安装与调试项目描述声光控延时楼道灯控制电路是利用声波为控制源的新型智能开关，它避免了繁琐的人工开灯，同时具有自动延时熄灭的功能，更加节能，且无机械触点、无火花、寿命长，广泛应用于各种建筑的楼梯过道、走廊等公共场所。

常见的声光控延时楼道灯如图1.1所示。

图1 常见的声光控延时楼道灯知识准备1.电路原理图的识读电路原理图用于将该电路所用的各种元器件用规定的符号表示出来，并用连线画出它们之间的连接情况，在各元器件旁边还要注明其规格、型号和参数。

电路原理图主要用于分析电路的工作原理。

在数字电路中，电路原理图是用逻辑符号表示各信号之间逻辑关系的逻辑图，应注意的是，在逻辑符号上没有画出电源和接地线，当逻辑符号出现在逻辑图上时，应理解为数字集成电路内部已经接通了电源。

在图2所示的声光控延时楼道灯控制电路原理图中，CD4011为四个2输入与非门电路，其功能为有0出1，全1出0。

交流电源12V经桥式全波整流和VD2、电容C2滤波获得直流电压 1.2×12≈14.4V,经限流电阻R1，使VS稳压管有U Z =+6.2V稳定电压供给电路（灯亮时UZ有所降低），而灯泡L串于整流电路中。

白天时，光敏电阻RG阻值较小，与非门U1A的②脚（TP4）输入为低电平0态，U1A门被封锁，即不管U1A的①脚（TP3）为何种状态，U1A总是出1，U1B出0，U1C输入端（TP5）为0，U1C出（TP6）1，U1D出0，TP7为低电平，单向晶闸管VT2不导通。

在晚上天暗时，RG阻值增大，TP4为高电平1态，U1A门打开，TP3信号可传送。

若无脚步声或掌声，驻极体话筒MC无动态信号。

偏置电阻（RP2、R4和R3）使VT1的NPN三极管导通，TP3为低电平0态，则U1A出1，其余状态与上述相同，晶闸管VT2控制极G无触发信号，故不导通，灯泡L不亮。

图2 声光控延时楼道灯控制电路原理图晚上当有脚步声或掌声时，驻极体话筒MC有动态波动信号输入到放大电路VT1的基极，由于电容C1的隔直通交作用，加在基极信号相对零电平有正、负波动信号，使集电极输出端TP3有高电平动态信号为1态，因此使U1A全1出0为负脉冲，而U1B出1为正脉冲，二极管VD1导通对C3充电达5V,TP5也为1, U1C出0，U1D出1为高电平，经R7限流,在单向晶闸管VT2控制极G有触发信号使VT2导通，桥式全波整流电路中串联的灯泡L经晶闸管VT2导通，灯泡L点亮。

声光控延时开关的设计目录一、设计作用及目的 (2)1．设计作用 (2)2．设计目的 (3)二、设计具体要求 (3)三、声光控延时开关的实现 (4)1．系统概述 (4)2．各部分工作原理 (5)3．电路仿真 (9)四、心得体会 (15)五、附录：元器件明细表 (16)六、参考文献 (17)- 1 -声光控延时开关的设计一、设计作用及目的1、设计作用公共场所和居民居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。

另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。

因此，设计研究一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。

使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。

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。

2、设计目的(1)使学生进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析能力；(2)培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。

通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法；(3)通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法，提高电子电路的设计和实验能力；(4)熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工- 2 -作打下一定的基础；(5)了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，正确地反映设计与实验的成果，正确地绘制电路图。

电子课程设计题目：声光控制延时开关电路设计人：李斯班级：应用电子技术091班指导教师：杨季海民族师范大学物信系 2010年12月24日1一、功能描述：整体描述：本作品可以代替住宅小区楼道上的开关，天黑有人走过楼道时，当有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。

声音控制延时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。

二、方案设计：电路的工作原理：1.声光控制延时开关电路原理图 如 图1所示。

（1）原理图（2）PCB 图图 1 声光控制延时开关电路原理图2.声光控制延时开关就是用声音来控制开关的“启动”，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，变为电子开关的开关动作。

明确了电路的信号流向即可依据主要元器件将电路划分为若干的单元，可得出图 2 所示的方框图。

3.结合图1、图1。

声音传感器信号通过放大电路得到一路信号，光传感器得到另一路信号一起进入与非门D1进行判定。

声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经C1耦合到VT的基极进行电压放大，放大的高电平信号送到D1的2脚。

为了使声光控开关在白天开关断开，由光敏电阻RG等元件组成光控电路，R5和RG组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，RG两端的电压高，高电平信号送到D1的1脚。

与非门(D1)的两脚都是高电平（值为1）时，在3脚输出低电平（值为0）。

D1的3脚输出低电平（值为0）信号同时输入与非门(D2)的5．6两脚，D2的输出端4脚会输出高电平（值为1）经二极管进入延时控制电路。

给C3充电，充满电后经R8放电。

充、放电时间t=2πR8C3，改变R8或C3的值，可改变延时时间。

高电平信号再经与非门(D3．D4)两级整形电路，将方波信号进行整形，从11腿输出还是高电平信号。

声光控延时开关电路原理、制作与调试现在用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关已被广泛使用，学生对其工作原理特别的感兴趣。

该开关的功能是，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，楼道灯延时四五十秒后会自动熄灭。

在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。

它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合学生自制。

所以我们把声光控延时开关的安装与检测实验/实训课题，作为桥式整流及滤波实验、与非门等集成逻辑电路的测试、色环电阻的识读与测量、电容器及测量、光敏电阻的特性及测量、晶闸管工作原理及测量等课题后进行的综合训练。

通过该课题的训练要求学生掌握声光控延时开关电路的工作原理，会识读电子电路印制版图，掌握驻极话筒、稳压二极管等电路元件好坏及极性的检测，同时掌握相关的焊接工艺及电路的调试，故障排除等操作技能。

因此，在课题的实施过程中，首先发放声光控延时开关的电路图（如图1所示）和印制版图（如图2所示），随后介绍识读电子电路印制版图的方法，两名学生一组，对照电路原理图与印制版图逐一识读，相互分析讨论，达到识读电子电路印制版图的目的。

图1 声光控延时开关电路图图2 声光控延时开关电路版图其次分析电路的工作原理，老师引导学生应用理论知识对实验电路进行分析解剖，将实验电路逐个分解为单元电路。

对单元电路进行理解、消化，这样学生在调试过程中遇到问题就会有针对性地进行分析和检测，避免盲目性，起到举一反三、事半功倍的效果。

教师引导学生把实验电路分为主电路、电源电路、光控电路、声控电路、触发电路、延时电路等几个单元电路，学生分组讨论找出相关电路并自行分析。

参考单元电路如图3-图8所示，最后由老师引导学生写出电路的工作原理，使学生积极参与达到理解与掌握的目的。

电路工作原理：1.光强时不论有无声音，IC(6)=0，IC(5)为1或0，IC(4)=1，D6截止，IC(11)=0，无触发信号，晶闸管D5截止，灯不亮。

声控灯课程设计---楼道照明灯控制电路设计吉林工程技术师范学院课程设计论文第一章绪论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，适合于各种楼房走廊的照明设备。

本课题研究的内容是楼道照明灯控制电路设计。

通过对声光延时控制电路的电路组成、电路原理、单元电路设计、电路调试与选择以及数据与分析等几方面的研究，实现了声光延时楼道照明灯在白天不工作，而夜晚收到突发声响信号时自动开灯，并延时5s后自动熄灭的控制要求。

减小了无效电能的损耗，达到了节能的效果。

1吉林工程技术师范学院课程设计论文第二章声控灯系统总体方案设计2.1 设计要求:要求电路在无光照情况下有声音信号时。

使灯(用LED发光管模拟)点亮:无声时延迟5秒后熄灭，声音间隔小于5秒则LED持续点亮，在有光照情况下有声无声均不点亮;电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新开启。

2.2 电路原理及参数计算(1)电路原理图图2-1 声控部分原理图图2-2 总原理图2吉林工程技术师范学院课程设计论文(2)电路原理声音进入话筒转变为电信号与R1分压，经过C2(10uf)电容进行信号筛选，由电源提供5V直流电压，经过R3(4.7KΩ)电阻与接地的R4(4.7KΩ)电阻产生静态工作点Q(2.5V)直流信号从3引脚进入集成块LM358中。

在LM358内部，由3引脚进入运算放大器的信号产生的输出信号进入负反馈网络，C1(10uf)的作用是当信号为直流信号时反馈为1，即静态工作点不变。

对于LM358内的比较器，当有光照的时候，光敏电阻的阻值降低，光敏电阻两端的电压也随之降低，进入LM358的5引脚的电压小于2.5V，比较器无输出进入NE555，此时不工作;黑天无光时，电阻增大，两端电压增大，大于2.5V，使比较器的输出为1，NE555正常工作。

毕业设计说明书(论文) 设计(论文)题目: 声光控楼道灯开关设计备注：任务书由指导教师填写，一式二份。

其中学生一份，指导教师一份。

目录摘要 (1)第1章绪论 (2)第2章总体电路设计方案 (3)2.1 总体电路设计方案 (3)2.2 功能阐述 (4)第3章单元电路设计与分析 (5)3.1 电源电路设计 (5)3.2 信号放大整形电路设计 (6)3.3 延时处理电路单稳态电路设计 (6)3.3.1 定时器 (6)3.3.2 单稳态触发器 (8)第4章整机电路原理分析 (10)4.1 整机电路图 (10)4.2 电路工作原理 (10)第5章实物制作 (12)5.1 元器件的选择 (12)5.2 安装及调试 (13)结论 (14)参考文献 ................................................................................................. 错误！未定义书签。

附录元器件清单 .. (15)摘要在学校、机关及厂矿的公共场所和居民居住区的公共楼道里普遍使用的都是机械手动开关。

由于机械手动开关经常被人为拨动，致使用了一段时间后就开始出现各种各样的原因使许多灯泡点亮长明的现象，这样既缩短了灯泡的寿命，又浪费了国家的电量，为国家、单位、个人造成了很多的经济损失。

另外，由于频繁开关或其他的人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。

所以，应该要改善一下这种现象，设计一种既安全又简单方便的新型墙壁开关，为消除事故隐患做足准备。

本项目研究的是一种利用声、光双重控制功能的无触点开关。

开关控制电路主要由声控部分、光控部分和延时处理部分组成。

白天光控电路对外界光亮程度进行检测，由于光亮程度较强，光敏三极管呈现小电阻使晶闸管呈现截止状态，无论多大的声音干扰也不能开灯，从而实现白天灯泡不亮。

晚上或遇到阴天，光敏三极管感受到较暗的光强度并输出较大的电阻使晶闸管呈现导通状态，遇到声响时，通过声控电路使灯泡自动点亮，并实现延时，从而实现自动控制。

目录1.控制电路的常见类型 12.声光控制电路的原理 33.电路的工作原理 44.制作过程 64.1元器件的选择 64.2仿真 64.3安装制作 74.4调试过程 75.元件清单 86.心得体会 9参考文献 111.控制电路的常见类型控制电路的常见类型有声光控制、开关控制、电源控制、红外控制、照明控制、温度控制和可控硅控制以及交通灯控制等等。

不同的电路他们的工作原理不同，作用和功能也就不相同了。

在交通灯控制电路里面又有不同的分类，例如基于CIPH9806芯片的交通灯控制电路，该电路具有工作安全、可靠、外围电路简单、维护方便等多种特点，在我国大中型城市的交通灯控制系统中具有广泛的应用前景。

其原理图如下：图1 基于CIPH9806芯片的交通灯控制电路原理图其中，CIPH9806是一种可用于交通灯控制的集成电路芯片，具有东西和南北两个方向来往车辆的通行时间设置与显示功能，且具有允许执行特殊任务的车辆通行，而禁止普通车辆通行以及恢复正常交通秩序等功能。

芯片引脚功能CIPH9806芯片的引脚排列如图1所示，具体引脚功能说明如下：RX：串行数据输出端，用于输出显示时间；TX：串行时钟输出端。

该端每输出一个脉冲，“RX”端输出一位二进制位数据；RST：复位端，高电平有效；XTAL1，XTAL2：晶体振荡器接入端，接6MHz晶振；DF：双功能输入端，低电平有效。

若当前为正常交通状态，该端有效一次后，进入紧急车辆的通行状态。

在当前状态，若该端再一次有效后，则重新恢复为正常交通状态。

因此，在“DF”端可接入按键，以实现正常交通状态与紧急车辆通行状态的相互切换；INC：时间增量输入端，负脉冲有效。

该端有效一次，可使东西方向车辆通行时间增加5s；DEC：时间减量输入端，正脉冲有效。

该端有效一次，则可使东西方向车辆的通行时间减少5s；NC：无用端，接10kΩ上拉电阻；GND：电源地；VDD：正电源，接5V；COM0,COM1,COM2：是三位共阴极显示器扫描输出线，低电平有效。