畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-夜間照明燈電路設(shè)計(jì)

1、 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）設(shè)計(jì)(論文)題目: 夜間照明燈電路設(shè)計(jì) 專 業(yè): 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級(jí): 應(yīng)電12-1 學(xué) 號(hào): 姓 名: 指導(dǎo)教師: 二一四年十二月二十日III四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué) 生 姓 名班級(jí)應(yīng)電12-1專業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)設(shè)計(jì)（或論文）題目夜間照明燈電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名職稱工作單位及所從事專業(yè)聯(lián)系方式備注設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容：利用數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)夜間照明燈電路。1.主要技術(shù)指標(biāo)（1）夜間電話鈴聲響起照明小燈自動(dòng)點(diǎn)亮，掛機(jī)后延遲1分鐘左右，燈自行熄滅；（2）可以通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)，在需要照明時(shí)

2、打開(kāi)照明小燈，照明1分鐘后自動(dòng)熄滅。2.任務(wù)要求（1）選擇各單元電路結(jié)構(gòu)并闡述工作原理，給出整機(jī)電路原理圖；（2）正確選擇電路元件，給出元件明細(xì)表，做仿真測(cè)試或做出實(shí)物；（3）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，要求準(zhǔn)確闡述電路選擇依據(jù)，反映計(jì)算方法、元件選擇等設(shè)計(jì)過(guò)程，字?jǐn)?shù)不少于5000字。進(jìn)度安排：要有較為詳細(xì)的時(shí)間安排（時(shí)間具體到周）第3周：任務(wù)下達(dá)，搜集資料，擬定初步設(shè)計(jì)方案；第47周：根據(jù)要求畫(huà)出電路方框圖；第8周：針對(duì)整機(jī)設(shè)計(jì)的原理電路圖進(jìn)行仿真，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)初稿；第9周：中期檢查，查找問(wèn)題，分析解決難點(diǎn)；第1011周：修改、完善論文；繪制電路原理圖、元件明細(xì)表；第12周：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)定稿，制作PPT

3、，準(zhǔn)備答辯；第13周：答辯。主要參考文獻(xiàn)、資料(寫(xiě)清楚參考文獻(xiàn)名稱、作者、出版單位)：1楊振江雷光純新穎實(shí)用電子設(shè)計(jì)與制作西安電子科技大學(xué)出版社,20002熊建云Protel99SEEDA技術(shù)及應(yīng)用北京機(jī)械工業(yè)出版社,20073邱寄帆唐程山數(shù)字電子技術(shù)人民郵電出版社,2005年4李哲英等實(shí)用電子線路設(shè)計(jì)北京電子工業(yè)出版社,19975孫進(jìn)生編著電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例教程北京冶金工業(yè)出版社，2004審批意見(jiàn)教研室負(fù)責(zé)人：年月日目錄摘要2第1章緒論2第2章單元電路的設(shè)計(jì)32.1結(jié)構(gòu)方框框圖32.2電源電路設(shè)計(jì)32.3聲控電路的設(shè)計(jì)42.4光控電路設(shè)計(jì)52.5按鍵控制電路設(shè)計(jì)62.6邏輯電路的設(shè)計(jì)72.7延

4、時(shí)電路的設(shè)計(jì)92.8整機(jī)電路工作原理10第3章系統(tǒng)仿真123.1Multisim仿真軟件介紹123.2電路仿真123.3仿真結(jié)果13第4章實(shí)物制作及調(diào)試154.1常用電子元器件的安裝154.2焊接164.3調(diào)試18結(jié)論19參考文獻(xiàn)20附錄1夜間照明燈電路原理圖21附錄1元件明細(xì)表22摘要隨著科技的發(fā)展，各種夜間照明燈如同雨后春筍般的出現(xiàn)。這些開(kāi)關(guān)廣泛應(yīng)用于樓道、廳堂乃至家居照明。整個(gè)電路由聲控電路、延時(shí)電路、光控電路、按鍵控制、電源電路組成。AC12V供電電壓供電，光敏控電路對(duì)外界光亮程度進(jìn)行檢測(cè)，輸出與亮度程度相對(duì)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，

5、聲控電路主要將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，按鍵控制電路是直接給一個(gè)電信號(hào)，使得小燈點(diǎn)亮，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。關(guān)鍵詞夜間照明；聲光技術(shù)；光電效應(yīng)；聲光控電路全套設(shè)計(jì)加扣 3346389411或3012250582第1章緒論毫無(wú)疑問(wèn)，20世紀(jì)是電子技術(shù)的世紀(jì)。由于電子技術(shù)的影響面廣、摻透力強(qiáng)、發(fā)展速度快和富余生命力，使得它的應(yīng)用日益廣泛.在現(xiàn)代的科學(xué)研究中，科學(xué)家使用的先進(jìn)儀器離不開(kāi)電子技術(shù)；在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)，電子技術(shù)廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且摻透到各個(gè)領(lǐng)域中.無(wú)論是通信、廣播、電視、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化設(shè)備、電子醫(yī)療器械、新型武器、人造衛(wèi)星和宇宙飛船，還是人們?nèi)粘Ｉ?/p>

6、活中不可缺少的家用電器，當(dāng)然許多其他行業(yè)如醫(yī)藥，交通，科學(xué)，商業(yè)等也取得很大進(jìn)步，但如果沒(méi)有電子技術(shù)所提供的儀器和設(shè)備，這些行業(yè)能取得這么大的進(jìn)步嗎？答案肯定的。沒(méi)有電子技術(shù)，你無(wú)法看到自己在跳動(dòng)的心臟的逼真的三維虛擬圖象；沒(méi)有電子技術(shù)，你就無(wú)法在星期日的晚上從銀行取錢(qián)。你愿意去參加一個(gè)沒(méi)有音響放大器，沒(méi)有大屏幕或燈光效果的流行音樂(lè)會(huì)嗎？與20世紀(jì)前不同，在20世紀(jì)早期，電子技術(shù)開(kāi)始有了較快的發(fā)展。首先首先意大利天才Marconi發(fā)明的無(wú)線電和Henry.Hertz的工作電子技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)明開(kāi)辟了道路。在20世紀(jì)第1個(gè)十年中最受世界歡迎的新東西是真空管，在那時(shí)真空管是無(wú)線電設(shè)備中一個(gè)奇妙的器件

7、。人們?yōu)榱耸惯@個(gè)奇妙的器件的服務(wù)人們?cè)谏钪袔?lái)的許多不便。所以在不同的空間和地方都出現(xiàn)了它的身影，著就對(duì)20世紀(jì)的中期科技的發(fā)展帶來(lái)了巨大的飛躍。同理技術(shù)與技術(shù)的結(jié)合使新的產(chǎn)品重新出現(xiàn)在人們的視覺(jué)里，人們并不滿足這樣產(chǎn)品的本身帶來(lái)的價(jià)值和本身的使用的“價(jià)值”。所以更新的技術(shù)的到來(lái)使這個(gè)產(chǎn)品本來(lái)的“價(jià)值”有的新的發(fā)展空間，不論在國(guó)防科技上還是在生活都給人們帶了不小的驚喜。科技革命的變革，對(duì)電子產(chǎn)品的發(fā)展帶來(lái)了前所惟有的變革，在此基礎(chǔ)上新的技術(shù)對(duì)于在原來(lái)本身所含技術(shù)是一次不小得沖擊?？萍嫉陌l(fā)展是必然的。第18頁(yè) 共22頁(yè)第2章單元電路的設(shè)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)方框框圖夜間照明電路主要是由電源電路、聲控電路

8、、光控電路、邏輯電路、和延時(shí)電路組成。夜間照明電路方框如圖2-1所示。電源電路光控電路聲控電路邏輯電路延時(shí)電路發(fā)光電路圖2-1 夜間照明電路方框2.2電源電路設(shè)計(jì)電子電路要正常工作，電源必不可少，并且電源性能對(duì)電路、電子儀器和電子設(shè)備的使用壽命、使用性能等影響很大，所以對(duì)電源的性能要求很高。在電源電路的設(shè)計(jì)中有全波整流和半波整流兩種類型，但全波整流的輸出是交流輸入電壓的0.9倍，效率高，直流電壓平穩(wěn)。能用變充分利壓器的功率。而半波整流輸出是交流輸入的0.45倍，效率低。根據(jù)電壓的充分利用整流電路選用單向橋式整流電路。電源電路如圖2-2所示。圖2-2橋式整流電路原理圖工作原理：通過(guò)變壓器將220

9、V變?yōu)?2V，利再用4個(gè)二極管接成電橋使正負(fù)半周的電壓經(jīng)過(guò)兩只二極管交替導(dǎo)通，即在負(fù)載上形成了單方向的全波脈沖電壓。其中單向橋式整流電路對(duì)電壓的利用率高。在橋式整流電路中，交流電在一個(gè)周期內(nèi)有兩個(gè)半波電流以相同方向通過(guò)負(fù)載所以該整流電路輸出的直流電壓比半波整流電路增加一倍，即Ui=0.9Uo再經(jīng)過(guò)電容C濾波，穩(wěn)壓管VS穩(wěn)壓，使得電路得到6.2V左右的電壓為電路供電。2.3聲控電路的設(shè)計(jì)聲控電路它是用聲音控制電路的設(shè)備，其作用是把送入的聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而用這種信號(hào)去控制所需要的電器設(shè)備。常用的電路有：聲控傳感器、小信號(hào)放大電路電路等。而常常用到的聲音傳感器是駐極體話筒。駐極體話筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖

10、2-3所示。金屬層駐極體空隙層電極小孔R(shí)圖2-3駐極體話筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn)，廣泛用于盒式錄音機(jī)、無(wú)線話筒及聲控等電路中，屬于最常用的電容話筒。它是在電容器金屬極板之間加上一層駐極體薄膜，作為電介質(zhì)。當(dāng)薄膜受聲波作用而振動(dòng)時(shí)，就引起電容量的變化，并在極板間產(chǎn)生電荷。如果施以直流電源電壓，即可輸出音頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)聲電轉(zhuǎn)換。其使用壽命可達(dá)幾年至幾十年。1.構(gòu)造原理：話筒的基本結(jié)構(gòu)由一片單面涂有金屬的駐極體薄膜與一個(gè)上面有若干小孔的金屬電極（背稱為背電極）構(gòu)成。駐極體面與背電極相對(duì)，中間有一個(gè)極小的空氣隙，形成一個(gè)以空氣隙和駐極體作絕緣介質(zhì)，以背電極和駐

11、極體上的金屬層作為兩個(gè)電極構(gòu)成一個(gè)平板電容器，電容的兩極之間有輸出電極。由于駐極體薄膜上分布有自由電荷。當(dāng)聲波引起駐極體薄膜振動(dòng)而產(chǎn)生位移時(shí)；改變了電容兩極版之間的距離，從而引起電容的容量發(fā)生變化，由于駐極體上的電荷數(shù)始終保持恒定，根據(jù)公式：Q=CU，所以當(dāng)C變化時(shí)，必然引起電容器兩端電壓U的變化，從而輸出電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)聲電的變換。聲控電路由傳聲器MIC，電阻器RP1、RP2、R4，三極管VT1、電容C1和CD4011中的D1組成。聲控電路如圖2-4所示。圖2-4聲控電路2.工作原理：話筒將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為負(fù)極性的電信號(hào)，但接收到的微弱信號(hào)經(jīng)C2濾波，通過(guò)由三極管VT組成的放大器把微弱的信號(hào)進(jìn)行放

12、大，其集電極輸出正極性的電信號(hào)送到CD4011的2腳。2.4光控電路設(shè)計(jì)光控電路它是用外來(lái)的光源來(lái)控制電路的設(shè)備。其作用是把外來(lái)送入的光源轉(zhuǎn)換電信號(hào)，從而用這種信號(hào)去控制所需要的電器設(shè)備。常用的電路有：發(fā)光器件電路、光敏器件電路和光電顯示器件電路。而光敏電阻是光控電路中常常用到的器件之一。光敏電阻器又叫光感電阻，是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。光敏電阻的符號(hào)如圖2-5所示。圖2-5光敏電阻1.構(gòu)成原理：用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、

13、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的電子吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子空穴對(duì)增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對(duì)將逐漸復(fù)合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復(fù)原值。在光線較暗時(shí)，光敏電阻呈高阻態(tài)；在光線較亮?xí)r，光敏電阻呈低阻態(tài)，光敏電阻通常都工作于直流或低頻狀態(tài)下。如圖2-6所示光控電路由光敏電阻器RG，電阻器R2和CD4011中的D1組成。圖2-6光控電路2.工作原理

14、：在黑暗狀態(tài)下光敏電阻RG呈高阻態(tài)，電路通過(guò)R5在光敏電阻RG形成高電平。當(dāng)同時(shí)有聲音信號(hào)時(shí)，經(jīng)過(guò)CD4011的一個(gè)與非門(mén)D1使后級(jí)電路工作。當(dāng)有足夠的光通量照射在光敏電阻上時(shí)，其電阻值突然降得很低，既光敏電阻兩邊就的電壓就很小，即不能形成高電平，使其后級(jí)電路不能工作。2.5按鍵控制電路設(shè)計(jì)按鍵控制電路它是通過(guò)開(kāi)關(guān)的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)有撥動(dòng)和按鍵兩種類型，根據(jù)電路的不同選取不同類型的開(kāi)關(guān)，在這里由于電路要實(shí)現(xiàn)延時(shí)的目的，所以選取無(wú)鎖按鍵開(kāi)關(guān)。無(wú)鎖按鍵開(kāi)關(guān)外觀結(jié)構(gòu)如圖2-7所示：圖2-7無(wú)鎖按鍵開(kāi)關(guān)外部結(jié)構(gòu)圖按鍵開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)種類很多，可分為普通撳鈕式、蘑菇頭式、自鎖式、自復(fù)位式、旋柄式、帶

15、指示燈式、帶燈符號(hào)式及鑰匙式等，有單鈕、雙鈕、三鈕及不同組合形式，一般是采用積木式結(jié)構(gòu)，由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭和外殼等組成，通常做成復(fù)合式，有一對(duì)常閉觸頭和常開(kāi)觸頭，有的產(chǎn)品可通過(guò)多個(gè)元件的串聯(lián)增加觸頭對(duì)數(shù)。還有一種自持式按鍵，按下后即可自動(dòng)保持閉合位置，斷電后才能打開(kāi)。1.結(jié)構(gòu)原理：按鍵開(kāi)關(guān)有4個(gè)引腳，其中兩兩是連通的，內(nèi)部有一個(gè)圓形金屬薄片，當(dāng)按下開(kāi)關(guān)時(shí)，引腳兩兩導(dǎo)通，當(dāng)松開(kāi)時(shí)，金屬薄片彈起，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。按鍵控制電路如圖2-8所示圖2-8無(wú)鎖按鍵開(kāi)關(guān)外部結(jié)構(gòu)圖2.工作原理;無(wú)鎖按鍵開(kāi)關(guān)在使用中，也就是按下后會(huì)自動(dòng)彈起，在電路中就等同于瞬間接通又瞬間斷開(kāi)，在按下的一瞬間足以讓延時(shí)電容充滿

16、電，彈起后電容開(kāi)始放電，給CD4011芯片持續(xù)約一分鐘的高電平，使得晶閘管VT2帶通，小燈點(diǎn)亮。2.6邏輯電路的設(shè)計(jì)電邏輯電路往往是電路組成的核心部分，它可以實(shí)現(xiàn)高低電平的轉(zhuǎn)換。常見(jiàn)的有非門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)，在這次設(shè)計(jì)中用到CD4011芯片。CD4011是一個(gè)集四個(gè)2輸入與非門(mén)電路為一體的芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。圖2-9CD4011的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.結(jié)構(gòu)原理：4個(gè)2為輸入與非門(mén)CMOS芯片。電源電壓范圍：3V-15V功耗：700mW（普通封裝）；500mW（小外形封裝）邏輯表達(dá)式為：其真值表如表2-1所示：ABY001011101110表2-1與非門(mén)真值表電平比較電路如圖2-10所示。電平

17、比較電路如圖2-10所示2.工作原理：將放大后的聲音電信號(hào)和轉(zhuǎn)換后的光電信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)兩個(gè)輸入都為高電平時(shí)輸出為低電平，兩個(gè)位低電平時(shí)輸出為高電平，一個(gè)高電平和一個(gè)低電平時(shí)輸出為高電平，這樣來(lái)控制晶閘管的通斷。2.7延時(shí)電路的設(shè)計(jì)隨著科技的發(fā)展，延時(shí)電路越來(lái)越多的出現(xiàn)，我們常見(jiàn)的延時(shí)電路有555集成芯片延時(shí)，電容充放延時(shí)，在這次設(shè)計(jì)中，采用電容延時(shí)，延時(shí)電路主要是控制晶閘管的通斷，來(lái)實(shí)現(xiàn)小燈的延時(shí)點(diǎn)亮。晶閘管是由一個(gè)NPN和一個(gè)PNP三極管組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-112所示。圖2-11晶閘管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)原理：晶閘管可用兩個(gè)不同極性（P-N-P和N-P-N）晶體管來(lái)模擬，如圖2-10所示。當(dāng)

18、晶閘管的柵極懸空時(shí)，BG1和BG2都處于截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)電路基本上沒(méi)有電流流過(guò)負(fù)載電阻RL，當(dāng)柵極輸入一個(gè)正脈沖電壓時(shí)BG2導(dǎo)通，使BG1的基極電位下降，BG1因此開(kāi)始導(dǎo)通，BG1的導(dǎo)通使得BG2的基極電位進(jìn)一步升高，BG1的基極電位進(jìn)一步下降，經(jīng)過(guò)這一個(gè)正反饋過(guò)程使BG1和BG2進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)。電路很快從截止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)柵極就算沒(méi)有觸發(fā)脈沖電路由于正反饋的作用將保持導(dǎo)通狀態(tài)不變。如果此時(shí)在陽(yáng)極和陰極加上反向電壓，由于BG1和BG2均處于反向偏置狀態(tài)所以電路很快截止，另外如果加大負(fù)載電阻RL的阻值使電路電流減少BG1和BG2的基電流也將減少，當(dāng)減少到某一個(gè)值時(shí)由于電路的正反饋?zhàn)饔?，?/p>

19、路將很快從導(dǎo)通狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)，我們稱這個(gè)電流為維持電流。在實(shí)際應(yīng)用中，我們可通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)短路晶閘管的陽(yáng)極和陰極從而達(dá)到晶閘管的關(guān)斷。延時(shí)電路如圖2-12所示。圖2-12延時(shí)電路工作原理：延時(shí)電路的設(shè)計(jì)主要由C3和R6組成。當(dāng)夜晚有響聲時(shí)，駐極話筒會(huì)接收到信號(hào)并通過(guò)三極管VT對(duì)其進(jìn)行放大之后送到CD4011的1腳，同時(shí)光敏電阻這時(shí)也呈高阻態(tài)并送入CD4011的2腳，經(jīng)與非關(guān)系后3腳輸出低電平，芯片4腳輸出高電平使二極管D5導(dǎo)通對(duì)C3充電。最終芯片11腳輸出高電平去控制晶閘管導(dǎo)通點(diǎn)亮燈泡L。在此期間同時(shí)通過(guò)D1對(duì)C3快速充電，充電電流大，充電時(shí)間很短，快速將C3上電壓充滿，C3上所得的電壓經(jīng)

20、R6對(duì)晶閘管VT的T、K級(jí)慢慢放電，此時(shí)就算沒(méi)有響聲燈泡仍然點(diǎn)亮，直到C3上的電放完，可控硅截止燈泡熄滅，等待下一次觸發(fā)。2.8整機(jī)電路工作原理通過(guò)對(duì)電路的分析設(shè)計(jì)完成了整機(jī)電路的總體設(shè)計(jì)原理圖如附錄1所示，CD4011為四個(gè)2輸入與非門(mén)電路，其功能為有0出1，全1出0。交流電源12V經(jīng)VD橋式整流和電容C2濾波后獲得直流電壓，再經(jīng)電阻R1限流，使VS穩(wěn)壓管有VCC=6.2V穩(wěn)定電壓供給電路，而燈泡L串于整流電路中。1.白天時(shí)，光敏電阻RG阻值較小，與非門(mén)D1的2腳輸入為低電平0態(tài)，D1門(mén)被封鎖，即不管D1的1腳為何種狀態(tài)，D1總是輸出1，D2輸出0，D3輸入端為0，D3出1，D4出0，11腳

21、為低電平，單向晶閘管VT2不導(dǎo)通。2.晚上天黑時(shí)，RG阻值增大，2腳為高電平1態(tài)，D1門(mén)打開(kāi)，1腳信號(hào)可傳送。若無(wú)腳步聲或掌聲，駐極體話筒MC無(wú)動(dòng)態(tài)信號(hào)，NPN三極管VT1持續(xù)導(dǎo)通，1腳為低電平0態(tài)，則D1出1，其余狀態(tài)與白天時(shí)相同，晶閘管VT2控制極G無(wú)觸發(fā)信號(hào)，故不導(dǎo)通，燈泡L不亮。3.晚上當(dāng)有腳步聲或掌聲時(shí)，駐極體話筒MC有動(dòng)態(tài)波動(dòng)信號(hào)輸入到放大電路VT1的基極，由于電容C1的隔直通交作用，加在基極信號(hào)相對(duì)零電平有正、負(fù)波動(dòng)信號(hào)，使集電極輸出端1腳有高電平動(dòng)態(tài)信號(hào)為1態(tài)，因此使D1全出0為負(fù)脈沖，而D2出1為正脈沖，二極管VD1導(dǎo)通對(duì)C3充電達(dá)飽和，8和9腳也為1,D3出0，D4出1為高

22、電平，經(jīng)R7限流，在單向晶閘管VT2控制極G有觸發(fā)信號(hào)使VT2導(dǎo)通，橋式整流電路中串聯(lián)的燈泡L經(jīng)過(guò)晶閘管VT2導(dǎo)通而點(diǎn)亮。由于晶閘管導(dǎo)通后的UA正向壓降會(huì)降至約1.8V，由此VD2用來(lái)防止VCC電壓下降，避免影響控制電路電源。在腳步聲消失后，電容C3上的電壓經(jīng)過(guò)R6放電，在放電的過(guò)程中，8和9腳電壓仍為1態(tài)，故燈泡L仍亮，直到C3輸出電壓小于與非門(mén)閥值電壓UTH=1/2VCC時(shí)刻，D3出1，D4出0，當(dāng)UAK過(guò)零電壓時(shí)，晶閘管VT2截止，整個(gè)過(guò)程持續(xù)約為1分鐘后，燈泡L熄滅。4.無(wú)論是在白天還是晚上、有聲還是無(wú)聲，當(dāng)無(wú)鎖按鍵開(kāi)關(guān)按一次時(shí)，經(jīng)過(guò)無(wú)鎖按鍵開(kāi)關(guān)給延時(shí)電路電容C3一個(gè)高電平，使C3充電

23、飽和，同時(shí)也給CD4011芯片的8和9號(hào)角一個(gè)高電平，也就是8和9腳是1，D3的輸出10腳為0，那么D4的輸出11腳1為高電平，經(jīng)R7限流，在單向晶閘管VT2控制極G有觸發(fā)信號(hào)使VT2導(dǎo)通，橋式整流電路中串聯(lián)的燈泡L經(jīng)過(guò)晶閘管VT2導(dǎo)通而點(diǎn)亮。第3章系統(tǒng)仿真3.1Multisim仿真軟件介紹Multisim是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。啟動(dòng)界面如圖3-1所示。圖3-1multisim啟動(dòng)界面工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電

24、路原理圖，能夠快速、輕松、高效地對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，并對(duì)電路進(jìn)行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無(wú)需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過(guò)Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。Multisim仿真軟件的特點(diǎn)：1.通過(guò)直觀的電路圖捕捉環(huán)境,輕松設(shè)計(jì)電路。2.通過(guò)交互式SPICE仿真,迅速了解電路行為。3.借助高級(jí)電路分析,理解基本設(shè)計(jì)特征。4.通過(guò)一個(gè)工具鏈,無(wú)縫地集成電路設(shè)計(jì)和虛擬測(cè)試。5.通過(guò)改進(jìn)

25、、整合設(shè)計(jì)流程,減少建模錯(cuò)誤并縮短上市時(shí)間。3.2電路仿真電路采用Multisim11.0進(jìn)行仿真,電路仿真圖如圖3-2所示。圖3-2整機(jī)電路仿真圖如上圖所示，是夜間照明電路的整機(jī)仿真圖，在仿真過(guò)程中光敏電阻、聲音傳感器在元件庫(kù)中都沒(méi)有找到，最終決定用交流電源代替聲傳感器，用電阻和開(kāi)關(guān)代替光敏電阻。3.3仿真結(jié)果1.在白天的時(shí)候，光敏電阻的阻值較小，無(wú)論有無(wú)響聲，U1A的輸出始終為1，U1B輸出0，延時(shí)電路電容無(wú)法充電，U1C輸出1，U1D輸出0，晶閘管VT2不導(dǎo)通，小燈不亮。白天時(shí)仿真結(jié)果如圖3-3所示。圖3-3白天電路仿真結(jié)果2.在晚上時(shí)，光敏電阻的阻值較大，只要有響聲，U1A的輸出為0，

26、U1B輸出1，電容充電飽和，U1C輸出0，U1D輸出1，晶閘管VT2導(dǎo)通，小燈點(diǎn)亮延時(shí)約60秒熄滅。晚上時(shí)仿真結(jié)果如圖3-4所示。圖3-4晚上電路仿真結(jié)果3.按鍵控制不受聲、光電路的限制，當(dāng)開(kāi)關(guān)J1按下時(shí)，電容充電飽和，U1C輸出0，U1D輸出0，晶閘管VT2導(dǎo)通，小燈點(diǎn)亮延時(shí)約60秒熄滅。第4章實(shí)物制作及調(diào)試4.1常用電子元器件的安裝電路板上元器件的安裝次序應(yīng)該以前道工序不妨礙后道工序?yàn)樵瓌t，一般是先裝低矮的小功率臥式元器件，然后裝立式元器件和大功率臥式元器件，再裝可變?cè)骷?、易損元器件，最后裝帶散熱器的元器件和特殊元器件。1.IC插座的安裝盡管插座本身在電氣上并無(wú)極性可言，但錯(cuò)誤的安裝方向

27、將對(duì)以后IC的插入形成誤導(dǎo)。另外特別要注意每個(gè)引腳的焊接質(zhì)量，因?yàn)镮C插座的引腳的可焊性差，容易出現(xiàn)虛焊，焊接時(shí)可以適當(dāng)采用活性較強(qiáng)的焊劑，焊后應(yīng)加強(qiáng)清洗。2.晶體管的安裝各種晶體管在安裝時(shí)要注意分辨它們的型號(hào)、出腳次序和正負(fù)極性；要注意防止在安裝焊接的過(guò)程中對(duì)它們?cè)斐蓳p傷。小功率的三極管、場(chǎng)效應(yīng)管和可控硅，封裝外形有時(shí)完全相同，有些微型封裝的器件，表面只能印一、兩個(gè)標(biāo)注字，容易混淆，應(yīng)該盡量與它們的原包裝一道拿取，一時(shí)用不完的要及時(shí)地放回原包裝中去。有時(shí)即使是同一種型號(hào)的器件，由于生產(chǎn)廠家不同、其出腳的次序也有變化，一定要認(rèn)準(zhǔn)其排列不要相互插錯(cuò)。二極管的引出腳也有陰陽(yáng)極之分，不能插反。3.電

28、阻的安裝安裝電阻時(shí)要注意區(qū)分同一電路中阻值相同而功率不同、類型不同的電阻，不要相互插錯(cuò)。小功率電阻大多采用臥式安裝，并且要緊貼底板安裝，以減少引線形成的分布電感。4.電容的安裝瓷片電容安裝時(shí)要注意其耐壓級(jí)別和溫度系數(shù)。鋁質(zhì)電解電容、鉭電解電容的正極所接電位一定要高于負(fù)極所接，否則將會(huì)增大損耗，尤其是鋁質(zhì)電解電容，極性接反工作時(shí)將會(huì)急劇發(fā)熱，引起鼓泡、爆炸。整體實(shí)物安裝如圖4-1所示。圖4-1整體實(shí)物安裝圖4.2焊接焊接，是用加熱的方式使兩件金屬物體結(jié)合起來(lái)。如果在焊接的過(guò)程中需要熔入第三種物質(zhì)，則稱之為“釬焊”，所加熔上去的第三種物質(zhì)稱為“焊料”。按焊料熔點(diǎn)的高低又將釬焊分為“硬釬焊”和“軟釬

29、焊”，通常以450度為界，低于450度的稱為“軟釬焊”。電子產(chǎn)品安裝工藝中的所謂“焊接”就是軟釬焊的一種，主要用錫、鉛等低熔點(diǎn)合金做焊料。當(dāng)一個(gè)合格的焊接過(guò)程完成后，在這兩個(gè)界面上都必定會(huì)形成良好的擴(kuò)散層。要形成擴(kuò)散層，必須滿足以下幾個(gè)條件：兩金屬表面能充分接觸；中間沒(méi)有雜質(zhì)隔離；溫度足夠高；時(shí)間足夠長(zhǎng)。1.元器件引出腳的上錫即將元器件引出腳及焊片、焊盤(pán)等被焊物分別地預(yù)先用烙鐵搪上一層焊錫。這樣可以基本保證不出現(xiàn)虛焊。在焊接操作中，一定要養(yǎng)成將元器件預(yù)先上錫的良好習(xí)慣。對(duì)于那些表面氧化、有污漬的引腳和有絕緣漆的線頭，上錫前還必須進(jìn)行表面的清潔處理，手工焊接時(shí)一般采用刮削的辦法處理。刮削時(shí)必須注

30、意做到全面、均勻。尤其是處理那些小直徑線頭時(shí)，不能在刮削的起始部位留下傷痕。較粗的引出腳可以壓在粗糙的工作臺(tái)板的邊緣上邊轉(zhuǎn)邊刮，細(xì)線頭則應(yīng)該夾在刀片和手指之間進(jìn)行。2.焊接的操作手法手工焊接有兩種基本手法：一種是用實(shí)芯焊錫條時(shí)的手法，一種是使用松香焊錫絲作焊料時(shí)的手法。操作要領(lǐng)是：始終帶著焊劑液膜操作，讓焊錫在凝固以前總是處于晶瑩發(fā)亮的狀態(tài)。因?yàn)楹稿a液滴變啞色就說(shuō)明表面一層已經(jīng)氧化，已經(jīng)不是金屬，在焊接溫度下不會(huì)熔解，隔著這層固體雜質(zhì)，金屬間的浸潤(rùn)、擴(kuò)散將無(wú)法進(jìn)行。兩種焊接手法的基本要求是一致的，就是要在盡量短的時(shí)間里得到一個(gè)有著完美合金層的真焊點(diǎn)。實(shí)際操作時(shí)在第二種手法中往往摻和著第一種手法

31、。3.焊接的質(zhì)量檢驗(yàn)1）外觀觀察檢驗(yàn)法一個(gè)焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量最主要的是要看它是否為虛焊，其次才是外觀。個(gè)良好的焊點(diǎn)其表面應(yīng)該光潔、明亮，不得有拉尖、起皺、鼓氣泡、夾渣、出現(xiàn)麻點(diǎn)等現(xiàn)象；其焊料到被焊金屬的過(guò)渡處應(yīng)呈現(xiàn)圓滑流暢的浸潤(rùn)狀凹曲面。2）帶松香重焊檢驗(yàn)法帶松香重焊是最可靠的檢驗(yàn)方法，同時(shí)多用此法還可以積累經(jīng)驗(yàn)，提高用觀察法檢查焊點(diǎn)的準(zhǔn)確性。整體實(shí)物焊接如圖4-2所示。圖4-1整體實(shí)物焊接圖4.3調(diào)試為了確保夜間照明燈電路能夠正常工作，也就是說(shuō)要穩(wěn)定、準(zhǔn)確地反映白天、黑夜燈的變化，在完成聲光控延時(shí)樓道燈控制電路的焊接與安裝后，必須要對(duì)電路進(jìn)調(diào)試。利用通用儀器（示波器或萬(wàn)用表）對(duì)電路進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整

32、，確保電路能夠?qū)崿F(xiàn)所有功能。1.電路硬件的調(diào)試電路中有三個(gè)電位器，其中RP1是調(diào)節(jié)聲控靈敏度；RP2調(diào)節(jié)聲音信號(hào)放大倍數(shù)；RP3是調(diào)節(jié)光敏電阻靈敏度。2.電路各點(diǎn)位測(cè)試用萬(wàn)用表測(cè)試穩(wěn)壓管VS輸出應(yīng)為6.2V。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)結(jié)論在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，主要對(duì)聲光控制節(jié)能開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)與闡述。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，聲光技術(shù)在通信、軍事和家用電器等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，而在我們生活中也用到了很多，如聲控、光控、無(wú)線電遙控、紅外遙控等，都是必不可少的。此次設(shè)計(jì)的聲光控節(jié)能開(kāi)關(guān)電路，它采用分立元件和集成芯片組成聲光控制開(kāi)關(guān)從而它由四大部分組成有電源電路、聲控電路、光控電路、延時(shí)電子開(kāi)關(guān)電路，四部份緊密的結(jié)合在一起。電源電路給電路提供電源，聲控電路用聲音控制電路，其作用是把送