數(shù)理與信息工程學(xué)院模擬聲光控制路燈系統(tǒng)課程報(bào)告專業(yè)電子

1、合朗以砰曼大堂ZHEJIANGNORMALUNIVERSITYZHEJIANGNORMALUNIVERSITY數(shù)理與信息工程學(xué)院?模擬聲光限制路燈系統(tǒng)?課程報(bào)告專業(yè)：電子信息工程班級(jí)：電信101班姓名：王少華陳鴻雁一、設(shè)計(jì)任務(wù)要求在信息技術(shù)不斷開展,人類文明不斷進(jìn)步的時(shí)代,越來越多的電子產(chǎn)品開始占們的日常工作和生活,在很多公共場(chǎng)所,只要短時(shí)間照明的場(chǎng)所,就需要安裝一些電子器件,即能夠自動(dòng)限制開關(guān),在有人的時(shí)候亮,人走之后,能持續(xù)一段時(shí)間.路燈限制器是一種聲光限制的器件,能實(shí)現(xiàn)這種功能,即在白天光線比擬亮不需要照明的時(shí)候,即使有聲音,燈也會(huì)不亮,而在天黑或光線比擬暗的時(shí)候,能夠使電路工作,自動(dòng)限

2、制燈翻開,能夠在聲音消失后,延時(shí)照明一段時(shí)間,實(shí)現(xiàn)照明的目的.自行設(shè)計(jì)一種在一定范圍內(nèi)探測(cè)光照強(qiáng)度以及聲音強(qiáng)度,根據(jù)實(shí)際的光照強(qiáng)度和聲音強(qiáng)度來決定工作狀態(tài)的電子裝置.根本要求：白天光線較強(qiáng),照明燈不會(huì)點(diǎn)亮；在光線很暗時(shí)照明燈亮,光線很暗時(shí)照明燈亮并延時(shí)幾秒；在有聲音時(shí)照明燈亮,聲音消失時(shí)照明燈亮并延時(shí)幾秒熄滅.圖一系統(tǒng)框圖二、硬件電路光控局部采用光敏電阻的感光特性來工作的,即當(dāng)有光線的時(shí)候,其處于低電阻狀態(tài),其上幾乎不分得電壓； 在沒有光線或者光線較暗的時(shí)候,其處于高阻狀態(tài).此電路就是利用光敏電阻的光電特性輸出上下電平信號(hào)來起到光控作用的.聲控局部主要是通過話筒等聲音接收電路來把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為

3、電信號(hào).三極管V1在沒有聲音信號(hào)時(shí)處于飽和狀態(tài),當(dāng)有聲音信號(hào)時(shí),聲音信號(hào)通過電容的耦合,短時(shí)間內(nèi)拉低V1基極的電位,使三極管V1的瞬間截止,V1的集電極上產(chǎn)生一個(gè)瞬間高電平送入限制電路,經(jīng)過處理,從而到達(dá)聲控的目的.采用電壓比擬器LM393,LM393是兩通道比擬器.LM393是高增益,寬頻帶器件,工作電源電壓范圍寬,單電源、雙電源均可工作.測(cè)得光敏電阻的暗電阻大約為500M,亮電阻大約6k,故給其串聯(lián)一10k電阻,那么無光照時(shí),光敏電阻與電阻串聯(lián)端電壓幾乎為0V,當(dāng)有光照時(shí),電壓大約3V左右,通過與負(fù)通道的2.5V比擬得出,OUTA端輸出為上下電平,聲音局部那么是采用柱極體話筒中功率三極管8

4、050作前置低頻放大、由R1、R2分壓提供駐極體話筒的1V工作電源,駐極體話筒兩端需要1V電壓才可正常工作.C1為0.1微法電容,C1耦合到晶體管前級(jí)放大器放大,放大后的音頻信號(hào)直接交聯(lián)到功放集成電路的正向輸入端進(jìn)行功率放大.考慮到二次使用,故將其做成一個(gè)小的傳感器模塊.三、軟件設(shè)計(jì)微限制器采用我們比擬熟悉的C8051F330單片機(jī),與8051完全兼容,C8051F330/1系列器件使用SiliconLabs的專利CIP-51微限制器內(nèi)核.CIP-51與MCS-51TM旨令集完全兼容,可以使用標(biāo)準(zhǔn)803x/805x的匯編器和編譯器進(jìn)行軟件開發(fā).CIP-51內(nèi)核具有標(biāo)準(zhǔn)8052的所有外設(shè)部件下載

5、程序和調(diào)試起來也比較方便,程序耳okesokes圖4光控局部電路原理圖局部比擬簡(jiǎn)單,大局部工作都由硬件來完成了,單片機(jī)只需根據(jù)輸入的光強(qiáng)信號(hào)信號(hào)來開啟相應(yīng)的中斷使能,當(dāng)此時(shí)聲音信號(hào)來時(shí)就會(huì)使蜂鳴器響.四、調(diào)試結(jié)果實(shí)際為了便于觀察效果,我們用蜂鳴器代替了led燈.成功實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求.五、總結(jié)本電路功能完善,本錢低廉,而且設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)單,采用常用的電子元器件構(gòu)成,使用非常方便,具有光控、聲控的雙重功能,可廣泛用于多個(gè)場(chǎng)合.在這次感測(cè)傳感器使用過程中,我們小組做了一個(gè)聲光限制報(bào)警器,最開始我們很糾結(jié)該不該做這個(gè),由于考慮到這個(gè)小模塊貌似沒有太大難度,所以我們?cè)诳紤]是不是要做溫濕度傳感器,但是那樣的話,

6、我們就不必關(guān)心硬件了,軟件上實(shí)現(xiàn)也有很多參考程序,起初我們以為這個(gè)聲光限制很簡(jiǎn)單,但是第一次遇到要把柱級(jí)體話筒接收到的信號(hào)變?yōu)閱纹瑱C(jī)可用的信號(hào)就把我們難住了,我們?cè)诳紤]的是柱極體話筒輸出只有20mv左右的增益,如果直接用AD*集,采到的信號(hào)有一點(diǎn)偏差,就會(huì)造成很大誤差,因此我們選擇了先濾波,并將輸出電壓抬高,最后用8050進(jìn)行低頻放大再送入雙通道電壓比擬器LM393通過比擬器輸出高低電平送入單片機(jī)處理,當(dāng)然我們做的還不夠好,開始只能檢測(cè)到話筒前50厘米左右范圍的聲音信號(hào),這一點(diǎn)我們還需要改良,后來我考慮了一下,覺得有可能是實(shí)驗(yàn)室壞境太嘈雜,聲音傳感器一直接受到聲音信號(hào),導(dǎo)致它重復(fù)進(jìn)入中斷,給我

7、們?cè)斐闪隋e(cuò)覺,影響了調(diào)試進(jìn)度,由于有一段時(shí)間單片機(jī)一上電蜂鳴器就一直叫,我們以為是程序中進(jìn)入中斷后沒有退出來,一直在中斷里運(yùn)行,我糾結(jié)了很久,根據(jù)這個(gè)思路我們通過調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)其靈敏度,經(jīng)過調(diào)試,一般幾米范圍內(nèi)的聲音信號(hào)都可以采集到,另外也可能是我們對(duì)柱級(jí)體話筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部接口電路還不夠了解,這些都制約了我們做的作品的調(diào)試進(jìn)度,后來經(jīng)過老師的4指導(dǎo)我們發(fā)現(xiàn)我們的聲光限制燈的功能和實(shí)際有些區(qū)別,由于我們開始只是認(rèn)為應(yīng)該給老師看我們的模塊功能實(shí)現(xiàn)了,在老師的指導(dǎo)下我們又將程序做了些許改變,根據(jù)天黑時(shí)有聲音就亮燈,而白天聲音信號(hào)一直無效,總的來說我們這限制燈的功能算是根本實(shí)現(xiàn)了,同時(shí)我們也在其中學(xué)

8、到了不少知識(shí).六、附錄原理圖:VCCGN3SXCCL0皿INE-PcbPcb圖:實(shí) 物 正 面圖:源程序：#includeC8051F330.h#includeC8051F330.hsbitbuzz=P0A2;sbitbuzz=P0A2;sbitguang=P0sbitguang=P0A A0;0;voiddelay()voiddelay()( (unsignedchari,j,z;unsignedchari,j,z;for(i=0;i50;i+)for(i=0;i50;i+)( (for(j=0;j50;j+)(for(j=0;j50;j+)(for(z=0;z110;z+)for(z=0;

9、z110;z+); ; voidPCA_Init()voidPCA_Init()( (PCA0MD&=0 x40;PCA0MD&=0 x40;PCA0MD=0 x00;PCA0MD=0 x00; voidPort_IO_Init()voidPort_IO_Init()( (P0MDOUT=0 xFC;P0MDOUT=0 xFC;XBR1=0 x40;XBR1=0 x40; voidOscillator_Init()voidOscillator_Init()( (一OSCICN=0 x83;OSCICN=0 x83; voidInterrupts_Init()voidInterrupts_Ini

10、t()( (一IT01CF=0 x08;IT01CF=0 x08;TCON=0 x05;/INT0and/INT1areedgetriggeredTCON=0 x05;/INT0and/INT1areedgetriggeredEX0=1;/Enable/INT0interruptsEX0=1;/Enable/INT0interruptsEX1=1;/Enable/INT1interruptsEX1=1;/Enable/INT1interrupts voidInit_Device(void)voidInit_Device(void)( (一PCA_Init();PCA_Init();Port_IO_Init();Port_IO_Init();Oscillator_Init();Oscillator_Init();Interrupts_Init();Interrupts_Init(); voidmain()voidmain()( (Init_Device();Init_Device();buzz=0;buzz=0;while(1)while(1)( (if(guang)if(guang)光暗時(shí),開