聲光雙控延時照明電路畢業(yè)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題目： 聲光雙控延時照明電路的設計 </p>&

2、lt;p>　　系 （部） 電子信息技術系 </p><p>　　專業(yè)班級 09電子 </p><p>　　學 號 </p><p>　　學生姓名

3、 </p><p>　　指導教師 職 稱 講師 </p><p>　　年 月 日</p><p>　　聲光雙控延時照明電路設計</p><p>　　摘 要：本設計是由電源電路、聲控電路、光控電路和延時控制電路組成。電源電路由照明燈、整流二極管VD4～VD7 、

4、電阻器R10、穩(wěn)壓二極管VS和濾波電容器C4組成。聲控電路由壓電陶瓷片BC、非門集成電路IC（D1～D6）內部的D1、D2、電阻器R1～R3和電容器C1組成。光控電路由光敏二極管VD1、IC內部的D3、D4和電阻器R9等組成。延時控制電路由電容器C2、C3、電阻器R4～R8、IC內部的D5、D6、晶體管V和晶閘管VT組成。交流220V電壓經EL限流、VD4～VD7整流、R10降壓、VS穩(wěn)壓及C4濾波后，為IC提供9V直流電壓。</

5、p><p>　　關鍵詞：電源電路 聲控電路 光控電路 延時控制電路</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　引言……………………………………………………………………………1</p><p>　　1.系統(tǒng)方案選擇與論證……………………………………………………1</p><p

6、>　　1.1題目要求………………………………………………………………1</p><p>　　1.2系統(tǒng)的基本方案 ……………………………………………………1</p><p>　　1.3課題研究的目的和意義……………………………………………2</p><p>　　2.系統(tǒng)的硬件設計與實現…………………………………………………3</p><p&

7、gt;　　2.1系統(tǒng)硬件的基本組成部分…………………………………………4</p><p>　　2.2主要單元電路設計 …………………………………………………4</p><p>　　2.3 元器件的選擇及檢測方法…………………………………………4</p><p>　　2.4 安裝調試………………………………………………………………5</p><p&

8、gt;　　3.系統(tǒng)調試及故障分析 ……………………………………………………5</p><p>　　結論 ………………………………………………………………………………5</p><p>　　致謝 ………………………………………………………………………………6</p><p>　　參考文獻 …………………………………………………………………………6</p>

9、<p>　　元件清單 …………………………………………………………………………7</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　隨著電子技術的發(fā)展，尤其是數字技術的發(fā)展，用數字電路技術實現燈的自動發(fā)亮、節(jié)能節(jié)電、延長燈的壽命變得越來越重要，而且貼近我們的實際生活。聲光控電路已成為人們日常生活中必不可少的必需品，它不需要開關，當有人經過

10、時會自動的亮；廣泛應用于走廊、樓道招待所等公共場所，給人們的生活、帶來極大的方便。因此，得到了廣泛的應用。聲光控電路是聲音和光控制電路工作的電子開關。該電路由電源電路、聲控電路、光控電路和延時控制開關電路等組成，它不僅廣泛適用于樓梯間、過道庫房等場合，而且節(jié)能省電，使用方便。</p><p>　　1 系統(tǒng)的方案選擇與論證</p><p><b>　　1.1 題目要求</

11、b></p><p>　　設計一個電路新穎、結構簡單、安全節(jié)電、安裝方便的聲光雙控延時照明電路。</p><p>　　1.1.1 基本要求</p><p>　?。?）在白天，光照好，不管過路者發(fā)出多大聲音，都不會使燈泡發(fā)亮。</p><p>　?。?）夜晚光暗，過路者發(fā)出聲響，電路就會控制燈泡點亮。</p><p&g

12、t;　　（3）人走后，幾十秒后自動關閉。</p><p>　　1.2 系統(tǒng)基本方案</p><p>　　根據題目要求該設計電路由四部分組成，即電源電路、聲控電路、光控電路和延時控制電路組成。電路原理圖如下圖1所示。</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　白天，VD1收燈光照射而內阻降低，聲控電路

13、不起作用，D3輸出高電平，D4輸出底電平，D5輸出高電平，D6輸出底電平，V和VT處于截止狀態(tài)，EL不亮。 </p><p>　　夜晚，VD1無光照而內阻增大，其兩端電壓增高，此時若有聲響，則BC將聲音信號變換為電信號，再經D1、D2等變換處理后，使D3輸出底電平，D4輸出高電平，VD3導通，C3充電，D5輸出底電平，D6輸出高電平，使VT導通，EL點亮；同時使V和VD2也導通，D6鎖定輸出高電平。</p&

14、gt;<p>　　聲音信號消失后，D4輸出底電平，VD3截止，C3通過R8放電，使D5維持輸出底電平，V和VT維持導通，EL延續(xù)點亮。當C3放電結束，D5輸出高電平，D6輸出底電平，V和VT截止，EL熄滅。</p><p>　　1.3 課題研究的目的和意義</p><p>　　研究目的：通過這次的課題研究我們希望在理清它的發(fā)展脈絡上進一步了解它的發(fā)明原理，將平時所學習的知識運

15、用到實驗探索上，這對提高我們的動手能力，創(chuàng)新意識，及鍛煉思維活動無疑是一個莫大的幫助。同時我們也希望這次的研究能讓同學進一步地了解照明燈，而不是僅局限與課本知識以內。從小的突破點入手，掌握又一項科技知識，從而實現課堂外的又一次提高,為現代教育科學盡一份力量！</p><p>　　研究意義：用聲光控延時開關代替住宅小區(qū)的樓道上的開關，只有在天黑以后，當有人走過樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其它聲音時，樓道燈會自動點亮，提供

16、照明，當人們進入家門或走出公寓，樓道燈延時幾分鐘后會自動熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，可以達到節(jié)能的目的。聲光控延時照明電路不僅適用于住宅區(qū)的樓道，而且也適用于工廠、辦公樓、教學樓等公共場所，它具有體積小、外形美觀、制作容易、工作可靠等優(yōu)點，適合于各種樓房走廊的照明設備。 降低能耗、節(jié)約能源、注重環(huán)保是當今世界的主潮流，高能耗且會加劇溫室效應的白熾燈越來越不受歡迎。繼公布“歐盟后年封殺白熾燈”的時間表后，世界各地陸續(xù)拋棄白熾

17、燈已成定局，環(huán)保型節(jié)能熒光燈是白熾燈的替代者。</p><p>　　節(jié)能熒光燈VS白熾燈，勝券在握已無懸念，但樓道照明卻限制了熒光燈的使用，因為樓道照明是非持續(xù)性的，有人經過才需要光亮，因此聲光控白熾燈在樓道照明領域得到廣泛應用。</p><p>　　2 系統(tǒng)的硬件設計與實現</p><p>　　2.1 系統(tǒng)硬件的基本組成部分</p><p&g

18、t;　　2.1.1. 電路由四部分組成，即電源電路、聲控電路、光控電路和延時控制電路組成。</p><p>　　2.2 主要單元電路設計</p><p>　　2.2.1.電源電路由照明燈、整流二極管VD4~VD7 、電阻器R10、穩(wěn)壓二極管VS和濾波電容器C4組成。</p><p>　　2.2.2.聲控電路由壓電陶瓷片BC、非門集成電路IC（D1~D6）內部的D1、

19、D2、電阻器R1~R3和電容器C1組成。</p><p>　　2.2.3.光控電路由光敏二極管VD1、IC內部的D3、D4和電阻器R9等組成。</p><p>　　2.2.4.延時控制電路由電容器C2、C3、電阻器R4~R8、IC內部的D5、D6、晶體管V和晶閘管VT組成。</p><p>　　2.2.5.交流220V電壓經EL限流、VD4~VD7整流、R10降壓、

20、VS穩(wěn)壓及C4濾波后，為IC提供9V直流電壓。</p><p>　　2.3 元器件的選擇及檢測方法</p><p>　　2.3.1. 二極管采用普通的整流二極管1n4001～1n4007?？傊倪x擇可靈活掌握，參數可在一定范圍內選用。在測試時先把指針表滿偏同時將指針表打到1K檔，其次：用表筆對電容進行放電，在用表進行測試，用紅筆接負極，黑筆接正極；最后：看指針的偏轉，且還要指針還原，

21、如能還原就表明電容正常，不能回到原位則表明電容漏電。測試漏電電容方法：用萬用表的電阻擋（R*100和R*1K），將表筆接觸電容器兩引線。剛接觸時，由于電容充電電流大，表頭指針偏轉角度大，隨著充電電流減小，指針逐漸向R=無窮方向返回，最后穩(wěn)定處即漏電電阻值。一般電容器的漏電電阻為幾百至幾千兆歐，漏電電阻相對小的電容質量不好。測量時，若表頭指針指到或接近歐姆零點，表示電容器內部短路。若指針不動，始終指在R=無窮處，則意味著電容器內部短路或已

22、失效。對于電容量在0.1μF以下的小電容，由于漏電電阻接近無窮，難以分辨，所以不能用此法測漏電阻或判定好壞。</p><p>　　電解電容器的極性檢測： 電解電容的正負極性不允許接錯，當極性接反時，可能因電解液的反向極化，引起電解電容器的爆裂。當極性標記無法辨認時，可根據正向連接時漏電電阻大、反向連接時漏電電阻相對小的特點判斷極性。交換表筆前后兩次測量漏電電阻，阻值大的一次，黑表筆接觸的是正極，因為黑表筆與萬用表

23、內電池正極相接（采用數字萬用表時，紅表筆接電池正極）。但用這種辦法有時并不能明顯地區(qū)分正、負向電阻，所以使用電解電容時，要注意保護極性標記。</p><p>　　二極管測試：二極管主要分為三種：整流二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管；此外，還有開關二極管。先打磨引腳，再用指針表測試，因二極管具有單相導電性，所以，在測試時，紅筆接負極，黑筆接正極，若是導通，且紅筆接正極，黑筆接負極，為截止，則表明二極管是正常的，若不是

24、則表明二極管是壞的。注：發(fā)光二極管用10K，其它用1K檔；發(fā)光二極管的光線是非常微弱的，因此，在觀察是要仔細。</p><p>　　半導體二極管的極性判別一般情況下，二極管有色點的一端為正極, 如果是透明玻璃殼二極管，可直接看出極性。</p><p>　　晶閘管T在工作過程中，它的陽極A和陰極K與電源和負載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的

25、控制電路。</p><p>　　從晶閘管的內部分析工作過程：晶閘管是四層三端器件，它有J1、J2、J3三個PN結，可以把它中間的NP分成兩部分，構成一個PNP型三極管和一個NPN型三極管的復合管。若陽極加正電壓，只有在門極加正電壓是晶閘管才會導通，導通后門極不起作用；否則不會導通；導通后只有陽極加負電壓后晶閘管才會截止。</p><p>　　電阻器簡稱電阻，通常用“R”表示,是所有電子電路

26、中使用最多的元件。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，即它是一個耗能元件，電流經過它就產生內能。電阻在電路中通常起分壓分流的作用，對信號來說，交流與直流信號都可以通過電阻。</p><p>　　電阻的阻值標法通常有色環(huán)法，數字法。色環(huán)法在一般的電阻上比較常見。由于手機電路中的電阻一般比較小，很少被標上阻值，即使有， 電阻一般也采用數字法，即： 　　10^1——表示10Ω的電阻； 10^2——表示100Ω的電阻

27、； 10^3——表示1KΩ的電阻； 10^4——表示10KΩ的電阻； 10^6——表示1MΩ的電阻； 10^7——表示10MΩ的電阻。 　　如果一個電阻上標為22*10^3，則這個電阻為22KΩ。 　　數碼法 　　用三位數字表示元件的標稱值。從左至右，前兩位表示有效數位，第三位表示10n(n=0～8)。當n=9時為特例，表示10^(-1)。塑料電阻器的103表示10*10^3=10k。片狀電阻多用數碼法標示，如512表示5.1kΩ。電容

28、上數碼標示479為47*10^(-1)=4.7pF。而標志是0或000的電阻器，表示是跳線，阻值為0Ω。數碼法標示時，電阻單位為歐姆，電容單位為PF，電感一般不用數碼標示。 </p><p>　　電阻的種類很多，通常分為碳膜電阻，金屬電阻，線繞電阻等：它又包含固定電阻與可變電阻，光敏電阻，壓敏電阻，熱敏電阻等。 　　通常來說，使用萬用表可以很容易判斷出電阻的好壞：將萬用表調節(jié)在電阻擋的合適擋位，并將萬用表的兩個表

29、筆放在電阻的兩端，就可以從萬用表上讀出電阻的阻值。應注意的是，測試電阻時手不能接觸到表筆的金屬部分。</p><p><b>　　2.4 安裝調試</b></p><p>　　準備好全套元件后，用萬用表粗略地測量一下各元件的質量，做到心中有數。 焊接時注意先焊接無極性的阻容元件，電阻采用臥裝，電容采用直立裝，緊貼電路板，焊接有極性的元件如電解電容、整流二極管、

30、三極管、晶閘管等元件時千萬不要裝反，注意極性的正確，否則電路不能正常工作甚至燒毀元器件。PCB電路圖如圖二所示。圖二是利用protel99SE制作的PCB圖。</p><p><b>　　圖二</b></p><p>　　3 系統(tǒng)調試及故障分析</p><p>　　3.1 打開電源，給系統(tǒng)加上激勵信號源（如拍手聲、打擊聲），用眼睛直接觀察燈泡

31、是否亮和按時熄滅。</p><p>　　強光下，發(fā)出聲響，看發(fā)光二極管是否發(fā)光。若燈亮了，則應該用2中的方法來判斷故障部位，并加以改正。</p><p>　　用手遮住光敏電阻，發(fā)出聲響，看燈是否亮，若亮了，再觀察它到底能夠亮多久。</p><p>　　3.2 故障尋、檢常用方法如下表：</p><p>　　直觀檢查法 電阻法 電壓法 電流法&

32、lt;/p><p>　　通過眼、耳、鼻、手來查找故障部位。即是看元器件有無斷線、互碰、燒焦、脫焊等現象；聽聲音有無異常；聞有無焦味；摸器件是否過熱等。用普通萬用表的歐姆檔檢查各點的阻值，粗查是否有短路、斷路或元器件錯焊等情況。用萬用表測量電路中各點對地的電阻以及元器件的阻值，以此來判斷故障部位測量晶體管的管腳電壓和集成塊各腳的電壓或波形，據此電壓值判斷故障。</p><p>　　調試前，先將焊

33、好的電路板對照印刷電路圖認真核對一遍，不要有錯焊、漏焊、短路、元件相碰等現象發(fā)生。通電后，人體不允許接觸電路板的任一部分，防止觸電，注意安全。如用萬用表檢測時，只用將萬用表兩表筆接觸電路板相應處即可。</p><p>　　本電路調試時請先將光敏電阻的光擋住，用手輕拍發(fā)出聲響，這時燈應亮，若用光照射光敏電阻，再發(fā)出聲響，這時燈不亮，說明光敏電阻完好，這時即告本套件制作成功。若不成功應仔細檢查有無虛假錯焊和拖錫短路現

34、象。</p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　在本電路的設計中，雖然我花去了很多的時間和精力，下了很大的功夫，因為實際的元件參數和外界環(huán)境的影響，和實際的理論值不太匹配，有些差異，使我明白了實踐的重要性。</p><p>　　該電路從何用到了各種元器件，去圖書館查閱了相關的資料和書籍，并且上網也查詢了相關的資料，獲得了許

35、多相關的信息，是我受益匪淺。同時元器件的選擇對本電路的成功與否也起著非常重要的作用。</p><p>　　通過本次的設計與制作，首先使我了解了設計電路的步驟與設計的理念，使我更加熟練的掌握了Protel 99 SE使用，更加熟悉了各種元器件的參數及功能作用，對各種電路有了初步的了解；其次，通過這次畢業(yè)設計對我們所學的一些知識（如模電、數電等）起到了加深和鞏固的作用，也使我獲得了搭建和調試實驗電路的能力；最后，通過

36、這次畢業(yè)設計也鍛煉了我的主動學習能力、與他人合作的能力，還可以從各種渠道獲得一定的資料共同加以研究學習，提高了我們的實際動手能力，對我們以后的學習和工作都將有很大的幫助。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　長途跋涉，為的是到達終點的甘甜和芳香。論文寫到這里，大學生活也要慢慢劃上句號。從開學初的資料查找，論題選擇，到中間的思忖和寫作，再到最后

37、的修改與潤色，在老師的大力幫助和自己的不懈努力下，我的畢業(yè)設計已經成功完成，作為一個?？粕奈?，由于經驗的匱乏和知識面的狹窄，在許多地方考慮的不是很周全很詳細，如果沒有老師的指導與幫助，想要完成這個電路設計將是非常困難的。 </p><p>　　在這里，我首先要衷心感謝我的指導老師xxx。她雖然平日里工作繁忙，但在我們做畢業(yè)設計的每個階段，從開題報告到后期詳細的設計，繪制原理圖等整個過程中的每個步驟都給予了我悉心

38、的指與幫助導。我的設計較為復雜煩瑣，但是老師仍然細心地糾正過程中我出現的錯誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。 </p><p>　　其次還要衷心感謝大學三年來所有的老師，是他們?yōu)槲覀兇蛳铝藞詫嵉膶I(yè)基礎，正是因為你們的悉心指導，此次畢業(yè)設計才會順利完成。 </p><p>　　最后，衷心感謝xx三年來對我的大力栽

39、培，我會用我的知識來回報祖國和母校對我的栽培，謝謝您！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1、電子電路設計，王華奎主編，電子工業(yè)出版社，2004年8月</p><p>　　2、電子線路仿真設計，王愷主編，西安電子科技大學出版社，2006年1月</p><p>　　3、電子線路分析與設計，錢

40、聰主編，陜西教育出版社，2000年5月</p><p>　　4、模擬電子技術基礎.，童詩白，北京高等教育出版社,2004</p><p>　　5、電路，邱關源，北京高等教育出版社，2006年12月</p><p><b>　　元件清單</b></p><p>　　元 件

41、 數 量</p><p><b>　　180K電阻1個</b></p><p><b>　　510K電阻1個</b></p><p><b>　　1.5M電阻1個</b></p><p>　　2.2M電阻

42、 1個</p><p>　　220K電阻1個</p><p>　　47u電阻 1個</p><p>　　0.01uf電容2個</p><p>　　100uf電容 1個</p><p>　　1uf電

43、容1個</p><p>　　1N4007整流二極管4個</p><p>　　2UC系列發(fā)光二極管 1個</p><p>　　1N4148型硅開關二極管 1個</p><p>　　1/2W、5.1V硅穩(wěn)壓二極管