聲控開(kāi)關(guān)畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)論 文 題 目： 聲控開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域： 應(yīng)用電子技術(shù) 指導(dǎo)教師： 菊 雨 霏 姓 名： 鄒 坤 學(xué)號(hào)： A093GZ042010105 2011年月日目錄摘要.3引言.4第1章 設(shè)計(jì)流程 .41.1 電源電路的設(shè)計(jì).6第2章 電源模塊.82.1 電源電路的設(shè)計(jì).62.2電源電路的其他設(shè)計(jì).9第3章 信號(hào)收集模塊.103.1 光信號(hào)收集電路.103.1.1 光信號(hào)電路的設(shè)計(jì)113.1.2 光信號(hào)電路的工作原理相關(guān)參數(shù)的分析. 113.2 聲音信號(hào)收集電路. 11第4章 信號(hào)處理模塊.134.1 芯片TC4081BP的介紹.134.2 芯片TC4081BP的工作原理.14第5章 延時(shí)模

2、塊.155.1 延時(shí)電路的設(shè)計(jì).155.2 延時(shí)電路的工作原理.155.3 RC電路的放電過(guò)程165.4 RC電路的時(shí)間常數(shù)165.5 延時(shí)時(shí)間的可優(yōu)化性.17第6章 被控制模塊.166.1 被控制電路的設(shè)計(jì).166.2 被控制電路相關(guān)參數(shù)的分析.16總結(jié).19致.20參考文獻(xiàn).21附錄.22摘要聲光雙控延時(shí)開(kāi)光不僅適用于住宅區(qū)的樓道，而且也適用于工廠、辦公室、教學(xué)樓等公共場(chǎng)所，它具有體積小，外形美觀，制作容易，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且降低能耗，節(jié)約能源，注重環(huán)保是當(dāng)今世界的主潮流。此外，它在一定的場(chǎng)所使用還可起防盜作用。它是公共場(chǎng)所照明開(kāi)關(guān)的理想選擇。本次設(shè)計(jì)的是一個(gè)靈敏度較高的聲光控制開(kāi)關(guān)，行

3、人只要拍個(gè)巴掌就能電路觸發(fā)。本電路僅使用一只CMOS門(mén)電路TC4081BP、一個(gè)CRZ2-113F型小型駐極體式電容話筒、一個(gè)CdS型光敏電阻器以與若干電阻、電容配合就能將電路觸發(fā)，使其導(dǎo)通，將電燈打開(kāi)。它不需要發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，由電路自身的延時(shí)電路將燈關(guān)閉。當(dāng)燈被打開(kāi)后，延時(shí)電路延時(shí)約25s后將燈自動(dòng)關(guān)閉。該電路還具有自動(dòng)光控作用，在白天由光敏電阻器控制著電路。即使受到聲音信號(hào)的觸發(fā)，開(kāi)關(guān)也不會(huì)打開(kāi)。在此電路的設(shè)計(jì)中，要注意三點(diǎn)，第一是要合理設(shè)計(jì)三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)，使之處于飽和或截止兩狀態(tài)；第二要調(diào)節(jié)好電位器，從而使聲控開(kāi)關(guān)和光敏電阻具有良好的靈敏度；第三要合理設(shè)定延時(shí)RC，實(shí)際和理論延時(shí)時(shí)間總

4、會(huì)有差距的。關(guān)鍵詞：聲光雙控 延時(shí) 節(jié)電 開(kāi)光引言近年來(lái)，城市居民住宅越來(lái)越趨向高層化。高層建筑的一個(gè)不可忽略的問(wèn)題是樓道等公用部分的照明問(wèn)題。樓道照明燈如果能做到隨手關(guān)燈，將是一個(gè)極大的能源消耗，以一棟六單元十二層樓房為例：每層安裝一只15瓦的燈泡，就是72只燈泡，每小時(shí)耗電1.08度。如果這些燈徹夜通明，一晚耗電10多度，一年就是4000多度。一般住戶在開(kāi)燈后往往忘了或不愿意再費(fèi)事去專(zhuān)門(mén)關(guān)燈。感應(yīng)式樓道照明開(kāi)關(guān)是解決這個(gè)問(wèn)題的一種簡(jiǎn)單方法。它可以在開(kāi)燈后一定時(shí)間自動(dòng)熄滅。在白天，即使有人走過(guò)，樓道等也不會(huì)亮，可以達(dá)到節(jié)能的目的。聲光雙控延時(shí)開(kāi)關(guān)體積小，外形美光，制作容易，且節(jié)能環(huán)保，是當(dāng)今

5、世界的主潮流。由于今年我國(guó)的照明器材行業(yè)的迅速崛起，中國(guó)已經(jīng)成為電光源產(chǎn)品的主要輸出國(guó)之一。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化，發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)業(yè)調(diào)整的步伐進(jìn)一步加快，一般照明電器產(chǎn)品生產(chǎn)大量向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，而中國(guó)又是一個(gè)比較適合的國(guó)家，一是中國(guó)具備生產(chǎn)這些產(chǎn)品的條件，而是勞動(dòng)力成本比較低，從而使中國(guó)逐步成為照明電器產(chǎn)品出口大國(guó)。展望未來(lái)的國(guó)市場(chǎng)，需求仍會(huì)呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。第一章 設(shè)計(jì)流程此設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)聲控光控延時(shí)開(kāi)關(guān)的功能。在白天時(shí)無(wú)論是否有聲音，小燈都不能被點(diǎn)亮，即白天時(shí)不需要光照，在夜晚當(dāng)有聲音產(chǎn)生時(shí)，小燈被點(diǎn)亮，且在聲音消失后，小燈能夠維持一段時(shí)間亮度，即在夜晚有人經(jīng)過(guò)的時(shí)候，燈被點(diǎn)亮，并有足夠的時(shí)間讓人

6、通過(guò)。所設(shè)計(jì)的電路分為五個(gè)模塊：電源模塊，信號(hào)收集模塊，信號(hào)處理模塊，延時(shí)模塊和被控制模塊。(模塊圖如1-2)電源模塊為整個(gè)電路提供穩(wěn)定的直流電源，使驅(qū)動(dòng)三極管，芯片TC4081BP和小燈。信號(hào)收集模塊分為聲音信號(hào)收集模塊和光信號(hào)收集模塊。聲音信號(hào)收集模塊將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐纛l電信號(hào)從而能夠輸入電路，起到控制開(kāi)關(guān)的作用。光信號(hào)收集模塊將光強(qiáng)度的改變轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱母淖?，與聲音信號(hào)一起控制芯片的輸入。信號(hào)處理模塊即是芯片TC4081BP對(duì)聲音，光信號(hào)導(dǎo)致的電信號(hào)的改變進(jìn)行處理，從而驅(qū)動(dòng)被控制電路，并作用于延時(shí)模塊。延時(shí)模塊是在信號(hào)處理模塊的作用下工作，起到延時(shí)的作用。被控制模塊在信號(hào)處理模塊與延時(shí)模塊

7、的共同作用下工作，達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。 1.1聲光控制樓道開(kāi)關(guān)電路原理圖以與原理框圖放大VT檢音BM感光電阻RG控制門(mén)D1延時(shí)R8,C3二級(jí)整形D3,D4繼電器T燈泡整形D2 圖 1-2第2章 電源模塊這一章詳細(xì)介紹電源模塊的電路設(shè)計(jì)，電路中各個(gè)器件參數(shù)確定的相關(guān)分析，其工作原理與其他類(lèi)似的設(shè)計(jì)。為整個(gè)電路提供5V、12V的直流電源，是電路的動(dòng)力來(lái)源。2.1 電源電路的設(shè)計(jì)電源電路采用降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓的組合電路，將220V的交流電壓變?yōu)?V和12V的直流電壓。模塊圖如圖 2-1電源變壓器整流電路 濾波電路 穩(wěn)壓電路圖 2-1降壓過(guò)程是將220V單相交流電壓直接輸入有一定匝數(shù)比的變壓器，得到降

8、壓后的電壓。然后將變壓器副邊的交流電壓通過(guò)單相橋式整流電路，得到脈動(dòng)系數(shù)較大的直流電壓。為了減小電壓的脈動(dòng)，將經(jīng)過(guò)整流橋整流后的直流電壓通入由濾波電容構(gòu)成的濾波電路，使輸出較為平滑的電壓。要得到穩(wěn)定的直流電源需將濾波后的電壓輸入穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路有電阻個(gè)穩(wěn)壓二極管構(gòu)成，利用二極管的穩(wěn)壓特性，使得到不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載電阻變化影響的穩(wěn)定性較高的直流電壓。2.2 電源電路的其他設(shè)計(jì)此電源電路還有其他方式的設(shè)計(jì)。如圖2-3圖 2-3由于該電路所要求的電壓值可以在一定的圍波動(dòng)，可以將220V交流電源通過(guò)整流橋后用兩個(gè)阻值較大的電阻R1、R2進(jìn)行分壓，并用電容C在電阻R2上并聯(lián)，對(duì)R2的電壓進(jìn)行濾波，

9、最后在電容C形成上正下負(fù)的直流電壓。R1、R2的取值應(yīng)該較大，使得電路上的電流較小，其中R2上的電壓值要考慮與R2并聯(lián)的負(fù)載大小，在此次電路設(shè)計(jì)中，后面連接的被控制電路、芯片、聲控、光控電路上的電阻連接起來(lái)大約為20K，所以取R2為20K，R1為150K,則R2上分得的電壓為U=0.9×220(R2RL) (R2RL+R1) 第3章 信號(hào)收集模塊3.1 光信號(hào)收集電路3.1.1光信號(hào)收集電路的設(shè)計(jì)對(duì)于光信號(hào)的設(shè)計(jì)，我們要求在白天與晚上R5與RG間的電壓輸出有很大的反差，在白天要求輸出低電平，而在晚上要求輸出高電平，所以必須要用光敏電阻RG。將光敏電阻RG與R5串聯(lián)起來(lái)，所構(gòu)成的電路圖

10、如下：圖 3-13.1.2 光信號(hào)電路的工作原理 表3-1 光敏電阻型號(hào)最大電壓（VDC）最大功耗（mw）環(huán)境溫度光譜峰值(nm)亮電阻（K）暗電阻（M）MJ20516250500-30+7056051表3-1 在白天光較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻RG的阻值較低（約為1.2k），在R5與光敏電阻的兩端加有12V的電壓，在白天我們要求此端輸出低電平，則不管聲控部分輸出的是高電平或低電平，芯片TC4081BP最終都輸出低電平，則使得控制電路的三極管不導(dǎo)通，繼電器上無(wú)電流，由繼電器的工作原理可知燈泡不亮。所以R5的阻值要遠(yuǎn)大于1.2k，近似使得R5短路。在晚上光線較暗時(shí)，光敏電阻RG的阻值變大（最大約為50M）

11、，R5、RG串聯(lián)對(duì)12V電壓分壓，在晚上我們要求此端輸出高電平，若此時(shí)有聲音即聲控部分輸出高電平，則芯片TC4081BP最終輸出高電平，使得控制電路的三極管導(dǎo)通，繼電器上有電流，由繼電器的工作原理可知燈泡亮。若無(wú)聲音，則聲控部分輸出低電平芯片TC4081BP最終輸出高電平，燈泡不亮。所以R5的阻值要遠(yuǎn)小于50M，這樣晚上可認(rèn)為電壓全分與R5，RG短路。即控制燈泡在晚上無(wú)聲時(shí)不亮。 光信號(hào)電路相關(guān)參數(shù)的分析 通過(guò)對(duì)光電路的工作原理分析我們要求R5阻值要遠(yuǎn)大于1.2k，同時(shí)又要遠(yuǎn)小于50M。 再由串聯(lián)分壓公式可知 (R5+RG)*I=Vcc （3.1） 所以 R5=Vcc/IRG由于在白天RG 約

12、為1.2k，晚上RG約為50M，Vcc=12V我們綜合各種因素最終選擇R5為1M。3.2 聲音信號(hào)收集電路3.2.1 聲音信號(hào)收集電路的設(shè)計(jì)圖1 仿真聲控部分原理圖顧名思義，聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)就是用聲音來(lái)控制開(kāi)關(guān)的“開(kāi)啟"，若干分鐘后延時(shí)開(kāi)關(guān)“自動(dòng)關(guān)閉"。因此，整個(gè)電路整個(gè)電路的功能就是將聲音信號(hào)處理后，變?yōu)殡娮娱_(kāi)關(guān)的開(kāi)動(dòng)作。明確了電路的信號(hào)流程方向后，即可依據(jù)主要元器件將電路劃分為若干個(gè)單元。仿真電路原理如圖1所示。在仿真當(dāng)中，由于仿真軟件的不熟，聲音輸入部分我們用開(kāi)關(guān)代替，同樣電容C2具有通交流阻直流的作用，由于聲音輸入相當(dāng)于一個(gè)正弦信號(hào)輸入。所以在仿真中，我們把麥克風(fēng)用導(dǎo)

13、線代替，電容也用開(kāi)關(guān)代替。當(dāng)外界有聲音發(fā)出時(shí)，開(kāi)關(guān)閉合，可使三極管VT瞬間截止，集成電路A的2腳便通過(guò)電阻器R4連接12V電壓正極，又因A的一腳在晚上也是高電壓，便相繼使A的3腳輸出低電壓，5腳和6腳也為低電壓，4腳則輸出高電壓。該電壓經(jīng)二極管VD1正偏導(dǎo)通，向電容器C2充電，又使A的8腳和9腳為高電壓，繼續(xù)控制A的10腳輸出低電壓，12腳和13腳為低電壓，11腳輸出高電壓。使三極管導(dǎo)通，便使繼電器工作，開(kāi)關(guān)閉合，從而驅(qū)動(dòng)燈泡H放光。注：在仿真中燈泡我們用的是發(fā)光二極管（LED）。 當(dāng)外界沒(méi)有聲音發(fā)出時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，三極管輸入到集成電路A的2腳一個(gè)低電平。又因A的一腳在晚上也是高電壓，便相繼使A

14、的3腳輸出高電壓，5腳和6腳也為高電壓，4腳則輸出低電壓。該電壓經(jīng)二極管VD1正偏導(dǎo)通，又使A的8腳和9腳為低電壓，繼續(xù)控制A的10腳輸出高電壓，12腳和13腳為高電壓，11腳輸出低電壓。三極管不工作，繼電器無(wú)法產(chǎn)生電流，繼而無(wú)法導(dǎo)通開(kāi)關(guān)，從而燈泡H不第四章 信號(hào)處理模塊4、1 芯片TC4081BP的介紹TC4081BP是一種將四個(gè)基本二輸入與非門(mén)電路集合在一起制成的集成電路，因此稱(chēng)為二輸入四與非門(mén)集成電路。利用該集成電路既可以設(shè)計(jì)放大器，也可以設(shè)計(jì)振蕩器，還可以設(shè)計(jì)控制開(kāi)關(guān)，因此被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。另外，TC4081BP部四個(gè)二輸入與非門(mén)電路各自獨(dú)立，實(shí)際中可選用其中一個(gè)，也可以四個(gè)

15、全用，還可進(jìn)行并聯(lián)、串聯(lián)應(yīng)用，這又給我們的設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的方便。4、2 芯片TC4081BP的工作原理TC4081BP的外形如圖4-1所示，它是采用晶體管制造工藝在硅晶片上生產(chǎn)四個(gè)各自獨(dú)立的二輸入與非門(mén)電路，然后采用DIP-14標(biāo)準(zhǔn)封裝而成的雙列14腳直插式結(jié)構(gòu)。 圖4-1 圖4-2TC4081BP的14個(gè)引腳的排列、引腳名稱(chēng)與部結(jié)構(gòu)如圖4-2所示，可以很清楚的看到四個(gè)二輸入與非門(mén)相互獨(dú)立，每個(gè)單獨(dú)的與非門(mén)有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。四個(gè)與非門(mén)被集成后，TC4081BP的1腳、2腳、3腳屬于第一個(gè)與非門(mén)電路，其中1腳的1IN1端為該與非門(mén)的輸入端，2腳的1IN2端為該與非門(mén)的另一個(gè)輸入端，3腳的

16、1OUT端為該與非門(mén)的輸出端；4腳、5腳、6腳屬于第二個(gè)與非門(mén)電路，其中4腳的2IN1端為該與非門(mén)的輸入端，5腳的2IN2端為該與非門(mén)的另一個(gè)輸入端，6腳的2OUT端為該與非門(mén)的一個(gè)輸出端；8腳、9腳、10腳屬于第三個(gè)與非門(mén)電路，其中8腳的3IN1端為該與非門(mén)的輸入端，9腳的3IN2端為該與非門(mén)的另一個(gè)輸入端，10腳的3OUT端為該與非門(mén)的一個(gè)輸出端；11腳、12腳、13腳屬于第四個(gè)與非門(mén)電路，其中11腳的4IN1端為該與非門(mén)的輸入端，12腳的4IN2端為該與非門(mén)的另一個(gè)輸入端，13腳的4OUT端為該與非門(mén)的一個(gè)輸出端；7腳、14腳為T(mén)C4081BP的工作電源輸入端，7腳位電源的負(fù)極Vss，1

17、4腳為電源的正極Vdd。在TC4081BP中，每個(gè)與非門(mén)的兩個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端之間所呈現(xiàn)的關(guān)系見(jiàn)表4-1。第一個(gè)輸入端（1腳）第二個(gè)輸入端（2腳）輸出端（3腳）011101001110表中以TC4081BP的第一個(gè)與非門(mén)為例，“0”表示低電壓，“1”表示高電壓與非門(mén)集成電路是一種價(jià)格最低廉的集成電路，而且工作損耗小，適應(yīng)電壓圍寬，可在318V的圍正常工作，因此得到廣泛應(yīng)用。圖 4-3 信號(hào)處理第五章 延時(shí)模塊5.1 延時(shí)電路的設(shè)計(jì)根據(jù)電容的特性，電容兩端的電壓時(shí)緩慢變化的，譬如說(shuō)：燈泡要通電，它的電壓在通電一刻有0變?yōu)榱硪粋€(gè)值，如1V。但是由于其時(shí)緩慢變化的，即01V中間的每一個(gè)值燈泡都經(jīng)歷

18、過(guò)，突然的變化不會(huì)到時(shí)突變，時(shí)存在電容緩沖的。根據(jù)這一特性，將電容兩端并聯(lián)一個(gè)電阻，從而可以一個(gè)延時(shí)電路，即圖中的由延時(shí)電阻器R6和延時(shí)電容器C2組成的延時(shí)電路。如圖5-1所示。圖 5-1 延時(shí)電路的原理圖5.2 延時(shí)電路的工作原理燈泡H在晚上受聲音控制發(fā)光后，若不再有響聲輸入到話筒B，三極管VT又受R2、R3分壓正偏導(dǎo)通，使A得3腳輸出高電壓，A的4腳輸出低電壓，二極管VD1無(wú)正偏截止。但是電容器C2正極電壓不會(huì)很快降低，它通過(guò)電阻器R6放電。由于電阻器R6的阻值較大，電容器C2上所充的電需要一定時(shí)間才能放完。這樣就使A的10腳保持為低電平，11腳保持為高電平，燈泡保持發(fā)光。只有等到電容器C

19、2放點(diǎn)結(jié)束，使A的8腳，9腳將為低電平，10腳輸出高電平，12腳、13腳位高電壓，11腳輸出低電壓后，通過(guò)三極管控制繼電器的工作狀態(tài)，以切斷燈泡H的電流回路，實(shí)現(xiàn)燈泡H在延時(shí)亮一段時(shí)間后又自動(dòng)熄滅，從而實(shí)現(xiàn)了延時(shí)功能。5.3 RC電路的放電過(guò)程當(dāng)電容C2已有電壓U0時(shí)，且二極管無(wú)正偏截止時(shí)，電容器立即對(duì)電阻R6驚醒放電，放點(diǎn)開(kāi)始時(shí)的電流為,放電電流的實(shí)際方向與充電時(shí)相反，放電時(shí)的電流與電容電壓隨時(shí)間均按指數(shù)規(guī)律衰減為零，電流與電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式為: （5.3.1） （5.3.2） 式中為電容器的初始電壓。放電時(shí)和的變化曲線如圖5-2所示。 圖 5-2 RC放電時(shí)電壓和電流的而變化曲線5.4 RC

20、電路的時(shí)間常數(shù)RC電路的時(shí)間常數(shù)用表示， ,的大小決定了電路充放電時(shí)間的快慢。對(duì)于充電而言，時(shí)間常數(shù)時(shí)電容電壓從零增長(zhǎng)到63.2%所需而當(dāng)時(shí)間；對(duì)放電而言，是電容電壓從下降到36.8%所需的時(shí)間。R6的阻值為250K，C2為100,則有=250K*100=25 所以延遲時(shí)間為255.5 延遲時(shí)間的可優(yōu)化性在電路中，電路的延遲時(shí)間是由電阻和電容協(xié)調(diào)控制的，因此，可以通過(guò)改變電容和電阻的值來(lái)增長(zhǎng)或縮短延遲時(shí)間。譬如說(shuō)在一棟小區(qū)中，可以通過(guò)先調(diào)查小區(qū)居民的平均年齡，在合理的裝置延遲時(shí)間不同的照明燈，如果偏于老齡化的小區(qū)就把延遲時(shí)間增長(zhǎng)一些，如果不是的話可以稍微縮短一下其延遲時(shí)間，這樣做會(huì)更加人性化，

21、更加節(jié)約能源，切實(shí)符合當(dāng)今時(shí)代的主潮流。第六章 被控制電路6.1 電路工作原理 圖5-1 被控制電路被控制電路三極管T2、繼電器H、LED燈D3、電阻R8、R9，二極管D2組成，在這部分電路中，繼電器和三極管相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)，可開(kāi)通或關(guān)斷燈泡連接的5伏直流電源，。當(dāng)三極管T2處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，集電極電流驅(qū)動(dòng)繼電器H動(dòng)作，開(kāi)關(guān)閉合，燈泡回路導(dǎo)通，此時(shí)在燈泡回路中，電流從直流電源沿電阻R8繼電器中的開(kāi)關(guān)LED燈D3，最后流回直流電源，就這樣燈泡亮也。當(dāng)三極管T2處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，繼電器H中無(wú)電流通過(guò)，故而繼電器開(kāi)關(guān)無(wú)法動(dòng)作，導(dǎo)致燈泡回路開(kāi)路，無(wú)電流通過(guò)，LED燈D3不亮。繼電器H中開(kāi)關(guān)動(dòng)作受三極管T

22、2控制，當(dāng)三極管T2處于飽和狀態(tài)時(shí)，其集電極有電流通過(guò)，從而驅(qū)動(dòng)繼電器H中的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，燈泡回路導(dǎo)通；而當(dāng)三極管T2處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其集電極無(wú)電流通過(guò)，繼電器中無(wú)電流通過(guò)，其開(kāi)關(guān)無(wú)法動(dòng)作，燈泡回路關(guān)斷。三極管H是處于飽和導(dǎo)通還是處于截止斷開(kāi)，則由其基極B控制。當(dāng)B極電壓處于高電平時(shí)，其值高于集電極C的電壓，而且大于三極管T2的開(kāi)啟電壓Uon,三極管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，集電極上的繼電器中有電流通過(guò)；當(dāng)基極B處于低電平狀態(tài)時(shí)，其值小于三極管開(kāi)啟電壓Uon，三極管處于截止?fàn)顟B(tài),其集電極中無(wú)電流，三極管這個(gè)“開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。二極管D2的作用是保護(hù)繼電器。當(dāng)三極管T2飽和導(dǎo)通時(shí)，繼電器中有電流通過(guò)，此時(shí)是

23、二極管D2相當(dāng)于開(kāi)路，對(duì)電路無(wú)影響，；當(dāng)三極管在轉(zhuǎn)換到截止?fàn)顟B(tài)的瞬間，由于繼電器中含有電感元件，那么必然會(huì)在此刻產(chǎn)生極大的電流，如果不加二極管D2，電路可能會(huì)因電流過(guò)大而損壞，而加上二極管后，電流改變流向，通過(guò)二極管D2和繼電器中的電感組成的回路完成放電過(guò)程，不會(huì)損壞電路。6.2 電路參數(shù)分析6.2.1 相關(guān)元件介紹 1.三極管T2選用的是9014型NPP型硅管，相關(guān)參數(shù)如下表 5-1VCEO45VVCBO50VVEBO5.0VIC100mAIc1.0mAVCE5.0VICBO0.1µAIEBO0.1µAVCE(sat)0.3VVBE(sat)1.0Vft150MHz400

24、2.繼電器H選用的是歐姆龍OMRON繼電器G2R-1 DC12，這是一種小型直流繼電器，線圈參數(shù)如下： 表 5-2制造商O(píng)mron觸點(diǎn)形式:SPDT線圈電壓12 VDC 觸點(diǎn)額定值10 A觸點(diǎn)端接Solder Pin 安裝風(fēng)格Through Hole功耗530 mW觸點(diǎn)材料Silver AlloyPart # Aliase12DC G2R1 G2R112DC3.二極管D2二極管選用的是IN4148,其參數(shù)如下：表 5-3最高反向工作電壓(V)75反向擊穿電壓(V)>=100最大正向電流(mA)150正向壓降(V)<=0.8反向回復(fù)時(shí)間(ns)<=44.日光燈D3日光燈選用26

25、MM*1500MM（150cm ）規(guī)格的LED燈泡，其額定功率為25W，使用壽命在3萬(wàn)-5萬(wàn)小時(shí)，供電電壓為為AC85V-260V(交流)?？偨Y(jié)在這段時(shí)間里的設(shè)計(jì)中，我做的課題是“聲光控制樓道開(kāi)關(guān)”。這是一種聲音和光照雙控制的照明燈，它可以用于樓梯，過(guò)道，庫(kù)房的場(chǎng)合。白天光照好，不管過(guò)路者發(fā)出多大聲音，都不會(huì)使燈泡發(fā)亮。夜晚光暗，電路的拾音器只要檢測(cè)到有碎發(fā)聲音，就會(huì)自動(dòng)為行人照明，過(guò)一會(huì)兒后有自動(dòng)熄滅，節(jié)能節(jié)電。這次的聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)實(shí)踐將我們學(xué)到的只是應(yīng)用到了實(shí)踐，深化了對(duì)數(shù)字電路設(shè)計(jì)和模擬電子設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，使我們?cè)谠O(shè)計(jì)的實(shí)踐中獲得新知。學(xué)習(xí)了一年的理論知識(shí)和實(shí)踐操作，我不僅僅得到的是課

26、本上的東西，更重要的是我一、通過(guò)自己的獨(dú)立動(dòng)手，老師和同學(xué)的耐心知道下，我學(xué)會(huì)了分析電路、設(shè)計(jì)電路的步驟等。在此設(shè)計(jì)中利用到了三極管的特性，光敏效應(yīng)，特別是芯片的一些功能，讓我們進(jìn)一步鞏固和掌握了前面所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，加深了對(duì)模擬電路，數(shù)字電路的理解，對(duì)元器件的使用更加深刻。當(dāng)然了，第一次經(jīng)歷課程設(shè)計(jì)這東西，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)種種這樣那樣的問(wèn)題與我們解決辦法：1、在電源設(shè)計(jì)中要根據(jù)器主體電路與執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，比如說(shuō)不同的分支電路工作在不同的電壓下面，這就要讓一個(gè)電源電路提供不同的電源（+5v，+12v）；2、在延時(shí)電路中，電阻R6的阻值不能過(guò)小，在仿真的時(shí)候就出現(xiàn)過(guò)意外狀況，當(dāng)

27、其阻值小到一定程度的時(shí)候，電路就不能實(shí)現(xiàn)其功能，因?yàn)楫?dāng)其阻值過(guò)小時(shí)，8,9管腳將會(huì)處于低電平狀態(tài)，這樣就會(huì)影響到電路既定的理想功能；3、在仿真的過(guò)程中，TC4081BP雖然是一個(gè)二輸入四與非門(mén)的集成芯片，實(shí)現(xiàn)的是與非門(mén)的功能，而且在仿真軟件中也找不到，但不能僅僅用四個(gè)二輸入的與非門(mén)替換，因?yàn)椴煌?lèi)型的芯片之間存在差異，CMOS型就是CMOS型，不能與其他混用，否則不能達(dá)到既定的效果，這次的設(shè)計(jì)中就充分是我認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)；4、在設(shè)計(jì)過(guò)程中為了安全起見(jiàn)，我們盡量把電壓減小，如在面包板上進(jìn)行實(shí)物圖的測(cè)試過(guò)程中，直接把手機(jī)或者mp3，mp4的充電器拆掉，改裝成一個(gè)提供小電壓的物件，這樣在面包板上進(jìn)行測(cè)試

28、的時(shí)候比較安全。5聲控開(kāi)關(guān)在仿真軟件中找不到，對(duì)此我們用開(kāi)關(guān)代替，通過(guò)其開(kāi)與斷模擬聲控開(kāi)關(guān)，同時(shí)亦用開(kāi)關(guān)替換與之連接的電容C1，以為當(dāng)用普通開(kāi)關(guān)模擬聲控開(kāi)關(guān)時(shí)，也就無(wú)法完成將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)的任務(wù)，而電容C1的作用就是把音頻信號(hào)耦合到三極管VT上，所以此時(shí)用普通開(kāi)關(guān)替換電容C13. 燈泡回路部分和被控制電路部分在仿真中我們是這樣處理的：燈泡選用發(fā)光二極管，兩部分電路選用的電源均是直流電源，被控制電路12V，燈泡回路5V，所以繼電器上的保護(hù)二極管就沒(méi)加上 4.延時(shí)電路部分我們?cè)诜抡嬷羞x用的電阻為200K，為的是能夠盡快見(jiàn)到結(jié)果。致在制作這次課程設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，我受益匪淺。首先我要感我們的xx老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識(shí)，而且也開(kāi)闊了視野