声光控延时照明电路课程设计
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毕业设计-声光控延时开关课设报告背景介绍:对于现代家居生活中,灯光必不可少。
然而普通的光控开关只是用来控制灯的开关,并不能很好地满足实际需求。
当人们在房间内行动或者已经离开房间时,光控开关的信号并不能准确地反应人们的需求。
根据此背景,一个能够同时控制声音和光线的延时开关就显得非常有意义和值得探索。
主要内容:声光延时开关是一个非常有意义的装置,它可以通过光线、声音的变化来控制灯的开关时间,解决之前普通光控开关不能很好反应人们需求的问题。
声光开关使用了光电导技术和电路技术,具有重要的现实意义。
部分技术细节如下:1.硬件设计硬件系统主要由光电二极管、嘴、音叉开关、运算放大器、继电器、电容器、电阻器和钨灯组成。
运用布朗管滤波原理和阻容滤波原理再加上合理的放大器设计,使信号不失真,从而保证系统的稳定性和灵敏度。
配合硬件设计,软件部分基于Cortex-M3内核,利用固件库实现数字信号处理。
通过对光电二极管的电流和电压进行采集,通过工具箱实现信号滤波及其波形输出显示。
此外,采用定时器的各种操作实现系统对外部传感器信号的延时控制。
3.系统测试经过重重测试后,声光延时开关在实际使用中具有显著的稳定性和灵敏度,开关输出的时间准确性高,使得照明系统能够在不同时间适时自动开关,让用户体验到前所未有的智能化的便利。
4. 结论声光延时开关是一种创新型的照明系统,实现了家庭灯光和开关的智能供电,为家庭生活带来了极大地便利。
它不仅解决了普通光控开关不能很好反应人们需求的问题,还提高了人们整体生活水平,以科技提高生活品质的理念,为未来的发展留下了巨大的空间和市场机会。
展望未来在未来,随着物联网的快速发展,智能家居将成为家庭生活的主流趋势。
声光延时开关只是其中一个缩影,未来还会有更多的照明系统出现,更多智能电器被广泛使用。
因此,我们需要更多优秀工程师的加入和持续的努力,推动“智能生活”的进一步发展!。
附件一:南华大学电气工程学院《电子技术课程设计》任务书设计题目:声光控延时照明灯专业:学生姓名: 学号:起迄日期:年月日~年月日指导教师:阳璞琼教研室主任:管金云《电子技术课程设计》任务书《电子技术课程设计》设计说明书格式一、纸张和页面要求A4纸打印;页边距要求如下:页边距上下各为2.5 厘米,左右边距各为2.5厘米;行间距取固定值(设置值为20磅);字符间距为默认值(缩放100%,间距:标准)。
二、说明书装订页码顺序(1)任务书 (2)论文正文 (3)参考文献,(4)附录三、课程设计说明书撰写格式见范例引言(黑体四号)☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字,宋体小四号)1☆☆☆☆(黑体四号)正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)1.1(空一格)☆☆☆☆☆☆(黑体小四号)正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)1.2 ☆☆☆☆☆☆、☆☆☆正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)2 ☆☆☆☆☆☆ (黑体四号)正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)2.1 ☆☆☆☆、☆☆☆☆☆☆,☆☆☆(黑体小四号)正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)2.1.1☆☆☆,☆☆☆☆☆,☆☆☆☆ (楷体小四号)正文……(首行缩进两个字,宋体小四号)(1)………………图1. 工作波形示意图(图题,居中,宋体五号)5结论(黑体四号)☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字,宋体小四号)参考文献(黑体四号、顶格)参考文献要另起一页,一律放在正文后,不得放在各章之后。
只列出作者直接阅读过或在正文中被引用过的文献资料,作者只写到第三位,余者写“等”,英文作者超过3人写“et al”。
几种主要参考文献著录表的格式为:⑴专(译)著:[序号]著者.书名(译者)[M].出版地:出版者,出版年:起~止页码.⑵期刊:[序号]著者.篇名[J].刊名,年,卷号(期号):起~止页码.⑶论文集:[序号]著者.篇名[A]编者.论文集名[C] .出版地:出版者,出版者. 出版年:起~止页码.⑷学位论文:[序号]著者.题名[D] .保存地:保存单位,授予年.⑸专利文献:专利所有者.专利题名[P] .专利国别:专利号,出版日期.⑹标准文献:[序号]标准代号标准顺序号—发布年,标准名称[S] .⑺报纸:责任者.文献题名[N].报纸名,年—月—日(版次).附录(居中,黑体四号)☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字,宋体小四号)(另起一页。
模电课程设计声光延时灯一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握声光延时灯的工作原理、电路构成及调试方法。
知识目标包括了解声光延时灯的电路组成、工作原理和调试技巧;技能目标包括能够独立完成声光延时灯的电路搭建和调试;情感态度价值观目标包括培养学生对模电课程的兴趣,提高学生动手实践的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括声光延时灯的电路组成、工作原理和调试方法。
首先,介绍声光延时灯的基本电路组成,包括声控电路、光控电路和延时电路;其次,讲解声光延时灯的工作原理,让学生了解各个电路组件的作用;然后,演示声光延时灯的调试过程,引导学生掌握调试技巧;最后,布置课后实践任务,让学生独立完成声光延时灯的电路搭建和调试。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用讲授法、演示法和学生实践相结合的教学方法。
首先,通过讲授法向学生传授声光延时灯的相关知识;其次,采用演示法展示声光延时灯的电路搭建和调试过程,增强学生的直观感受;然后,学生进行实践操作,让学生在实际操作中掌握调试技巧;最后,采用讨论法引导学生总结经验,分享学习心得。
四、教学资源为了保证本节课的教学效果,将准备以下教学资源:教材《模拟电子技术基础》、参考书《模拟电子技术实验指导书》、多媒体课件、实验设备(包括声光延时灯电路板、元器件等)。
这些教学资源将有助于支持教学内容的实施,丰富学生的学习体验,提高学生的动手实践能力。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和实验报告。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性等;作业主要评估学生对课堂所学知识的掌握程度;实验报告主要评估学生在实验过程中的操作技能和分析问题的能力。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
在课程结束后,将对学生的综合表现进行总结性评价,以便为后续教学提供参考。
六、教学安排本节课的教学安排如下:总共安排4个学时,第1-2学时用于讲解声光延时灯的电路组成和工作原理,第3-4学时用于演示和指导学生进行实验操作。
声光控延时灯教案教案标题:声光控延时灯教案教案目标:1. 了解声光控延时灯的原理和应用。
2. 学习如何制作一个声光控延时灯。
3. 培养学生的动手能力和创新思维。
教学资源:1. 材料:电路板、LED灯、电阻、电容、继电器、声音传感器、光敏电阻、导线等。
2. 工具:焊接工具、剪刀、钳子、螺丝刀等。
教学步骤:引入:1. 通过展示一个声光控延时灯的实物或图片,引起学生的兴趣和好奇心。
2. 提问:你们知道声光控延时灯是什么吗?它有什么作用?探究:3. 介绍声光控延时灯的原理和应用。
解释声音传感器和光敏电阻的作用。
4. 分组讨论:请学生自由组成小组,讨论声光控延时灯的制作过程和可能的应用场景。
实践:5. 分发材料和工具,让学生按照自己的设计制作声光控延时灯。
6. 引导学生进行焊接和组装。
教师可以提供必要的指导和帮助。
7. 完成制作后,学生测试自己的声光控延时灯是否正常工作。
展示和总结:8. 学生展示自己制作的声光控延时灯,并分享制作过程中的经验和困难。
9. 教师总结本节课的学习内容,强调学生通过实践掌握了声光控延时灯的制作方法和原理。
10. 提醒学生继续思考声光控延时灯的其他应用场景,并鼓励他们进行更多的创新和实践。
教学延伸:1. 鼓励学生对声光控延时灯进行改进和优化,提高其灵敏度和稳定性。
2. 引导学生思考如何将声光控延时灯应用到实际生活中,例如用于夜间照明或安防等方面。
3. 继续学习其他电子元件的原理和应用,拓宽学生的科技知识和技能。
评估方式:1. 观察学生在制作过程中的参与程度和动手能力。
2. 评估学生对声光控延时灯原理的理解程度,可以通过提问或小测验进行。
3. 评估学生对声光控延时灯制作的掌握程度,观察他们制作的灯是否能正常工作。
教案撰写完成后,教师可以根据实际情况进行适当的调整和修改,以满足学生的学习需求和教学目标。
课程声光双控延时照明灯电路目录摘要 (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.. 52.4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)13.4.2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)1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 (26)11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。
简易声光控延时照明灯电路课程设计学院:惠州学院专业:计算机科学与技术班级:(1)班姓名:黄永鸿学号: 101401111同组者:曾泽智;施权锋;朱建宏指导教师:麦山设计时间: 6.04---6.17一、实验名称:简易声光控延时照明灯电路设计二、内容摘要:设计一个简易声光控延时照明灯电路。
功能及要求:1)具有光控功能,白天光线较亮,即使有声音时路灯也不亮;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t后自动熄灭,时间t可以手动调节;3)如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现,照明灯应重新计通电t时间;4)以状态开关和单脉冲模拟光线和声音信号,以LED模拟照明光源。
三、设计指标:设计一个声光控制开关,用声音(状态开关)和光照(单脉冲)同时控制,当光线很暗的时候有声音触发LED灯就亮,开关延迟时间在2-16秒之间可以调整。
当光线较强的时候声控不起作用。
四、系统框图与方案系统框图:方案:五、各单元电路设计、参数计算和元器件选择1.分频器:时钟信号的产生由实验箱的0.1MHz的固定频率脉冲提供,分频器由2个编译好的GAL20v8和1个74LS161实现,时钟源信号均从CLK 输入,清零信号均由CLEAR控制(低电平有效),输出信号均由“15”引脚输出,具体代码如下:分频125的分频器:MODULE FP100TITLE 'FP100'DECLARATIONSCLOCK PIN 1;CLEAR PIN 3;A6..A0 PIN 22..16 ISTYPE 'REG';QOUT PIN 15 ISTYPE 'REG';A=[A6..A0];EQUATIONSA.CLK= CLOCK;WHEN(CLEAR==1) THEN{WHEN (A==124) THEN {QOUT:=1;A:=0;}ELSE {QOUT:=0; A:= A+1;}}ELSE {QOUT:=0;A:=0;}END分频100的分频器:MODULE FP100TITLE 'FP100'DECLARATIONSCLOCK PIN 1;CLEAR PIN 3;A6..A0 PIN 22..16 ISTYPE 'REG';QOUT PIN 15 ISTYPE 'REG';A=[A6..A0];EQUATIONSA.CLK= CLOCK;WHEN(CLEAR==1) THEN{WHEN (A==99) THEN {QOUT:=1;A:=0;}ELSE {QOUT:=0; A:= A+1;}}ELSE {QOUT:=0;A:=0;}END2.触发控制器:由一个编译好的GAL16v8来实现,时钟源信号从引脚1输入;光线强弱由引脚3控制;声源由引脚4(预置信号:低电平有效)控制;时间由引脚5,6,7,8(预置端)控制;LED灯接引脚18 ;具体代码如下:DECLARATIONSCLOCK PIN 1;A PIN 3;XZ PIN 4;q3..q0 PIN 18, 17, 16, 15 ISTYPE 'REG';b3..b0 PIN 5, 6, 7, 8 ISTYPE 'REG';count=[q3..q0];B=[b3..b0];EQUATIONSWHEN (A==1) THEN{WHEN (XZ==1) THEN count:=B;ELSE {WHEN (count==7#count==15) THEN count:=0;ELSE count:=count+1;}}ELSE count:=0;3.元器件选择:16v8芯片1个20v8芯片2个74ls161芯片 1 个装有ispEXPERT软件的电脑1台实验箱1个导线若干刻录芯片机1个六、完整的电路图和工作原理原理:通过多个分频器分出一个2秒发出一次的固定连续脉冲,再由触发控制器的6,7,8预置端来控制LED灯的时间,后触发声光即可。
目录摘要 (1)第一章设计背景 (2)第一节课题背景 (2)第二节课题研究的目的和意义 (2)一、研究目的: (2)二、研究意义: (3)第三节国内外概况 (3)第二章电路组成与工作原理 (5)第一节课题分析 (5)第二节设计方案 (6)第三节方案论证 (8)第四节电路的工作原理 (9)第五节部分数值计算 (11)一单管放大电路参数的设置: (11)二、Au的计算: (11)第六节实验结果与结论 (12)一、实验结果: (12)二、实验结论: (12)第三章元器件清单选择与元件清单 (13)第一节器件的选择及检测方法 (13)一、可控硅的原理: (13)二、CD4011: (15)三、电解电容器的极性检测: (16)四、二极管测试: (16)五、三极管测试: (17)六、光敏电阻: (17)第二节元器件清单 (18)第四章总结与展望 (19)参考文献 (21)附录 (22)附录一单向可控硅的外形 (22)附录二一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管 (22)附录三简易声光控延时照明灯电路图 (23)附录四CD4011的引脚图 (23)摘要我的设计主要介绍的是关于声光控延时电路的设计。
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。
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第一章设计背景第一节课题背景随着电子技术的发展,尤其是数字技术的发展,用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要,而且贴近我们的实际生活。
声光控延时路灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过声光控延时路灯实例,让学生掌握声光控技术的基本原理,培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:•了解声光控技术的基本概念;•掌握声光控电路的组成及工作原理;•学习延时电路的设计与调试方法。
2.技能目标:•能够分析并设计简单的声光控延时电路;•学会使用实验仪器进行电路搭建和调试;•培养观察、思考、解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标:•培养学生对科技创新的兴趣和好奇心;•增强学生运用科学知识服务社会的责任感;•培养学生团队合作、积极探究的学习态度。
二、教学内容本课程主要内容包括声光控延时路灯的原理、电路设计、实验操作等。
教学大纲安排如下:1.声光控技术概述:介绍声光控技术的基本概念、应用领域和发展前景。
2.声光控电路原理:讲解声光控电路的组成、工作原理及关键元件。
3.延时电路设计:学习延时电路的设计方法,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
4.实验操作与调试:指导学生进行声光控延时路灯的组装、调试,培养学生的动手能力。
5.案例分析:分析声光控延时路灯在生活中的应用,探讨其对社会的影响。
三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解声光控技术的基本原理、电路设计方法和实验技巧。
2.讨论法:学生就声光控技术的应用及社会发展进行讨论,培养学生的创新思维。
3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解声光控延时路灯在生活中的应用,提高学生的实践能力。
4.实验法:指导学生进行声光控延时路灯的组装、调试,培养学生的动手能力和团队协作精神。
四、教学资源为实现教学目标,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用声光控技术相关教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供声光控技术及相关领域的参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,帮助学生更好地理解声光控技术。
4.实验设备:准备声光控延时路灯实验所需的电路元件、实验仪器等,确保学生能够顺利进行实验操作。
电子技术课程设计 题 目: ___简易彩灯控制器电路 _ 学生姓名: 专业班级: 电子信息工程11-01班 学 号: 541101030 院 (系): 电气信息工程学院 指导教师: 黄 春 完成时间: 2013年06月25日 简易彩灯控制器电路 郑州轻工业学院 课程设计(论文)任务书
题目 简易彩灯控制器电路 专业 电信工程11-01 学号 541101030 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容 1.阅读相关科技文献。 2.学习protel软件的使用。 3.学会整理和总结设计文档报告。 4学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求 1. 要求电路能够控制8个以上的彩灯。 2. 要求彩灯组成四种以上的花形,每种花形连续循环两次,各种花形轮流显示。
主要参考资料 1.何小艇,电子系统设计,浙江大学出版社,2001年6月 2.姚福安,电子电路设计与实践,山东科学技术出版社,2001年10月 3.王澄非,电路与数字逻辑设计实践,东南大学出版社,1999年10月 4.李银华,电子线路设计指导,北京航空航天大学出版社,2005年6月 5.康华光,电子技术基础,高教出版社,2003年
完 成 期 限: 2013年06月28日 指导教师签章: 专业负责人签章: 2013年06月21日 简易彩灯控制器电路 2 简易彩灯控制器电路
摘要 彩灯控制器是用来使彩灯按照一定的形式和规律闪亮,起到烘托节日氛围、吸引公众注意力的作用,它是一种很好的照明娱乐工具,应用前景较为广泛。本设计就是采用电子元件制作的一个简易的具有四种变换花型的彩灯控制器。 本电路系统由四部分组成,分别是: (1)时钟振荡电路,555定时器构成多谐振荡器; (2)分频电路,由四位二进制计数器 74LS161组成,为D触发器提供时钟; (3)状态机电路,由双 D 触发器组成; (4)移位显示电路,由双向移位寄存器 74194 和发光二极管组成,实现花型显示。 彩灯控制器实现方法多种多样,本次设计的这台彩灯控制器主要功能有: (1)可以控制8个以上的彩灯; (2)可以组成四种以上花型,并且每种花型能够连续循环两次,各种花型轮流显示。 本电路基于74系列简单逻辑门电路的组合,实现简易电子彩灯控制器电路,具有电路设计简单,成本低廉的特点。 关键词:彩灯,十六计数器,时钟电路,二进制计数,四种码 简易彩灯控制器电路
目录摘要I 第一章设计目的、技术指标及要求2第一节设计目的 (2)第二节技术要求 (2)第三节设计报告要求 (2)第二章设计方案、框图及论证3第一节设计要求分析 (3)第二节设计原理及方案 (3)第三章:单元电路的设计及功能5第一节声控电路 (5)第二节光控电路 (5)第三节触发电路 (6)第四节延时电路 (7)第四章总电路图及简要说明9第五章元件清单及管脚图功能表11第一节主要元件清单 (11)第二节NE555功能及引脚图 (11)第三节SN74LS04功能及引脚图 (14)致谢15参考文献16附录17第一章设计目的、技术指标及要求第一节设计目的1.熟悉工程实践中电子的设计方法和规范,达到综合应用电子技术的目的。
2.学习文件检索和查找数据手册的能力。
3.学会元器件的选择与使用。
4.学会电路设计软件的使用。
5.学会整理和总结设计文档报告。
第二节技术要求1.要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应,控制照明灯第一级开关。
2.要求电路能够通过照明灯开关对声强感应,在第一级开关开通的前提下,控制照明灯亮灭。
3.要求电路能够实现照明灯点亮时间t后自动关断,并且时间t可手动调节。
第三节设计报告要求1.报告要求必须用A4纸打印。
2. 报告要求附有指导老师提供的课程设计任务书。
3.报告要求书写摘要。
4.报告要求附有目录,并表明报告各部分的页数。
5.报告要求叙述设计方案及设计原理。
6.报告要求用PROTEL软件画出原理电路图。
7.报告要求列出所有使用的元器件清单。
集成电路要求画出管脚图和列出功能表。
8.报告要求写出总结。
9.报告要求附有参考文献,并且不少于5项。
第二章设计方案、框图及论证第一节设计要求分析根据声光控楼梯照明开关在白天不工作,可采用光控电路.白天它不工作,夜晚就工作,使用到的主要元器件是光敏电阻(或光敏二极管). 光敏电阻受光照射越强,阻值就越小,反之,光照越弱,就会呈现高阻状态.因此白天时电路锁定,就是有声音照明灯也不发光.要求在夜晚收到突发声响时,可采用声控电路控制. 同时要求有声音照明灯就发光,延迟30S灯自动熄灭,可采用延时控制电路来完成。
声光控延时电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解声光控延时电路的基本原理,掌握电路中各元件的功能和作用。
2. 学生能描述声光控延时电路的工作过程,了解电路参数对延时时间的影响。
3. 学生能运用所学的电路知识,分析声光控延时电路在实际应用中的优缺点。
技能目标:1. 学生能独立完成声光控延时电路的搭建,提高动手实践能力。
2. 学生能通过调整电路参数,实现不同延时时间的控制,培养问题解决能力。
3. 学生能运用所学知识,设计简单的声光控延时应用案例,提升创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习声光控延时电路,培养对物理学科的兴趣和热情,增强学习动力。
2. 学生在合作完成电路搭建和调试过程中,学会团队协作,培养沟通能力和合作精神。
3. 学生通过探索声光控延时电路的实际应用,认识到物理知识在生活中的重要性,增强学以致用的意识。
课程性质:本课程为物理学科选修课程,以实践为主,注重理论知识与实际应用相结合。
学生特点:学生为八年级学生,具备一定的物理知识基础和动手能力,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生积极参与实践操作,培养学生的动手能力和创新能力。
同时,关注学生的个体差异,给予个性化的指导与帮助。
通过课程学习,使学生达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 声光控延时电路基本原理:- 声控开关原理- 光控开关原理- 延时电路原理- 传感器工作原理2. 电路元件功能与作用:- 电阻、电容、二极管、三极管等元件特性- 传感器类型及选型- 电路图识读与分析3. 声光控延时电路搭建与调试:- 电路搭建方法与步骤- 电路调试技巧- 延时时间调整方法4. 电路参数对延时时间的影响:- 电阻、电容值对延时时间的影响- 传感器灵敏度对延时时间的影响- 电路优化方法5. 声光控延时电路应用案例:- 灯光自动控制- 声音感应开关- 智能家居控制系统6. 教学内容的安排与进度:- 第一课时:声光控延时电路基本原理学习- 第二课时:电路元件功能与作用学习,电路图识读与分析- 第三课时:声光控延时电路搭建与调试实践- 第四课时:电路参数对延时时间的影响分析- 第五课时:声光控延时电路应用案例探讨教学内容依据课程目标,结合教材相关章节进行组织,注重科学性和系统性。
河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题光声控延时照明灯光声控延时照明灯的设计一设计任务与要求1本次课程设计主要是配合《模拟电子技术》和《数字电子技术》理论课程而设置的一门实践性课程,起到巩固所学知识,加强综合能力,培养电路设计能力,提高实验技术,启发创新思想的效果。
2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、工作可靠等优点二方案20V的电压经过灯泡降压,经过硅整流二极管整流,电解电容滤波及稳压管稳压后给比较器LM324提供10V的直流工作电压。
白天,光敏电阻经光照射后阻值变小,经比较器比较后得到一个低电平,晶闸管断开,灯泡白天不亮。
到了晚上,光线变暗,光敏电阻阻值变大,经比较器比较后8脚得到高电平,VD1截止,起隔离作用,VD2不受8脚电位影响,如果有声音信号时,声波经过驻极体转换成电信号,并经过C1耦合到比较器A1的3管脚,于是1管脚输出高电平。
经C2耦合到比较器A2的5管脚,其7脚输出高电平,并经过R8和VD2输入到比较器A4的12脚,因此其14脚输出高电平,晶闸管导通,灯泡发光照明。
声音消失后,A1的3脚无信号电压,恢复低电平,其7脚输出低电平,VD2截止,此刻A4的12脚高电平即电容C4两端的电压,经R9放电,一段时间电容放电完毕后,电灯熄灭。
此后,只要没有声音进入话筒,灯泡就始终保持熄灭状态三单元电路设计与参数计算1 整流电路的设计输入220V交流电需整流,我选用硅整流二极管组成的桥式整流器,二极管稳压电路加上滤波电容。
可控硅开关起开关作用,非常重要,控制灯的亮灭2 稳压电路的设计220V电压进入电路后,先经过桥式整流器整流后,用10V稳压管稳压到10V,给芯片LM324供电。
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。
课程设计(论文)说明书题目:声光双控制延时照明灯院(系):电子工程与自动化学院专业:XXXXXXXX学生姓名:XXX学号:XXXXXXXXXX指导老师:XXX2011 年 1 月 20 日摘要在学校、公寓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。
为了加强我们对模拟电子技术合数字电子技术的理解合巩固,我的设计的课题是声光双控制延时照明灯的设计,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照明灯。
白天光照好,不管发出多大声音,声光控路灯控制器都不会使LED灯发光。
夜晚光暗,电路只要检测到有声响,就会自动亮,过10秒后又自动熄灭,节能节电。
关键字:自动控制;节能;声控电路;光控电路;延时电路设计任务及要求任务与要求1)通过声震动使灯发光,延时10秒左右自动熄灭;2)利用仿真软件进行仿真;3)利用PROTEL软件进行布图;4)完成课程设计报告。
目录引言…………………………………………………………………1. 设计任务及要求…………………………………………………2. 方案论证和选择…………………………………………………3. 系统框图…………………………………………………………4. 电路的工作原理…………………………………………………4.1声音采集放大…………………………………………………………4.2 时钟信号产生电路…………………………………………………4.2.1 NE555…………………………………………………………4.2.2由N E555构成单稳态触发电路……………………………………4. 2. 3 由74HC00构成光控电路…………………………………………………………5.电路的调试………………………………………………………5.1调试仪器…………………………………………………………5.2调试方法和过程……………………………………………………5.3调试所遇问题……………………………………………………6. 改进意见…………………………………………………………7. 总结…………………………………………………………谢辞…………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………附录…………………………………………………………………引言这次课程设计是设计小电压下的工作原理,利用麦克风作为声音传感器获得电压,经三极管放大后经过74HC00最后触发NE555输出驱动发光二极管工作发光,并延时十秒后发光二极管自动熄灭。
目录摘要 (1)1 设计方案 (2)2主要单元电路设计 (3)2.1感光控制 (3)2.2检声控制 (4)2.3电源电路 (5)2.4延时控制电路 (6)2.5开关 (6)2.6简易声光双控延时照明灯电路总原理 (7)3组成框图 (9)4 元件清单 (10)参考文献 (11)附录 (12)心得体会 (14)摘要该声光双控延时照明灯电路由五部分组成:电源电路、感光电路、检音电路,延时开启电路及开关电路组成。
本电路通过光敏电阻和MK对外界光照和声音感应,经过电路的进一步处理从而实现对照明灯亮灭的控制。
感光电路主要是由光敏电阻组成,当有光照时电阻阻值变小;夜晚无光时光敏电阻变大。
声控检测功能是通过声音传感器实现的,当传感器接收到声音信号时,在电路产生谐振后产生一个微弱脉冲,从而将声音信号转化为电信号,即可方便及时的打开声控照明装置。
白天有光照时,无论外界有没有声响,照明灯都不会点亮;夜晚无光照,当外界有声响时,照明灯点亮时间t后自动关闭,并且时间t可以手动调节.电路还具有在照明灯点亮期间又有新的声源出现,照明灯可重新计算通电时间t的功能。
1设计方案本设计的声控电路时这样实现的:声音传感器对声强的感应,是在第一级开关开通时来控制照明灯的亮灭。
当声音信号通过MK接收后,产生微小的交流信号,在经过三极管放大信号后,流入单向晶闸管的控制极,来实现主回路的导通,从而控制照明灯的点亮。
而光敏电阻对光线强弱的感应,有光照时光敏电阻阻值变小,时光信号变为低电平,当光信号和声音信号同时经过一个与非门,光敏电阻端为低电平,将此门锁住,从而实现控制照明灯第一级开关。
此电路照明灯点亮时间t后可以自动关闭,并且时间t可以手动调节。
主要通过可调电阻与电容的充放电来实现延时控制及延时时间t的手动调节。
在照明灯点亮期间若有新的声源出现,本电路可以重新计算通电时间t。
当照明灯点亮期间,如有新的触发信号,电容快速放电后,又继续充电,从而使照明灯重新实现通电时间t。
2主要单元电路设计2.1 感光控制电路本课程设计中,感光控制电路的优先级别最高,在电路中位于第一优先级,对实现该电路的声光控的功能举足轻重。
该光控电路主要有R5和光敏电阻R组成。
图2.1 光敏电阻的电气符号图2.1为光敏电阻。
光敏电阻是一种半导体器件,利用半导体的光电效应。
当有光照时电阻很小,无光照时电阻很大。
可用晶体管组成放大器,做成自动控制电路。
有光照射在R上时,阻值变小,对直流控制电压衰减很大。
夜晚环境无光时,光敏电阻的阻值很大,R两端的电压高,在光照下电阻变小,光信号和声信号同时经过一个与非门,光敏电阻阻值变小时,将此门锁住,来实现控制照明灯开关。
2.2 检声控制本设计电路是用驻极体话筒MK和VT、R1,R2、C1组成声音拾取放大电路。
为了获得较高的灵敏度,VT 的β值选用大于100。
话筒MK也选用灵敏度高的。
把声音信号变成直流控制电压。
夜晚环境无光时,光敏电阻的阻值很大,R两端的电压高。
VD3和VD4构成两级整形电路,将方波信号进行整形。
当C3充电到一定电平时,信号经与非门VD3、VD4后输出为高电平,使单向单向晶闸管导通,电子开关闭合;C3充满电后只向R6放电,当放电到一定电平时,经与非门VD3、VD4输出为低电平,使单向可控硅截止,电子开关断开,完成一次完整的电子开关由开到关的过程。
图2.2 传感器声控制电路是由声音控制的电源开关,可以利用口哨声或击掌声控制电灯的开与关,不必再安装开关。
将声控开关应用于楼道等公共部位,可实现照明的智能控制,只在夜晚有人走动时才自动开灯,人走后即自动关灯,既满足了照明的需要,又最大限度地节约了电能。
传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。
声波使话筒内的驻极体薄膜振动,导致电容的变化,而产生与之对应变化的微小电压。
这一电压随后被转化成0-5V的电压,经过A/D转换被数据采集器接受。
声音传感器的作用相当于一个话筒(麦克风)。
它用来接收声波,显示声音的振动图象。
但不能对噪声的强度进行测量。
2.3 电源由于该电路需要较大的工作电压,普通的电池无法提供使其正常工作的电压电流,所以我们在电源电路的设计上采用220V电压供电。
直接把电路接到220V电压电网上,通过整流电路,滤波电路和降压电路将电网中的交流电转换为+12V的直流电,为电路中的三极管、74LS00集成电路及晶闸管等提供正常工作电压,而电灯直接接在220V交流电路上,当有触发信号使晶闸管导通时,电路构成回路,路灯亮起。
整流电路采用二极管桥式整流电路,滤波电路通过R8,C2并联电路完成,而电阻R1用来实现降压,以提供电路正常工作电压。
图2.3 电源结构图2.4 延时控制电路图2.4 延时控制结构图当D4导通时,电源通过可变电阻R6给C3充电,使其两端电压升高;当D4截止时,电容C3开始对R6放电,使进入VD3的信号一直为高电平,从而使电路起到了延时的作用。
2.5 开关图2.5 开关器件此图中R3的作用是防止电路产生间歇震荡,MCR100-6为单向晶闸管,在此晶闸管加正电压时,通过对控制极的高低电平的控制,来控制此晶闸管的导通与截止,从而实现了主电路的开断。
2.6 简易声光双控延时照明灯电路总原理图2.6 简易声光双控延时照明灯电路原理图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。
声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒MK接收并转换成电信号,经C1耦合到VT的基极进行电压放大,放大的信号送到与非门的2脚,R4、R7是VT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R等元件组成光控电路,R5和R组成串联分压电路,夜晚环境无光时,光敏电阻的阻值很大,R两端为高电平,改变R6或C3的值,可改变延时时间。
VD3和VD4构成两级整形电路,将方波信号进行整形。
当C3充电到一定电平时,信号经与非门VD3、VD4后输出为高电平,使单向单向晶闸管导通,电子开关闭合;C3充满电后只向R6放电,当放电到一定电平时,经与非门VD3、VD4输出为低电平,使单向可控硅截止,电子开关断开,完成一次完整的电子开关由开到关的过程。
二极管VD1~VD4将交流220v进行桥式整流,变成直流电,又经R1降压,C2滤波后为电路的直流电源,输出约为12V直流,为MK、VT、74LS00等供电。
单向晶闸管MCR100-6和晶体二极管VD1-VD4组成了开关的主回路;数字集成电路74LS00与外围元件组成了自动控制电路。
在接通220V电源,控制电路处于守候状态,门VD1的两个输入端低于其阀值电平,门VD2和VD4均输出低电平,单向晶闸管MCR100-6因无触发信号而阻断,被控电灯不亮。
3系统组成框图简易声光控延时照明灯电路由电源电路,感光电路,检音电路,延时电路及开关电路五部分组成。
如图3.1为简易声光控延时照明灯电路系统组成框图。
图3.1 简易声光控延时照明灯电路整体框图电源电路:为电路正常工作提供电源。
感光电路:通过光敏电阻对光线强弱的感应,控制与非门输入电平的高低,实现控制照明灯第一级开关。
检音电路:通过声音传感器对声强的感应,产生交流信号,经过三极管放大后,流入单向晶闸管的控制极,来控制主回路的导通,从而控制照明灯的点亮。
延时电路:通过可调电阻与电容的充放电来实现延时控制及延时时间t的手动调节。
且点亮期间有新的声源出现,照明灯重新通电时间t。
开关电路:通过控制单向晶闸管的控制极,来实现主回路的导通与否。
4 元件清单表4.1 元件清单参考文献[1]. 康华光.电子技术基础(模拟部分).高等教育出版社,1999年6月第四版.P26—P45;P67—P82;P443—P446.[2]. 张晓东.电工实用电子制作.国防工业出版社,2005年1月第一版.P25—P28.[3]. 李银华.电子线路设计指导.北京航空航天大学出版社,2005年6月第一版.P33—P35.[4]. 陈永甫.电子电路知能化设计实例与应用.电子工业出版社,2002年8月第一版.P33—P35.[5]. 徐国华.模拟及数字电子技术实验教程.北京航空航天大学出版社,2004年8月第一版.P97—P100.[6]. 王澄非.电路与数字逻辑设计实践.东南大学出版社,1999年10月第一版.P175—P183.[7]. 何小艇.电子系统设计.浙江大学出版社,2001年6月.P1—P5;P467—P470.附录本电路使用的是数字集成电路74LS00,其内部含有4个独立的与非门VD1~VD4,使电路工作稳定。
本设计电路采用74LS00集成电路来实现信号的传输及转换。
如附录图1为74LS00集成电路内部结构图。
附录图1 74LS00的内部结构简要说明: 14-----------------------------电源VCC;7-------------------------------接地GND电源电压--------------12V;输入电压--------------12V集成电路74LS00连接附录图2附录图2 与非门连接图如附录图3为74LS00集成电路引脚图。
附录图3 74LS00引脚图简要说明:1、2、4、5、9、10、12、13分别是74LS00的输入端,3、6、8、11分别是74LS00的输出端,7、14分别是接地端GND和电源端VCC。
如附录表4为与非门真值表:附录表4 74LS00真值表心得体会通过这次电子技术课程设计,我熟练地掌握了声光双控延时照明电路的工作原理和设计使用方法,进一步地熟悉了74LS00芯片的结构,光敏电阻的工作特性以及晶闸管的基本原理。
本次实验电路原理图的设计,让我对protel有了更深一步的了解,能独立完成电路图的绘制,使我充分了解了各芯片和元器件的功能作用,使我对模拟电子技术和数字电子技术在实践中的应用有了更深刻的理解。
这次充满趣味的探索也让我初步了解了设计电路的基本程序,使我基本上能够吧死板的课本知识生动有趣的应用到实践中,大大的激发了我对学习电子技术的积极性。
同时,也让我们学会了怎样更好的相互合作,让我们对团队精神有了更深层次的认识。
在原理图设计过程中,我们与到很多问题。
例如,对元件功能认识不够全面,尤其是晶闸管的具体特性,声控电路和光控电路的组合问题和相关的兼容性问题,用集成元件代替细小元件使电路图最简化问题,。
在老师的悉心帮助和指导下,我们查阅相关资料,小组之间相互讨论,一步一步的逐个的解决困难,最终完成了原理图的设计及相关的细节问题。
通过这次学习,让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。