聲光控路燈控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì).doc

1、題目 聲光控路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 班級(jí) 10計(jì)科<1>班 學(xué)號(hào) 201010510116 姓名 鞠智明 指導(dǎo) 嚴(yán)老師 時(shí)間 12.17-12.21 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院姓名鞠智明_ 班級(jí) _計(jì)科<1>_班_ 指導(dǎo)老師 嚴(yán)老師 設(shè)計(jì)課題： 聲光控路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)聲光控路燈控制系統(tǒng)（感興趣的電工電子技術(shù)應(yīng)用）電路，要求電子元件超過(guò)3050個(gè)或以上，根據(jù)應(yīng)用電路的功能，確定封面上的題目，然后完成以下任務(wù)：1、 分析電路由幾個(gè)部分組成，并用方框圖對(duì)它進(jìn)行整體描述；2、 對(duì)電路的每個(gè)部分分別進(jìn)行單獨(dú)說(shuō)明，畫出對(duì)應(yīng)的單元電路，分析電路原理、元件參數(shù)、所起的作用、以及與其

2、他部分電路的關(guān)系等等；3、 用簡(jiǎn)單的電路圖繪圖軟件繪出整體電路圖，在電路圖中加上自己的班級(jí)名稱、學(xué)號(hào)、姓名等信息；4、 對(duì)整體電路原理進(jìn)行完整功能描述；5、 列出標(biāo)準(zhǔn)的元件清單；設(shè)計(jì)步驟1、 查閱相關(guān)資料，開始撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；2、 先給出總體方案并對(duì)工作原理進(jìn)行大致的說(shuō)明；3、 依次對(duì)各部分分別給出單元電路，并進(jìn)行相應(yīng)的原理、參數(shù)分析計(jì)算、功能以及與其他部分電路的關(guān)系等等說(shuō)明；4、 列出標(biāo)準(zhǔn)的元件清單；5、 總體電路的繪制及總體電路原理相關(guān)說(shuō)明；6、列出設(shè)計(jì)中所涉及的所有參考文獻(xiàn)資料。設(shè)計(jì)說(shuō)明書字?jǐn)?shù)不得少于3000字。參考文獻(xiàn)【1】陳寶生；電工電子基礎(chǔ)；化學(xué)工業(yè)出版社；2004【2】李守成；電

3、工電子技術(shù)；西南交通大學(xué)出版社；2002【3】楊靜生；電工電子技術(shù)；機(jī)械工業(yè)出版社；2004【4】賈學(xué)堂 朱慧紅；電工學(xué)習(xí)題與精解；上海交通大學(xué)出版社；2005【5】曹才開；電工電子技術(shù)；清華大學(xué)出版社；2007【6】王槐斌；電路與電子簡(jiǎn)明教程；華中科技大學(xué)出版社；2006目錄1、總體方案與原理說(shuō)明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12、電源電路.23、聲控電路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、. . . . .34、光控電路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45、混合控制模塊電路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56、總體電路原理相關(guān)說(shuō)明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67、總體電路原理圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5、 . . . . . . . . . . . .78、元件清單. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89、參考文獻(xiàn). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1010、設(shè)計(jì)心得體會(huì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11一、總體方案與原理說(shuō)明

6、 聲光控路燈主要是依據(jù)光控原理和聲控原理來(lái)設(shè)計(jì)的。利用光控電路可以根據(jù)光線的亮暗條件控制燈的使用。光控電路是由光敏電阻和可控硅組成。聲控電路是為完善光控路燈而設(shè)計(jì)。在不同時(shí)段、不同的地點(diǎn)使用燈的機(jī)率也不同，聲控可進(jìn)一步節(jié)約能源。整個(gè)電路由電源電路，聲控電路，光控電路及延時(shí)電路等部分組成。電源由電網(wǎng)供電電壓交流220V(有效值)50Hz，經(jīng)降壓整流后輸出電路所需電壓。光敏控電路對(duì)外界光亮程度進(jìn)行檢測(cè)，輸出與光電程度相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。從而實(shí)現(xiàn)白天燈泡不亮晚上遇到聲響時(shí)，通過(guò)聲控電路使燈泡自動(dòng)點(diǎn)亮，聲控電路主要將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，從而要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，延時(shí)電路聲音消失后延長(zhǎng)一段光照時(shí)間?？傮w方框圖

7、如圖1所示。 圖1聲光控路燈原理組成方框2、 單元電路1電源電路 電網(wǎng)提供交流電壓220V，流經(jīng)11:1的變壓器輸入電路。交流電壓經(jīng)過(guò)由四個(gè)整流二極管接成的橋路，四只二極管兩兩交替導(dǎo)通，使交流電壓變成脈動(dòng)的直流電壓，此為全波整流。電容C3有濾波的效果。LM317可使輸出電壓非常穩(wěn)定。通過(guò)調(diào)節(jié)變阻器R1，使R3與R1的比值改變從而達(dá)到調(diào)節(jié)電壓的目的。C2電容用于消除電路的紋波，C1電容則是為了抵消電感效應(yīng)，抑制高頻干擾，并改善負(fù)載的瞬間響應(yīng)。LED是電源指示燈，當(dāng)電路接上電網(wǎng)電壓時(shí)指示燈會(huì)亮。圖2電源部分原理圖三、單元電路2聲控電路圖2聲控電路圖如圖2.聲控電路為聲音信號(hào)采集電路，利用咪頭在聲音

8、變化下電壓發(fā)生改變的特性。當(dāng)有聲音時(shí)在out端將輸出一個(gè)大于2V的高電平，當(dāng)沒有聲音時(shí)在out端產(chǎn)生一個(gè)小于0.8V的低電平；在總電路的綜合控制的基礎(chǔ)上，在夜晚有人經(jīng)過(guò)時(shí)路燈點(diǎn)亮，在寂靜無(wú)人的晚上路燈熄滅。四、單元電路3光控電路圖3光控電路圖圖3光信號(hào)采集電路，利用光敏電阻的光照與無(wú)光照條件下的電阻變化大的特性，利用電阻串聯(lián)分壓式采取對(duì)應(yīng)電壓信息。當(dāng)有光音時(shí)在out端將輸出一個(gè)大于2V的高電平，當(dāng)沒有光時(shí)在out端產(chǎn)生一個(gè)小于0.8V的低電平；在總電路的綜合控制的基礎(chǔ)上，在夜晚有人經(jīng)過(guò)時(shí)路燈點(diǎn)亮，在寂靜無(wú)人的晚上路燈熄滅。五、單元電路 4混合控制模塊電路圖4混合控制模塊電路圖當(dāng)有聲音時(shí)在out

9、端將輸出一個(gè)大于2V的高電平，當(dāng)沒有聲音時(shí)在out端產(chǎn)生一個(gè)小于0.8V的低電平；有光音時(shí)在out端將輸出一個(gè)大于2V的高電平，當(dāng)沒有光時(shí)在out端產(chǎn)生一個(gè)小于0.8V的低電平；當(dāng)光控模塊和聲控模塊同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)大于2V的高電平時(shí)LM324兩端才產(chǎn)生高電平，其他情況下LM32兩端將產(chǎn)生一個(gè)低于1V的低電平。在總電路的綜合控制的基礎(chǔ)上，在夜晚有人經(jīng)過(guò)時(shí)路燈點(diǎn)亮，在寂靜無(wú)人的晚上路燈熄滅。人走燈熄的延時(shí)照明控制作用，從而達(dá)到節(jié)約電能延長(zhǎng)使用壽命的目的。6、 單元電路 5開關(guān)延時(shí)電路圖5開關(guān)延時(shí)電路圖 本延時(shí)電路采用RC充放電電路作為延時(shí)部分，通過(guò)二極管等使充電放電電路分開。這樣極短的聲音刺激就能實(shí)現(xiàn)

10、電路的延時(shí)工作。信號(hào)由前一級(jí)邏輯電路部分經(jīng)R1輸入，經(jīng)過(guò)二極管D3向電容單向C1充電。所以充電后運(yùn)放LM324的3腳電位高于2腳，1腳就輸出正電位，經(jīng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓為5V，此時(shí)三極管Q1開啟，指示燈亮起，繼電開關(guān)合上，電網(wǎng)接通，點(diǎn)亮燈泡X1。在聲音信號(hào)刺激結(jié)束后，電容向電阻R2R4放電，其中R4為200k電位器，使其放電時(shí)間為5s到25s可調(diào)。七、總體電路原理相關(guān)說(shuō)明 在穩(wěn)壓電源電路中的四只整流二極管接成電橋的形式，在任意時(shí)刻都只有其中兩只是導(dǎo)通的，其余兩只截止，故能將輸出信號(hào)變成脈動(dòng)的直流電壓。白天，亮度大于一定程度時(shí)，光敏二極管呈現(xiàn)底阻狀態(tài)（1K），使三極管截止，其發(fā)射極無(wú)電流輸出，單向可控硅

11、（多用來(lái)作可控整流、逆變、變頻、調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)等)。因無(wú)觸發(fā)電流而阻斷。此時(shí)流過(guò)燈泡的電流2.2mA,燈泡不能發(fā)光。電阻和穩(wěn)壓二極管使三極管偏壓不超過(guò)6.8V，對(duì)三極管起保護(hù)作用。夜晚，亮度小于一定程度時(shí)，光敏二極管呈現(xiàn)高阻狀態(tài)100K（電路分析時(shí)高阻態(tài)可做開路理解），當(dāng)話筒接收到某一特定頻率的聲音后，便在其兩端產(chǎn)生一個(gè)電脈沖，此電脈沖進(jìn)入集成電路的內(nèi)進(jìn)行放大處理，并使原來(lái)的低電平輸出電平是數(shù)字邏輯電路中的說(shuō)法，在邏輯電路中，低電平表示0，高電平表示1。一般規(guī)定低電平為00.25V，高電平為3.55V。變?yōu)楦唠娖捷敵觯嗜龢O管正偏導(dǎo)通，于是在電阻上產(chǎn)生電壓，使雙向可控硅元件觸發(fā)導(dǎo)通，照明等內(nèi)

12、有電流通過(guò)而點(diǎn)亮7、總體電路原理圖圖6總體電路圖八、元件清單類型型號(hào)數(shù)量電阻20021k72k210k150k1100k1電位器50k1200k1電容器100uF11uF10.1uF1電解電容47uF1二極管1N12022穩(wěn)壓管5V2發(fā)光二極管2三極管2咪頭1熱敏電阻1橋堆2N17111集成芯片W083芯片插槽14腳1電磁繼電開關(guān)1419、 參考文獻(xiàn)【1】陳寶生；電工電子基礎(chǔ)；化學(xué)工業(yè)出版社；2004【2】李守成；電工電子技術(shù)；西南交通大學(xué)出版社；2002【3】楊靜生；電工電子技術(shù)；機(jī)械工業(yè)出版社；2004【4】賈學(xué)堂 朱慧紅；電工學(xué)習(xí)題與精解；上海交通大學(xué)出版社；2005【5】曹才開；電工電

13、子技術(shù)；清華大學(xué)出版社；2007【6】王槐斌；電路與電子簡(jiǎn)明教程；華中科技大學(xué)出版社；2006【7】吳建強(qiáng)；電工學(xué)習(xí)題解答；哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社；2000【8】林平勇 高嵩；電工電子技術(shù)；高等教育出版社；2004【9】顧永杰；電工電子技術(shù)；高等教育出版社；2005【10】李燕民；電路與電子技術(shù)；北京理工大學(xué)出版；2004十、設(shè)計(jì)心得體會(huì) 一個(gè)星期過(guò)去了，在這一個(gè)星期中我學(xué)到了很多，同時(shí)學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)一個(gè)聲光控路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以前還沒遇到聲光控路燈的時(shí)候還不會(huì)去想探個(gè)究竟，后面碰到了想去了解其工作原理，又應(yīng)為沒有學(xué)過(guò)相應(yīng)的知識(shí)而忘卻了，經(jīng)過(guò)這一周的學(xué)習(xí)終算是了解了它的一個(gè)大致的工作原理。如果給我元件我就能做出一個(gè)聲光控路燈電路來(lái)。在這一個(gè)星期里，開始老師給我們交了一些要求且叫我們自己去網(wǎng)上找題目，之后我在網(wǎng)上找領(lǐng)導(dǎo)這個(gè)題目及相關(guān)的實(shí)現(xiàn)的原理和內(nèi)容，還去圖書館