声光双控节能灯设计开题报告.docx

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声光双控节能灯设计开题报告

声光双控节能灯设计开题报告

本科毕业设计开题报告

题目：

声光双控校园照明系统

院（系）：

电气与信息工程学院

专业：

电子信息工程

班级：

电信07-3

姓名：

学号：

指导教师：

黄玉琴

开题报告日2011年11月25日

填写说明

一、开题报告应包括下列主要内容：

1．研究目的和意义；

2．国内外发展情况（文献综述）；

3．研究/设计的目标；

4．时间进程；

5．参考文献。

二、开题报告字数应不少于2.5千字。

三、开题报告时间应最迟应于开题答辩后一周上交。

四、若本次开题报告未通过，需在1个月内再次进行开题报告。

五、开题报告结束后，评议小组给出开题报告成绩，由教研室归档。

六、双面打印。

七、此表不够填写时，可另附页。

黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告

题目

声光双控延时校园照明电路

来源

工程实际

1、研究目的和意义

随着电子技术的发展，尤其是数字技术的发展，用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要，而且贴近我们的实际生活。

声光控电路已成为人们日常生活中必不可少的必需品，它不需要开关，当有人经过时会自动的亮；广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活、带来极大的方便。

因此，得到了广泛的应用。

声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。

该电路由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路等组成，它不仅广泛适用于楼梯间、过道库房等场合，而且节能省电，使用方便。

研究目的：

通过这次的课题研究我们希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理，将平时所学习的知识运用到实验探索上，这对提高我们的动手能力，创新意识，及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。

同时我也希望通过这次的研究进一步地了解照明灯，而不是仅局限与课本知识以内。

从小的突破点入手，掌握又一项科技知识，从而实现课堂外的又一次提高！

研究意义：

用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。

在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。

声光控延时照明电路不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合于各种楼房走廊的照明设备。

降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流，高能耗且会加剧温室效应的白炽灯越来越不受欢迎。

继公布“欧盟后年封杀白炽灯”的时间表后，世界各地陆续抛弃白炽灯已成定局，环保型节能荧光灯是白炽灯的替代者。

节能荧光灯VS白炽灯，胜券在握已无悬念，但楼道照明却限制了荧光灯的使用，因为楼道照明是非持续性的，有人经过才需要光亮，因此声光控白炽灯在楼道照明领域得到广泛应用。

2、国内外发展情况（文献综述）

白炽灯发光效率不太高，到目前为止白炽灯的光效最高仅为19lm/W左右，它发射的红光多、光效低、不节能，目前我国已规定了在公共场所不再使用白炽灯照明。

荧光灯由于其发光效率较高，现已从早期的281m/W提高到104lm/W，它是白炽灯发光效率的6倍左右，另外荧光灯寿命长，已从原先的1000h提高到24000h，它是白炽灯寿命的24倍，所以得到了广泛应用。

但是自从20世纪70年代发生能源危机后，人们开始把注意力集中到照明节能方面，这不但加速了开发高效荧光灯的进程，而且越来越重视天然采光，于是照明工程又发展到一个新的里程碑——节能照明。

能耗和环境是当前全球共同关注的热点。

照明用电随着社会的发展已经占总发电量的10%到20%。

据资料，美国1994年仅用于9600万户家庭照明的耗电约1500亿度，价值100亿美元。

这些发电量要产生1.4亿吨原始温室气体—CO2我国1992年照明用电700亿度，1995年己增长为1000亿度，占总发电量10%.预计2000年照明用电将达1500亿度。

照明用电的迅速增加，不但要增加大量的电力投资，牵制国民经济发展，还要产生大量污染。

据专家计算.每100亿度电需求煤500万吨。

按除尘率94%计.还要向大气排放烟尘5.5万吨；二氧化硫7.8万吨.产生了严重的酸雨。

3、研究/设计的目标：

设计一套声光双控延时校园照明电路，在学校教学楼的走廊、寝室的走廊等一些地方。

无人通过的时候灯是灭的。

需要灯亮，必须同时满足光线暗、有声音两种条件，才可以发光，并且延时一段时间。

如果光线很好且有人通过或者是光线暗但是没人通过，这两种情况都不会亮灯，这样就节约了很大一部分的资源，避免了“长明灯”这样浪费资源的可能性。

4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：

该设计电路由四部分组成，即电源电路、声控电路、光控电路和延时控制电路组成。

白天，VD1收灯光照射而内阻降低，声控电路不起作用，D3输出高电平，D4输出底电平，D5输出高电平，D6输出底电平，V和VT处于截止状态，EL不亮。

夜晚，VD1无光照而内阻增大，其两端电压增高，此时若有声响，则BC将声音信号变换为电信号，再经D1、D2等变换处理后，使D3输出底电平，D4输出高电平，VD3导通，C3充电，D5输出底电平，D6输出高电平，使VT导通，EL点亮；同时使V和VD2也导通，D6锁定输出高电平。

声音信号消失后，D4输出底电平，VD3截止，C3通过R8放电，使D5维持输出底电平，V和VT

如能还原就表明电容正常，不能回到原位则表明电容漏电。

测试漏电电容方法：

用万用表的电阻挡（R*100和R*1K），将表笔接触电容器两引线。

刚接触时，由于电容充电电流大，表头指针偏转角度大，随着充电电流减小，指针逐渐向R=无穷方向返回，最后稳定处即漏电电阻值。

一般电容器的漏电电阻为几百至几千兆欧，漏电电阻相对小的电容质量不好。

测量时，若表头指针指到或接近欧姆零点，表示电容器内部短路。

若指针不动，始终指在R=无穷处，则意味着电容器内部短路或已失效。

对于电容量在0.1μF以下的小电容，由于漏电电阻接近无穷，难以分辨，所以不能用此法测漏电阻或判定好坏。

电解电容器的极性检测：

电解电容的正负极性不允许接错，当极性接反时，可能因电解液的反向极化，引起电解电容器的爆裂。

当极性标记无法辨认时，可根据正向连接时漏电电阻大、反向连接时漏电电阻相对小的特点判断极性。

交换表笔前后两次测量漏电电阻，阻值大的一次，黑表笔接触的是正极，因为黑表笔与万用表内电池正极相接（采用数字万用表时，红表笔接电池正极）。

但用这种办法有时并不能明显地区分正、负向电阻，所以使用电解电容时，要注意保护极性标记。

二极管测试：

二极管主要分为三种：

整流二极管、稳压二极管、发光二极管；此外，还有开关二极管。

先打磨引脚，再用指针表测试，因二极管具有单相导电性，所以，在测试时，红笔接负极，黑笔接正极，若是导通，且红笔接正极，黑笔接负极，为截止，则表明二极管是正常的，若不是则表明二极管是坏的。

注：

发光二极管用10K，其它用1K档；发光二极管的光线是非常微弱的，因此，在观察是要仔细。

半导体二极管的极性判别一般情况下，二极管有色点的一端为正极,如果是透明玻璃壳二极管，可直接看出极性。

晶闸管T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。

从晶闸管的内部分析工作过程：

晶闸管是四层三端器件，它有J1、J2、J3三个PN结，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管。

若阳极加正电压，只有在门极加正电压是晶闸管才会导通，导通后门极不起作用；否则不会导通；导通后只有阳极加负电压后晶闸管才会截止。

通常来说，使用万用表可以很容易判断出电阻的好坏：

将万用表调节在电阻挡的合适挡位，并将万用表的两个表笔放在电阻的两端，就可以从万用表上读出电阻的阻值。

应注意的是，测试电阻时手不能接触到表笔的金属部分。

1）安装调试：

准备好全套元件后，用万用表粗略地测量一下各元件的质量，做到心中有数。

焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电容、整流二极管、三极管、晶闸管等元件时千万不要装反，注意极性的正确，否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。

5、时间进程：

12010年11月~12月，搜集国内外与课题有关的资料，进行阅读与分析。

确定毕业设计题目，查阅相关资料，了解国内外关于课题发展状况，完成开题报告

2010年12月~2011年2月末，提出课题研究初步方案。

2011年3月26日~2011年4月9日，完成设计方案，绘制电路图。

2011年4月10日~2011年4月22日，依据方案购买所需元器件，开始制作实物。

2011年4月23日~2011年5月10日，完成各模块事物制作，编写软件程序。

2011年5月11日~2011年5月30日，对设计进行调试，撰写论文初稿。

2011年6月初到最后，对研究工作和成果进行总结，撰写论文，完成整个设计的研究

6、参考文献：

[1]电子电路设计，王华奎主编，电子工业出版社，2004年8月

[2]电子线路仿真设计，王恺主编，西安电子科技大学出版社，2006年1月

[3]电子线路分析与设计，钱聪主编，陕西教育出版社，2000年5月

[4]模拟电子技术基础.，童诗白，北京高等教育出版社,2004

[5]电路，邱关源，北京高等教育出版社，2006年12月

[6]吴仲城，戈瑜，虞承瑞，方廷健，传感器的发展方向—网络化智能传感器,电子技术应用，2001年第2版

8]J.E.Brignell,Thefutureofintelligentsenseors:

aproblemoftechnologyorethics?

SensorandActuatorA56（1996）P11-15

[9]FlamminiA,FerrariP,SisinniE,MarioliD.TatoniA,Sensorinterfaces:

fromfield-bustoEthernentandInternet[J].SensorandActustorsA2002,101:

194-202

[10]PerrySMarshall.PuttingSensorsonEthernet-AGoodFitorBadIdeaSensorsMagazine,Peterborough,NewHampshire,Sep.2002

指导教师意见:

教师签字：

年月日

毕业设计领导小组意见:

组长签字：

年月日