声控灯课程设计

模拟电子技术课程设计报告声光控制照明灯设计
学生姓名： XXX
指导教师： XXX
专业：电气工程与自动化
班级：电器XXX班
学号： 311108000XXX
设计时间： 2013,7，2
目录
第一章设计内容 (3)
1.1 前言 (3)
1.2 目的 (3)
1.3 工具及材料 (3)
1.4 使用电烙铁注意事项 (3)
第二章电路制作过程 (4)
2.1 工作原理 (4)
2.2 电路原理 (4)
2.3 电路主要组成 (5)
第三章电路调试 (9)
3.1 电路连接 (9)
3.2 装配与调试. (9)
3.3 心得体会 (9)
3.4 附录 (10)
参考文献 (10)
第一章
1.1前言
科学技术的发展，各种各样的便利走进了我们的生活并广泛被人们所使用。

声控开关不仅仅节约了电资源，而且用起来异常的方便，使人们不必在黑暗中摸索开关在哪。

1.2目的
通过课程设计，制作声光控制灯，学会用电烙铁焊接电路板完成实验，掌握数字电路设计方法，学会焊接技术，了解数电与实际生活的联系。

1.3工具及材料
材料:电路主要由可控硅三极管电阻光敏电阻电容二极管麦克风
工具：万用表钳子镊子电烙铁
麦克风
1.4使用电烙铁注意事项
电烙铁要用220V交流电源，使用时要特别注意安全。

应认真做到以下几点：
电烙铁插头最好使用三项插头。

要使外壳妥善接地。

使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。

并检查烙铁头是否松动。

电烙铁使用中，不能用力敲击。

要防止跌落。

烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。

不可乱甩，以防烫伤他人。

焊接过程中，烙铁不能到处乱放。

不焊时，应放在烙铁架上。

注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。

使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。

冷却后，再将电烙铁收回工具箱。

第二章
2.1 工作原理
声控照明电路的主要原理:是利用了声学和电子学的原理即用声音传感器将声音信号转换成电信号从而推动触发器触发使电路导通工作。

作为一个智能化声控照明电路应具有以下功能：
①能在声音的控制下实现电路的导通与截止。

②声音的发出应是多方面的如脚步声，物体打击声等。

③响应时间应越短越好。

2.2 电路原理：
电路原理：利用光敏元件随光照强度的变化而阻抗发生变化的特点，去控制电信号的强弱，再由传感器将变化的电信号传递给触发器，只要电信号强度达到一定程度将触发触发器使其导通工作。

光控照明电路其主要功能是实现当外界光照强度降低到一定程度时，使照明电路导通工作。

就其方案而言多种多样，但我们在设计时必须要考虑方案的可行性，稳定性以及元器件的灵敏度，尤其是光敏元件必须选择灵敏度高的这样电路功能才能较容易实现，为此我们在设计光控电路时，不但要尽量使电路结构简化，而且要使电路功能强，功能的实现要可靠稳定。

首先交流电220v通过灯泡后进入二级管整流变为直流电压，电路中三极管是开的，把电阻攻来的电源对地放掉，使可控硅没有触发不能导通工作。

第一支管子由麦克风控制的，麦克风接收到声音能发出频率使B极0.6v负载下降，管子停止工作把电信号送到第二只管，第二只管子Q2为光控，光敏二极管接收到光信号时把电源送入管B极使其工作，在黑夜中停止供电，使管停止工作，失去对地放电作用。

第三只管子Q3起开关作用，由R5电阻供来的信号进入B极使其导通对地放电，把电容22uf、16V存电。

第四只管子Q4的B极由22uf电容提供工作，在有信号来时吧22uf电容对地放电时时管B极低于0.6v的时候停止工作，使触发电源回位上升触发可控硅导通负载工作。

所以前述声控，光控电路尽管也能实现控制电路的功能，但其功能是不完善的，为此应对其进行改进有三种方案可行：①声控延时；②光控延时；③声光联控延时；此三种方案可用于不同的场合，现就第三种方案加以事例进行分析。

2.3 电路主要组成部分：
可控硅：
PCR606是600V 0.6A微触发单向可控硅，不能用常见的单向可控硅替换。

可以用BT169D、BT150-600R、2P4M代换。

BT169的引脚排列是KGA，与PCR606相同，也是TO-92封装，可直接代换；BT150和2P4M的排列是KAG，代换时需注意引脚对应。

2.3.1 光敏二极管
光敏二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。

它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。

光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。

没有光照时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。

当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对，称为光生载流子。

它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。

这种特性称为“光电导”。

光敏二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。

如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。

光敏二极管、光敏三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。

光敏二极管和普通二极管一样具有一个PN结，不同之处是在光敏二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射，实现光电转换，在电路图中文字符号一般为VD。

光敏三极管除具有光电转换的功能外，还具有放大功能，在电路图中文字符号一般为VT。

光敏三极管因输入信号为光信号，所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。

同光敏二极管一样，光敏三极管外壳也有一个透明窗口，以接收光线照射
2.3.3 声控部分：
MIC是一种声控元件，声音是震动产生的，声波在空气中传播，如果遇到固体则会把这种震动传播到固体上。

声控元件就是这种对震动敏感的物质，把声音信号转化为电信号，有声音时就接通（电阻变小），没有声音时就断开（电阻变的很大）。

2.3.4 光控部分：
光敏电阻器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）。

通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。

当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。

第三章
3.1 电路连接
MIC为声电转换器
交流电220v通过灯泡后进入二级管整流变为直流电压，电路中三极管是开的，把电阻攻来的电源对地放掉，使可控硅没有触发不能导通工作。

第一支管子由麦克风控制的，麦克风接收到声音能发出频率使B极0.6v负载下降，管子停止工作把电信号送到第二只管，第二只管子Q2为光控，光敏二极管接收到光信号时把电源送入管B极使其工作，在黑夜中停止供电，使管停止工作，失去对地放电作用。

第三只管子Q3起开关作用，由R5电阻供来的信号进入B极使其导通对地放电，把电容22uf、16V存电。

第四只管子Q4的B极由22uf电容提供工作，在有信号来时吧22uf电容对地放电时时管B极低于0.6v的时候停止工作，使触发电源回位上升触发可控硅导通负载工作。

3.2 装配与调试
1制图
在电路图中，往往不画出数字集成电路的电源接线，因为这并不影响电路功能的分析，但在实际制作时要按规定接入工作电源和地线，
2制作电路板
将电子元件按电路图所示一个接一个焊到电路板上，焊接时要仔细小心，同时要注意电容的正负极，二极管的正负极，同时也要注意不要烫伤自己。

3 调试
电路连接完成后关掉室内的灯，确保没有自然地光源，发出一些声音观察二极管是否发光，停止发出声音，等待几秒观察二极管是否自动熄灭，如果熄灭则说明制作成功。

否则说明有问题需继续调试。

3.3 心得体会
通过这次课程设计是我对声控灯的原理有了进一步的认识，而且在连接电路时也遇到了一些问题，如焊晚时发现等不亮，经过仔细的检查之后才发现原来是有些地方虚焊了，而且在焊电路的过程中一定要仔细，若果不仔细很容易使电子元件短路。

通过这次课程设计也锻炼了我们的动手能力和对器件的了解。

3.4附录
电路原理图
参考文献
1、康华光主编。

电子技术基础数字部分（第四版）。

2、艾永乐主编。

电子技术基础模拟部分（第四版）。

3、李义府主编。

电工电子实习教程。

4、百度百科等网上资料。

附页：电路实物图。