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![[调研报告]研究性学习——声控灯的研究与应用](https://img.taocdn.com/s1/m/51ea834c7e21af45b307a8d7.png)
研究性学习声控灯的研究与应用通过了本次研究与学习让我们了解到声控灯的原理,提高了我们调查,收集,处理信息的能力, 以及互相合作学习、协调的能力前言科技的进步使灯的样式、种类以及对灯的控制方式千变万化，随着社会的发展，资源的大量开采，能源在逐渐的减少，所以我们要建立起节约能源的意识，电能的节约首当其冲，而电灯的使用最为普遍，所以设计一种自动控制开关的电路时非常必要的，声控开关就是其中一种。
声控电路已成为人们日常生活中不可缺少的必须品，它不需要开关，当有人经过时会自动亮：广泛用于走廊、楼道招待所灯公共场所，给人们的生活带来极大的方便。
因此，得到了广泛的应用。
声控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。
它将声音（如跺脚）和光转化为信号，经放大、整形，输出一个开光信号去控制各种电器的工作，在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。
由于本电路用与人们的日常生活中，所以，起到很大的作用。
该电路在设计师应用了仿真软件，来进行仿真然后才确定下来的，虽然用的仅仅是EWB软件，但是在论文中也是比较有特色的，能够使人们在不知不觉中感受到方便。
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，故使灯泡寿命减短，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，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声控走廊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。
声控灯在光线充足时，任你发出多大的声音都不亮；但在黑夜，轻轻一声它就发出了亮光，这是声控灯含光控电路，以防止其在光线足够的时候不工作，所以声控灯的控制盒是声、光同时控制的，在光亮度达到的情况下，灯不会亮。
你可以做一个小实验，你可以用手遮挡声控开关的光控元件然后发出声音，灯就会亮了。
声控路灯可行性研究报告摘要：随着城市化的加速发展和人们生活水平的不断提高，对城市基础设施的需求也在不断增加。
而路灯作为城市基础设施的重要组成部分，安全可靠的路灯系统对于城市的发展和居民生活至关重要。
本报告中，我们将探讨声控路灯在城市中的可行性，分析其优势和劣势，并提出建设声控路灯系统的建议。
1. 研究背景随着科技的不断发展，人们对于城市生活的要求也在不断提高。
路灯作为城市的基础设施，不仅提供照明，还能够提高城市的安全等级。
然而，传统的定时路灯系统受限于时间和天气等因素，无法灵活的满足城市居民的需求。
而声控路灯系统通过感应周围环境的声音，可以根据需求实现智能控制，从而提供更加便捷和智能化的照明服务。
因此，研究声控路灯系统在城市中的可行性对于提高城市的智能化水平和居民生活质量具有重要意义。
2. 市场需求分析目前，城市居民对于城市基础设施的需求越来越高，对于路灯系统的要求也越来越严格。
然而，传统的路灯系统无法满足居民对于智能化、便捷化和节能化的需求。
声控路灯系统可以根据周围环境的声音进行智能控制，既可以提高照明的便捷性，又可以节约能源和提高城市的安全性。
因此，声控路灯系统具有很大的市场需求潜力。
3. 技术可行性分析声控路灯系统通过感应周围环境的声音，可以实现智能控制，从而提供更加便捷和智能化的照明服务。
目前，随着传感器技术和智能控制技术的不断发展，声控路灯系统的技术成熟度已经比较高。
传感器可以准确的感应周围的声音，智能控制系统可以根据声音信号实现路灯的自动开关，并且可以根据声音强度实现照明的亮度调节。
因此，技术上实现声控路灯系统是完全可行的。
4. 经济可行性分析声控路灯系统在提高居民生活质量的同时，还可以节约能源，提高城市的能源利用效率。
声控路灯系统可以根据周围环境的声音实现智能控制，避免了传统路灯长时间亮着浪费能源的问题。
并且，声控路灯系统还可以提高城市的安全等级，减少犯罪事件的发生。
因此，从经济效益上来看，建设声控路灯系统是具有很大的投资价值的。
路灯控制器的设计摘要：本电路使用广泛，功能完善，成本低廉，而且设计电路简单，采用常用的电子元器件构成，使用非常方便，而且此电路具有延时时间可调的功能，照明装置采用低耗能高亮度LED,具有节能降耗的功能，并具有光控、声控的双重功能，可广泛用于多个场合。
关键词：声控电路；光控电路；延时电路；开关电路1引言在信息技术不断发展，人类文明不断进步的时代，越来越多的电子产品开始占们的日常工作和生活，在很多公共场所，只要短时间照明的场所，就需要安装一些电子器件，即能够自动控制开关，在有人的时候亮，人走之后，能持续一段时间。
路灯控制器是一种声光控制的器件，能实现这种功能，即在白天光线比较亮不需要照明的时候，即使有声音，灯也会不亮，而在天黑或光线比较暗的时候，能够使电路工作，自动控制灯打开，能够在声音消失后，延时照明一段时间，实现照明的目的。
2 总体设计方案2.1 设计思路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。
该电路是利用光敏电阻对光敏感的特性和开关管的开关特性来实现，即白天或光线较亮的时候，控制灯不亮，而在晚上或光线较暗时控制灯亮，同时还要有一个延时电路，以达到延时照明的目的，声控和光控是共同进行控制的，因而还要有一个电路来控制，当有光亮的时候，此控制电路阻止，信号不再往下传输，即灯不会亮，而只有当光线足够暗且有声音的时候此控制电路才起作用，才往下一电路传输信号，灯才会亮。
此电路既可以用三极管实现，也可以用4000糸列的数字集成实现，出于简单稳定的目的，这里选用数字集成电路来实现。
路灯控制器设计方案比较分析本文主要是设计一个路灯控制器，路灯控制器主要由声控电路、光控电路、延时电路组成。
声控电路主要由话筒收集声音信号，光控电路主要由光敏电阻实现，延时电路主要由NE555组成。
白天，灯会自己熄灭，有声音时灯也不会亮;夜晚，有声音时灯会自动点亮。
声控和光控有利于节能而且便于控制，使電路具有的灵敏度高、性能稳定等优点。
仿真表明设计可行。
标签：声控电路;光控电路;延时电路;电源电路;555定时器引言：随着能源的短缺，对新型节能装置的需求也越来越大。
为了减少空气污染等问题，减少不可再生资源的使用，提高能源利用率，绿色路灯控制器已成为各个城市的首选。
声光路灯控制器可以实现公共照明系统工作电流和亮度需求的结合，达到节能供电的目的。
用电系统的保护功能可延长其使用寿命。
它不仅能给人们带来方便，而且具有节能、高安全的功能。
走廊、家居走廊、酒店、酒店等都有很大的采光需求。
因此，基于我国国情有必要对声光路灯进行研究。
一、设计目标由于路灯的普遍应用性、实用性、节能性等特点，本次设计的路灯控制器为声光控路灯控制器，且主要应用一些常见的电子元件（如：三极管、桥式整流器等）和集成器件（如：555定时器等），主要实现白天灯灭，晚上有声音时灯自然点亮的功能，具有安全、便捷、性能稳定、节能，电路静态功耗小的特点。
能够熟练使用仿真软件以及集成器件的功能特点，能够掌握路灯控制器的原理、构成和设计方法等。
二、总体方案设计通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，我主要提出了三种技术方案来实现系统功能。
下面我将首先对这三种方案的组成框图和实现原理分别进行说明，并分析比较它们的特点，然后阐述我最终选择方案的原因。
（一）方案比较1、方案一整个电路主要由声控电路、电源电路、光控电路、延时电路组成，光控电路对整个外界光亮程度进行检测，输出与整个光亮程度相对应的电压信号，从而实现白天灯泡不亮晚上灯泡亮的功能。
话筒能够收集声音，当有声音时灯会自然点亮，没有声音时，灯会自动熄灭。
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。
Beijing Jiaotong University 模拟集成电路研讨声光路灯控制器学院：电子信息工程学院小组成员：指导教师：时间：目录1、引言 (3)2、总体设计方案 (3)2.1 设计思路 (3)2.2 总体设计框图 (3)3、设计原理分析 (4)3.1声控电路 (4)3.2光控电路 (4)3.3稳压电路 (5)3.4延时电路 (5)3.5被控电路 (6)3.6总体电路 (7)4、调试过程 (10)4.1 电阻的调试 (10)4.2 74芯片的调试 (10)5、总结与体会 (10)6、部分元件补充说明 (11)6.1、光敏电阻 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 原理 (11)6.1.3 主要参数 (11)6.2 双向可控硅 (12)6.2.1 概述 (12)6.2.2 原理 (12)6.2.3 特性 (12)7、参考文献 (13)摘要介绍一种声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，并给出了电路原理图及元件参数选择。
声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时，路灯自动点亮，从而实现人来灯亮，人走灯灭，既方便又实用。
不仅节约了电能，而且能延长灯泡使用寿命。
可广泛应用于楼梯，走廊，卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。
此控制器经济实用，即使一般的脚步声也能出灯泡发光照明好。
（1）具有光控功能，白天光线较亮，即使有声音路灯也不亮，光线较暗，有声时路灯点亮。
（2）具有声控功能，晚上光线较暗，有声音时路灯点亮，声音消失后延长。
关键词：光电开关自动控制延时电路1、引言声光控节能路灯具有许多实际意义：一是省电，灯泡不会长时间亮着，所以节电效率很高；二是便利，不需要接触，全自动智能控制；三是安装便利，接线简略，是公共场所照明的首选。
再者，随着科技的发展，公共场所照明控制手段也将慢慢更新，除了现已有的声光控开光，另有热释远红外感应开关。
红外感应开关在安装上比较稳定，但安装复杂，比较娇气，价格也比较高，比较合适在一些管理比较完善的场所，如宾馆，大饭店楼道及居家走廊应用。
课程设计说明书课程设计名称：模拟电路课程设计课程设计题目：声光控路灯控制系统设计－控制驱动模块学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级：080423学号：20 姓名：龙光平评分：教师：陈琼、刘敏20 10 年4 月2 日模拟电路课程设计任务书2009－2010学年第2 学期第 1 周－ 2 周题目声光控路灯控制系统设计内容及要求1.设计要求：①光照度强（白天）路灯不点亮，光照度暗（夜晚）路灯可由声音控制；②有声音时路灯点亮，否则不点亮。
2.电路组成框图声音检测放大混合控制驱动电路光照度检测放大3.组织安排：6人一大组，每2人一小组完成框图中的一个独立部分。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2天；2. 领元器件、制作、焊接：3天3．调试＋验收： 2.5天4. 提交报告：2009-2010学年第二学期3～7周学生姓名：刘帅、李星、龙光平、徐帮帮、陈健刚、冯希龙指导时间：第1～2周指导地点：E楼610室任务下达2010年 1 月16 日任务完成2010 年 3 月 13 日考核方式 1.评阅√□ 2.答辩√□ 3.实际操作√□ 4.其它√□指导教师陈琼、刘敏系（部）主任陈琼课程设计说明书课程设计名称：模拟电路课程设计课程设计题目：声光控路灯控制系统设计－控制驱动模块学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级：080423学号：20 姓名：龙光平评分：教师：陈琼、刘敏20 10 年4 月2 日模拟电路课程设计任务书2009－2010学年第2 学期第 1 周－ 2 周题目声光控路灯控制系统设计内容及要求4.设计要求：①光照度强（白天）路灯不点亮，光照度暗（夜晚）路灯可由声音控制；②有声音时路灯点亮，否则不点亮。
5.电路组成框图声音检测放大混合控制驱动电路光照度检测放大6.组织安排：6人一大组，每2人一小组完成框图中的一个独立部分。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2天；2. 领元器件、制作、焊接：3天3．调试＋验收： 2.5天4. 提交报告：2009-2010学年第二学期3～7周学生姓名：刘帅、李星、龙光平、徐帮帮、陈健刚、冯希龙指导时间：第1～2周指导地点：E楼610室任务下达2010年 1 月16 日任务完成2010 年 3 月 13 日考核方式 1.评阅√□ 2.答辩√□ 3.实际操作√□ 4.其它√□指导教师陈琼、刘敏系（部）主任陈琼the abstractWith the development of science and technology, public lighting control methods will now update, in addition to the existing electric switch, and the sound of microwave induction switch and infrared sensor switches. At present, the microwave induction switch is not ideal, anti-jamming performance of infrared sensor switches in the ideal, but is fragile, installation is complex, the price is high, also suit in some places such as hotels excellent management, hotel corridor and family in ordinary residential hallway application, building, office of the place such as lighting control considering the price, management and convenient installation and other factors, based on China's national conditions, can be expected in a period time, electric lamp will be preferred mainstream products.This topic is sound electric lamp control system design, the design of the control system of lamps mainly by using modular structure, three modules, namely sound detection amplifier module, light amplification module and control test driver module. In the design of the control system, the modular design ideas, make a design more simple and easy, up clear. While commissioning up more easily. This circuit is through the choice of external signal light bulbs and make the function. This circuit to amplify the signal LM324 by comparison, LM393 constitute the main circuit, signals used to screen door 7408, and relay control drive, experiments using light-emitting diodes bulb resistance of a 10k instead.The preliminary evaluation using acoustic electric lamp is more convenient, also relatively wide application. This system during the day or more brightness is not bright, the situation in the light of smaller conditions meet will light and sound for a period of time and then be extinguished. This circuit can be applied to the commodity house, companies, such as the hallway, can satisfy the need of these specific situations, have widely application value.Through the experiment, strengthened my understanding of analog electronic technology and application of analog circuits through a preliminary analysis, preparation, and teachers instruct, this topic in the aspects of design with proper enough beautiful, the circuit design basic finished all the design requirements.关键字： LM324 LM393 7408 延时目录第一章设计要求 (2)1.1 基本要求 (2)1.2 设计任务及目标 (2)1.3 主要参考器件 (2)第二章电路设计原理及单元模块 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 设计方案 (3)2.3 单元模块 (4)2.3.1与门7408信号筛选模块 (4)2.3.2 multisim仿真图 (6)2.3.3 三极管放大模块 (8)2.3.4 继电器驱动模块 (8)第三章安装与调试 (10)3.1 电路的安装 (10)3.2 控制驱动电路的调试 (10)3.3 系统调试 (11)第四章实验小结 (12)4.1 心得与体会 (12)4.2 结论 (13)参考文献 (14)附录一 (15)附录二 (16)第一章设计要求1.1 基本要求：（1）白天由于光敏电阻或其它器件控制，不受声音的影响，不工作。
模拟电路课程设计声光控路灯设计论文-V1模拟电路课程设计 - 声光控路灯设计论文引言路灯作为城市中不可缺少的设施，能够为夜晚的夜行人提供足够的照明，保障交通安全，减少犯罪行为。
然而，在实际的使用过程中，常常出现了路灯亮度不足、升降机故障等问题。
本篇论文就是基于这些问题，提出声光控路灯设计方案。
设计思路本次设计方案是基于声光控技术实现的路灯控制方案，当环境亮度低于一定限值时，路灯会自动点亮并发出声音提醒。
当环境亮度较高，路灯会自动关闭。
同时还具有手动控制的功能，可以通过面板手动控制路灯的状态。
主要部件本次设计所需要的主要部件如下：- 图象变压器- 整流滤波电源- 换流电路- 振荡器- 比较器电路实现1. 图象变压器在输入变压器中提供适宜的业务电压和形态，转换成可在后续电子设备中使用的电源，采用220V/24V输出变压器，所以在设计电路时，需要将输出变压器进行正确的连接。
2. 整流滤波电源主要是为后续的电子设备提供稳定的电源，让电路可以持续稳定工作。
3. 换流电路可以实现输出的互换，让路灯能够正常的升起和落下。
4. 振荡器按照一定的频率振动，生产电波。
本次设计选择使用晶体振荡器，通过调整其频率，可以实现控制路灯的开关。
5. 比较器可以实现声光控制的功能，当照度值低于限值时，比较器会将信号发送给控制器，控制器反过来控制路灯亮起和声音提醒。
6. 手动控制部分是实现人机交互的关键，在路灯控制器面板上提供手动关闭、自动控制等按钮，可以灵活地控制路灯状态。
结论本次声光控路灯设计方案基于模拟电路的设计实现，通过图象变压器、整流滤波电源、换流电路、振荡器、比较器等部件的组合构成一个高效的控制电路，可以实现自动声光控制及手动控制，可以实现路灯亮度不足、升降机故障等问题。
该设计方案可以为城市的夜间交通，以及行人的安全提供有效的保障。
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。
Beijing Jiaotong University 模拟集成电路研讨声光路灯控制器学院：电子信息工程学院小组成员：指导教师：时间：目录1、引言 (3)2、总体设计方案 (3)2.1 设计思路 (3)2.2 总体设计框图 (3)3、设计原理分析 (4)3.1声控电路 (4)3.2光控电路 (4)3.3稳压电路 (5)3.4延时电路 (5)3.5被控电路 (6)3.6总体电路 (7)4、调试过程 (10)4.1 电阻的调试 (10)4.2 74芯片的调试 (10)5、总结与体会 (10)6、部分元件补充说明 (11)6.1、光敏电阻 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 原理 (11)6.1.3 主要参数 (11)6.2 双向可控硅 (12)6.2.1 概述 (12)6.2.2 原理 (12)6.2.3 特性 (12)7、参考文献 (13)摘要介绍一种声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，并给出了电路原理图及元件参数选择。
声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时，路灯自动点亮，从而实现人来灯亮，人走灯灭，既方便又实用。
不仅节约了电能，而且能延长灯泡使用寿命。
可广泛应用于楼梯，走廊，卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。
此控制器经济实用，即使一般的脚步声也能出灯泡发光照明好。
（1）具有光控功能，白天光线较亮，即使有声音路灯也不亮，光线较暗，有声时路灯点亮。
（2）具有声控功能，晚上光线较暗，有声音时路灯点亮，声音消失后延长。
关键词：光电开关自动控制延时电路1、引言声光控节能路灯具有许多实际意义：一是省电，灯泡不会长时间亮着，所以节电效率很高；二是便利，不需要接触，全自动智能控制；三是安装便利，接线简略，是公共场所照明的首选。
再者，随着科技的发展，公共场所照明控制手段也将慢慢更新，除了现已有的声光控开光，另有热释远红外感应开关。
红外感应开关在安装上比较稳定，但安装复杂，比较娇气，价格也比较高，比较合适在一些管理比较完善的场所，如宾馆，大饭店楼道及居家走廊应用。
但在普通住宅楼、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，在长一段时间内，声光控将是首选产品。
2、总体设计方案2.1 设计思路整个电路由电源电路、声控电路、光控电路等部分组成。
电源由220V交流电提供。
光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号，从而实现白天灯泡不亮，晚上遇见声音时，通过声控电路使灯泡自动点亮。
声控电路主要将声音信号转变为电信号，从而实现自动控制。
2.2 总体设计框图图1 总体设计框图3、设计原理分析3.1声控电路图2该电路如图2所示，主要由柱极话筒（即声音传感器）连接电路及放大电路组成。
话筒将声音信号转化为电信号，但话筒转化的电信号非常微弱，输出阻抗极高。
因此不能直接放大电路，用R1、C1组成话筒的链接电路，实现阻抗的变换以及放大电路的输入变换，使得放大电路是对信号的电压进行放大，当没有声音时，放大电路没有输入信号，三极管处于静态工作状态。
此时三极管输出为高电平，经过74LS00的1管脚，再经过与非门以及555单稳态触发器后，为晶闸管输入了高电平，就可在夜晚有声音的情况下，使路灯变亮。
3.2光控电路图3该电路如图3所示，由电阻R4和光敏电阻R （现有滑动变阻器R8代替）,组成。
白天或光照较强的情况下，光敏电阻阻值很小，输出为低电平。
R122kΩR22MΩR333kΩC110uFQ12N914321X1HC-49/US_25MHz4R4100kΩR85MΩKey=A 50%605此时就算是有声音输入，进过与非门后输出为高电平，不会触发555触发器,从而不会使晶闸管导通，灯泡不会亮。
当夜晚来临或光照强度微弱的情况下，光敏电阻的阻值变大，在74LS00的2管脚处输入为高电平，此时，如果有声音传入，经过声控放大电路后，两者经过与非门，输出低电平,触发555触发器,为晶闸管输入高电平，此时晶闸管导通，为灯泡提供了电源，灯泡变亮。
3.3稳压电路图5该电路（图5）由两部分串联组成，一部分是由4个1N4007组成的桥式整流器，把220V 的交流电变成220V 的直流电压，为电路提供直流电源。
另一部分是由电阻R7、肖特基二极管D3（BAS81）和极性电容C3组成，此部分经过桥式电流整流后，为电路降压，因为大部分器件尤其是74芯片不可能直接承受220V 的电压，所以该部分把220V 的电压将为7.5V 左右的电压，同时也稳定了整个电路的电压，使电压的波动不会太大而烧毁器件。
3.4延时电路集成定时器555电路，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，应用十分广泛。
它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部电压标准使用了三个5K 电阻，故取名555电路。
其电路类型有双极性和CMOS 型两大类，二者的结构和工作原理类似。
二者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。
555电路的引脚排列图3如图所示，其功能表如表1所示。
555电路构成，单稳态触发器，如图4。
输出电压Vo 的脉宽t=RCln3 555定时器内部电路见图5。
R7270kΩC3100uFD41N4007D51N4007D61N4007D71N4007D3BAS811513785551 2 3 48 7 6 5555定时器引脚排列图555定时器的功能表6 （高触发端）2 （低触发端）4 （复位端） 3 （输出端） 7（放电端） ⨯⨯L L 导通 >32C E >3C E H L 导通 <32C E>3C E H 不变 不变 ⨯<3C EHH截止3.5被控电路BTA140为晶体阀,当输入高电平时,上下导通,电灯亮,反之则灭。
整流桥的二极管是4个1N4007，目的是为前面电路供应电压。
3.6总体电路该电路如下图所示白天时，光敏电阻阻值很低（把滑动变阻器调低），这时候即使有声音输入灯泡也不会亮。
晚上或光亮较弱的时候，光敏电阻阻值增加(把滑动变阻器阻值调高)，这时候没有声音传入（开关断开），灯泡不会亮。
晚上或光亮较弱的时候，光敏电阻阻值增加(把滑动变阻器阻值调高)，这时候有声音传入（开关闭合），灯泡变亮。
当人走远，也就是声音变小的时候（开关断开），这时候延时控制电路开始工作，此时555触发器为晶闸管提供高电压，灯泡继续亮着。
灯泡熄灭。
4、调试过程4.1 电阻的调试对电阻R7进行更换，当用1M以上的电阻时，延时时间太长，在夜晚人走过后容易浪费电，经过多次调整，所以我采用100K的电阻能够延时近50s，足够人走出灯光范围。
4.2 74芯片的调试74LS00芯片是由4个2输入与非门组成，当与非门两端同时输入高电平时，输出端才能输出高电平。
在调试过程中，应注意连接方法和线路的接触，不然会出现接触不良或连接错误，从而不会让电路正常工作，在仿真时用测量探针来观测整个电路的电压变化。
尤其是74芯片管脚连接处。
5、总结与体会通过此次模电设计锻炼了我们的思考能力，用所学知识设计生活中实用的电子产品，加深了对模拟电路的了解和利用。
并对各电子器件有一个全面的认识。
认识到了电工电子技术对人们生活的影响，如果全社会都用这样的节能开关灯的话，将节省很多的能源，是各个公共场所很好的选择。
6、部分元件补充说明6.1、光敏电阻6.1.1 概述光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
6.1.2 原理光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。
用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。
通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。
入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。
在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，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，也加交流电压。
半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
6.1.3 主要参数（1）光电流、亮电阻。
光敏电阻器在一定的外加电压下，当有光照射时，流过的电流称为光电流，外加电压与光电流之比称为亮电阻，常用“100LX”表示。
（2）暗电流、暗电阻。
光敏电阻在一定的外加电压下，当没有光照射的时候，流过的电流称为暗电流。
外加电压与暗电流之比称为暗电阻，常用“0LX”表示。
（3）灵敏度。
灵敏度是指光敏电阻不受光照射时的电阻值（暗电阻）与受光照射时的电阻值（亮电阻）的相对变化值。
（4）光谱响应。
光谱响应又称光谱灵敏度，是指光敏电阻在不同波长的单色光照射下的灵敏度。
若将不同波长下的灵敏度画成曲线，就可以得到光谱响应的曲线。
（5）光照特性。
光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。
从光敏电阻的光照特性曲线可以看出，随着的光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降。
若进一步增大光照强度，则电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓。
在大多数情况下，该特性为非线性。
（6）伏安特性曲线。
伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系，对于光敏器件来说，其光电流随外加电压的增大而增大。
（7）温度系数。
光敏电阻的光电效应受温度影响较大，部分光敏电阻在低温下的光电灵敏较高，而在高温下的灵敏度则较低。
（8）额定功率。
额定功率是指光敏电阻用于某种线路中所允许消耗的功率，当温度升高时，其消耗的功率就降低。
6.2 双向可控硅6.2.1 概述一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件，创制于1957年，由于它特性类似于真空闸流管，所以国际上通称为硅晶体闸流管，简称可控硅T。
又由于可控硅最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件，简称为可控硅SCR。
在性能上，可控硅不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件（俗称“死硅”）更为可贵的可控性。
它只有导通和关断两种状态。
可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备，如果超过此频率，因元件开关损耗显著增加，允许通过的平均电流相降低，此时，标称电流应降级使用。
可控硅的优点很多，例如：以小功率控制大功率，功率放大倍数高达几十万倍；反应极快，在微秒级内开通、关断；无触点运行，无火花、无噪音；效率高，成本低等等。
