數(shù)字電子電路課程設計報告--聲光控樓道燈

1、<p><b>　　數(shù)電課程設計報告</b></p><p>　　2012年12月5 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　設計任務書…………………………………………………….....2</p><p>　　1引言…………………………………………………………

2、…..3</p><p>　　2 總體設計方案………………………………………………….3</p><p>　　2.1 設計思路…………………………………………………3</p><p>　　2.2 總體設計框圖…………………………………………….3</p><p>　　3 設計原理分析…………………………………………………..4</p&g

3、t;<p>　　3.1 聲控電路 ……………………………………………….. 4</p><p>　　3.2 光控電路 ………………………………………………...4</p><p>　　3.3 穩(wěn)壓電路 ………………………………………………...5</p><p>　　3.4 延時電路 ………………………………………………...5</p>

4、<p>　　3.5 控制電路 ………………………………………………...6</p><p>　　3.6 總體電路………………………………………………….6</p><p>　　4 調(diào)試過程 ………………………………………………………6</p><p>　　4.1 電阻調(diào)試………………………………………………….6</p><p>　

5、　5 總結與體會……………………………………………………..7</p><p>　　附錄………………………………………………………………..8</p><p>　　元件清單…………………………………………………………8</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………8</p><p>　　仿真圖……………………………

6、………………………………9</p><p>　　路燈控制器設計任務書</p><p><b>　　1．設計目的與要求</b></p><p>　　設計出一個用于控制燈的控制器。準確地理解有關要求，獨立完成系統(tǒng)設計，要求所設計的電路具有以下功能：</p><p>　?。?）具有光控功能，白天光線較亮，即使有聲音路燈也不亮，

7、光線較暗，有聲時路燈點亮 。</p><p>　　（2）具有聲控功能，晚上光線較暗，有聲音時路燈點亮，聲音消失后延長。</p><p><b>　　2．設計內(nèi)容 </b></p><p>　　（1）畫出電路原理圖；</p><p>　?。?）確定元器件及元件參數(shù)；</p><p>　?。?）進行電

8、路模擬仿真；</p><p>　?。?）按照電路圖在萬能版上焊接各元器件；</p><p><b>　　3．編寫設計報告</b></p><p>　　寫出設計的全過程，附上有關資料和圖紙，有心得體會。</p><p><b>　　4．答辯</b></p><p>　　在規(guī)定時

9、間內(nèi)，完成敘述并回答問題。</p><p><b>　　1、 引 言</b></p><p>　　聲光控節(jié)能路燈具有許多實際意義：一是省電，燈泡不會長時間亮著，所以節(jié)電效率很高；二是便利，不需要接觸，全自動智能控制；三是安裝便利，接線簡略，是公共場所照明的首選。再者，隨著科技的發(fā)展，公共場所照明控制手段也將慢慢更新，除了現(xiàn)已有的聲光控開光，另有熱釋遠紅外感應開關。紅外

10、感應開關在安裝上比較穩(wěn)定，但安裝復雜，比較嬌氣，價格也比較高，比較合適在一些管理比較完善的場所，如賓館，大飯店樓道及居家走廊應用。但在普通住宅樓、辦公樓道等場所的照明控制考慮到價格、管理及安裝方便等因素，在長一段時間內(nèi)，聲光控將是首選產(chǎn)品。</p><p><b>　　2、總體設計方案</b></p><p><b>　　2.1 設計思路</b>

11、</p><p>　　整個電路由電源電路、聲控電路、光控電路等部分組成。電源由220V交流電提供。光控電路對外界光亮程度進行檢測，輸出與光亮程度相對應的電壓信號，從而實現(xiàn)白天燈泡不亮，晚上遇見聲音時，通過聲控電路使燈泡自動點亮。聲控電路主要將聲音信號轉變?yōu)殡娦盘枺瑥亩鴮崿F(xiàn)自動</p><p><b>　　2.2總體設計框圖</b></p><p&g

12、t;　　圖2-1總體設計框圖</p><p><b>　　3、設計原理分析</b></p><p><b>　　3.1聲控電路</b></p><p><b>　　圖3-1 聲控電路</b></p><p>　　如圖3-1所示電路由駐極體話筒連接電路及放大電路組成。話筒將聲音信

13、號轉化為電信號，但是話筒轉化的電信號很小，輸出阻抗很大。因此不能直接放大電路，此電路用R2，C2組成話筒的鏈接電路，實現(xiàn)阻抗的變換以及放大電路的輸入變換，使放大電路對信號電壓進行放大，沒有聲音時，放大電路沒有輸入信號，三極管靜態(tài)工作。當有微弱的聲音時，經(jīng)過話筒接收并轉換為電信號，為2管腳輸入高電平</p><p><b>　　3.2光控電路</b></p><p>&

14、lt;b>　　圖3-2光控電路</b></p><p>　　該電路如圖3-2所示，該電路由R5和光敏電阻RG組成，白天或者光照較強的情況下，光敏阻值小，輸出為低電平，不會使晶閘管導通，燈泡不亮。夜晚時，光敏阻值增大，在CD4011的1管腳為高電平，此時，若有聲音，經(jīng)過聲控放大電路，兩者經(jīng)過cd4011后，為晶閘管輸入高電平，此時晶閘管導通，為燈泡提供電源，燈泡變亮。</p><

15、;p><b>　　3.3穩(wěn)壓電路</b></p><p><b>　　圖3-3穩(wěn)壓電路</b></p><p>　　該電路如圖3-3由整流電路和穩(wěn)壓電路串聯(lián)而成，整流器把220V的交流電變成直流電，為電路提供直流電源。另外一部分由電阻R1，穩(wěn)壓管和極性電容C1組成。整流后，為電路降壓，降壓至約為7.5V，同時，穩(wěn)定了整個電路的電壓，使電壓的

16、波動不會太大燒壞器件。</p><p><b>　　3.4延時電路</b></p><p><b>　　圖3-4延時電路</b></p><p>　　如圖3-4所示該電路由極性電容C3和電阻R6以及變阻器W（500K）組成，在整體電路中起延時作用，在夜晚，有聲音時，經(jīng)過聲控電路，燈泡變亮。聲音消失后，聲控放大電路回到原來的

17、靜態(tài)工作狀態(tài)。此時，電容開始放電，經(jīng)過電阻放大電壓，為晶閘管提供了持續(xù)的高電平，過一段時間后，晶閘管兩端電壓變低，晶閘管相當于斷路，燈泡熄滅。延時為t=RC(此電路延時時間在10s到120s)</p><p><b>　　3.5總體電路</b></p><p><b>　　圖3-6</b></p><p>　　220V的市

18、電經(jīng)過燈泡和整流橋整流后，一路加在單向可控硅之上，另外一路經(jīng)過R1限流后給本電路供電。一開始可控硅沒有觸發(fā)信號，處于關斷狀態(tài)，燈泡不亮。C1為主濾波電容，VD為7.5V的穩(wěn)壓管，負責給本電路提供穩(wěn)定的工作電壓。Q1，R3，R4組成前級電壓放大電路，當有微弱的聲音時，經(jīng)過話筒接收并轉換為電信號，經(jīng)C2耦合到Q9014的基極進行放大，R2為話筒的供電限流電阻，R3，R4是三極管的偏置電阻，放大的信號送到與非門F1的2管腳，光敏電阻GR和R5

19、組成串聯(lián)分壓電路，夜晚環(huán)境下，無光時，光敏電阻阻值很大，TC4011管腳1電壓為高，F(xiàn)1和F2將信號進行兩級整形放大，后經(jīng)D5整流加在F3的輸入端，及同時給C3充電，很快C3就沖到了門電路F3的翻轉電壓，F(xiàn)3輸出低電平，F(xiàn)4輸出高電平。經(jīng)過R7加在單項可控硅的G極，可控硅導通，燈泡點亮。在此過程中，聲音信號只需一個瞬間即可，這是因為，當聲音信號來時，C3上的電壓很快就充到了電源電壓，而這時即使聲音信號消失，C3只能通過W,R6放電，所以

20、C3上持續(xù)一段時間的高電平，這個高電平將維持單向可控硅導通，這就是延時的效果，燈亮后所能延時的長短取決于C3</p><p><b>　　4、調(diào)試過程</b></p><p><b>　　4.1 電阻的調(diào)試</b></p><p>　　如下圖，對滑動變阻器w進行調(diào)試，當調(diào)至1M以上的電阻時，延時時間太長，在夜晚人走過后容易

21、浪費電，經(jīng)過多次調(diào)整，所以我采用500K的電阻能夠延時近50s，足夠人走出燈光范圍。</p><p><b>　　圖4-1 調(diào)試電阻</b></p><p><b>　　5、總結與體會</b></p><p>　　通過近兩周的課程設計，我覺得自己確實學到了很多東西，以前學習模擬和數(shù)字電子技術的時候，覺的這些離我還很遠，也不

22、會過多的接觸，沒什么實用性，而現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)這些思想是錯誤的。例如我們實驗時做的555定時器應用，搶答器等。都離不開模擬電路和數(shù)字電路這兩門基礎課程，這兩門課程完全可以使生活方便很多。</p><p>　　這次是我第一次自己制作課程設計，遇到的問題主要是兩個方面，第一在電路的原理選取、分析、參數(shù)計算過程中出現(xiàn)了一些問題，由于器件參數(shù)的選取不對，不能使三極管和晶閘管不能處于正常的工作狀態(tài)，這是對學過的知識不熟悉的反應。第

23、二，第一次設計的電路在仿真軟件中很多元件都沒有且沒有替代用的元件故設計了這個電路圖這是對軟件的不熟悉。</p><p>　　通過這次課程設計，我學會了許多專業(yè)知識，遇到困難時，我積極的去查看教材，去圖書館查找資料，上網(wǎng)收索相關信息，直到把原理弄明白，大大增強了我的自學能力和獨立能力，更重要的是，使我開闊了視野，活躍了思想，培養(yǎng)了自己的動手能力。</p><p>　　在這次課程設計過程中，我

24、從對自己沒自信變的敢于面對錯誤，這些都是在設計過程中同學的幫助下，使我找到了自信，同時，也促進了我們之間的友誼，牢固了同學之間的友情。在克服重重困難之后，我們的實習畫上了圓滿的句號，充分體現(xiàn)了拼搏精神和團隊精神，使我終身難忘。</p><p><b>　　趙麗娜</b></p><p><b>　　2012/12/5</b></p>