電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)聲控走廊燈報(bào)告

電子技術(shù)設(shè)計(jì)/電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)課題：聲控走廊燈姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)指導(dǎo)老師：設(shè)計(jì)時(shí)間：目錄課題簡(jiǎn)介………………2方案設(shè)計(jì)………………2各單元電路設(shè)計(jì)………3~5總電路圖………………5~6焊接調(diào)試過(guò)程…………7~8設(shè)計(jì)總結(jié)………………8參考資料………………9課題簡(jiǎn)介聲控?zé)羰且环N聲控電子照明開(kāi)關(guān)裝置。它提供一種操作簡(jiǎn)便,實(shí)用可靠,控制靈敏的裝置。此外,利用此裝置可以達(dá)到省電的目的,響應(yīng)國(guó)家節(jié)能的號(hào)召。此次課程設(shè)計(jì)的聲控?zé)粲稍捦?音頻放大電路,選頻電路,倍壓整流電路,鑒幅限幅電路,延時(shí)關(guān)閉等電路組成。將實(shí)現(xiàn)：〔a開(kāi)關(guān)式控制：擊掌一次燈亮,再擊掌一次燈滅；〔b延時(shí)式控制：一次擊掌后燈亮,延時(shí)3秒后自動(dòng)熄滅。方案設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求,首先要將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),這需要傳感器電路,由于傳感器電路輸出的電信號(hào)比較微弱,所以我們需要放大電路,經(jīng)放大后的電信號(hào)要實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)式控制和延時(shí)式控制兩種控制方式,開(kāi)關(guān)式控制中要求擊掌一次燈亮、擊掌一次燈滅,如果將擊掌信號(hào)視為觸發(fā)脈沖,則上述現(xiàn)象恰好與T,觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)功能相一致,所以我們選用T,觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)式控制；延時(shí)式控制要求擊掌一次后燈亮10秒鐘自動(dòng)熄滅,如果我們將上述擊掌信號(hào)視為觸發(fā)信號(hào),將此觸發(fā)信號(hào)加到一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上恰好可以滿足上述要求,所以我們?cè)诜糯箅娐泛笥靡粋€(gè)雙路開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)上述兩種控制方式,開(kāi)關(guān)撥到一端實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)式控制,開(kāi)關(guān)撥到另一端實(shí)規(guī)延時(shí)式控制,經(jīng)過(guò)T,觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出的信號(hào)是數(shù)字信號(hào),驅(qū)動(dòng)能力略顯不足,所以我們考慮增加一級(jí)驅(qū)動(dòng)放人電路,然后再輸出給電燈控制電路。綜上圖1圖1電路原理框圖各單元電路設(shè)計(jì)傳感器電路本課題將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器選用駐極體話筒,駐極體話筒的電路如圖2所示。圖中的100kΩ電阻.是為電容提供一個(gè)放電通路。圖3同相比例放大電路圖2駐極體話筒電路圖3同相比例放大電路圖2駐極體話筒電路2、放大電路選用LM324或LM258均可,放入電路如圖3所示,LM324引腳圖如圖4所示。由于駐極體話筒輸出阻抗高,我們選用高輸入阻抗的同相比例放人電路,反相比例放人電路的輸入阻杭較低。圖6CD4013引腳圖圖5濾波電路圖4LM324引腳圖圖6CD4013引腳圖圖5濾波電路圖4LM324引腳圖如圖所示,設(shè)駐極體話筒裝換的電信號(hào)uΑ=20mV,經(jīng)放大后的電壓如果選用CMOS電路,則要求放大后的輸出電壓Α取Αu=200這樣Rf=200R對(duì)于LM32=4的電源,我們采用6V的干電池單電源連接方式供電,故R3上再串聯(lián)一個(gè)小電容接地。放大后的輸出信號(hào)最好再經(jīng)過(guò)一次整形處理,我們采用圖5的二極管1N4148和電容C構(gòu)成的濾波電路,圖中的10kΩ電阻是為濾波電路的電容C提供,一個(gè)放電通路。3、T，采用CMOS電路實(shí)現(xiàn),這是因?yàn)門(mén)TL電路的功耗大,且要求電源5V穩(wěn)定,而采用CMOS電路3~18V的電源均可且省電,所以選用CD4013實(shí)現(xiàn)T，觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)電路。CD4013的引腳圖如圖6所示。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,將擊掌信號(hào)即為觸發(fā)信號(hào),利用CD4013中的一個(gè)D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)T圖8驅(qū)動(dòng)顯示電路圖7T圖8驅(qū)動(dòng)顯示電路圖7T，觸發(fā)器4、單穩(wěn)態(tài)電路選用CD4013加外圍電路實(shí)現(xiàn),如圖7單穩(wěn)態(tài)電路所示,這里利用三要素法對(duì)電路中的閾值電平UTQ置1對(duì)C開(kāi)始充電,當(dāng)充電電壓到達(dá)閾值電平UT時(shí)復(fù)位信號(hào)R有效,Q復(fù)位,單穩(wěn)態(tài)f上式中,f∞=Vτ=7.14~14.2由于τ=RC,取C=220μF、R=51kΩ5、驅(qū)動(dòng)顯示電路選用三極管電流放大電路,采用發(fā)光二極管模擬燈的顯示,如圖8所示。下面對(duì)基極電阻RB和集電極電阻RC的選取進(jìn)行計(jì)算。發(fā)光二極管如果選用普亮的發(fā)光二極管,流過(guò)電流要求為5~10mA,選用高亮的發(fā)光一極管,流過(guò)的電流要求為1mA,發(fā)光降UD為1.8~2V。下面以選用普亮的發(fā)光二極管ID=5R故圖8中的R7=510Ω。三極管選用NPN型三極管9013,其電流放大倍數(shù)β=60~120,ICS=5~10mA。取β=100,RB=VCC-0.7RB,而I總電路圖元器件清單序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量備注1集成運(yùn)放LM32412二極管IN414813T，401324三極管901315電容0.1μF16電容100μF17電容0.22μF18電容220μF19電阻10KΩ310電阻100KΩ111電阻1KΩ112電阻200KΩ112電阻51KΩ114電阻510Ω115撥動(dòng)開(kāi)關(guān)116發(fā)光二極管11718焊接調(diào)試過(guò)程焊接前清點(diǎn)各元器件清單,檢查是否有缺損現(xiàn)象。通過(guò)書(shū)刊、網(wǎng)絡(luò)查找元器件的管腳等信息,為實(shí)際焊接做好必要的準(zhǔn)備。按照電路圖進(jìn)行實(shí)物焊接。調(diào)試過(guò)程：接通5V電源,將撥動(dòng)開(kāi)關(guān)撥向左端〔里端,理論上將實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)式控制,即擊掌一次燈亮,再擊掌一次燈滅。將撥動(dòng)開(kāi)關(guān)撥向右端〔外端,理論上將實(shí)現(xiàn)延時(shí)式控制,一次擊掌后燈亮,3秒后自動(dòng)熄滅。在實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn),沒(méi)有預(yù)期效果的出現(xiàn),通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管兩端電壓小于5V,所以初步猜測(cè)：電路某處開(kāi)路。進(jìn)一步調(diào)試,二極管出有虛焊現(xiàn)象。至此,調(diào)試完成,到達(dá)預(yù)期效果。設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過(guò)這為期兩周的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)"聲控開(kāi)關(guān)"的過(guò)程中,我終于知道了在做這樣的一個(gè)課程設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)該從什么地方著手,應(yīng)該怎樣構(gòu)造自己的思路,怎樣利用已學(xué)知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)方案,并通過(guò)不斷地查找資料來(lái)實(shí)現(xiàn)它的功能。在此過(guò)程中,不但讓我體會(huì)到設(shè)計(jì)的繁瑣與艱辛,同時(shí)也讓我更好地鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)。以前我一直這樣認(rèn)為,我們只要學(xué)好課本的專業(yè)知識(shí)就行,但我們并不一定要知道如何利用利用課本知識(shí)來(lái)完成某些設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)它的功能。而通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)讓我大大改變了自己以前錯(cuò)誤的想法。學(xué)以致用,這句話是說(shuō)：為了實(shí)際應(yīng)用而學(xué)習(xí)。脫離了實(shí)際,學(xué)習(xí)再多的東西,也無(wú)用武之地,今后學(xué)習(xí)過(guò)程中要特別注意這點(diǎn)。通過(guò)這次電子設(shè)計(jì),使我對(duì)電子工藝的理論有了更深的了解。了解到了焊普通元件與電路元件的技巧等。這些知識(shí)不僅在課堂上有效,在日常生活中更是有著現(xiàn)實(shí)意義,也對(duì)自己的動(dòng)手能力是個(gè)很大的鍛煉。在實(shí)習(xí)中,我鍛煉了自己動(dòng)手能力,提高了自己解決問(wèn)題的能力。通過(guò)本次實(shí)習(xí)培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實(shí)際的能力,提高了我分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,增強(qiáng)了獨(dú)立工作的能力,比如：熟悉常用電子器件的類別、型號(hào)、規(guī)格、性能及其使用范圍?？傊?這次課程