声光控路灯控制系统电路设计doc.docx

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声光控路灯控制系统电路设计声光控路灯控制系统电路设计doc题目声光控路灯控制系统设计班级10计科班学号201010510116姓名鞠智明指导严老师时间12.17-12.21景德镇陶瓷学院姓名鞠智明_班级_计科_班_指导老师严老师设计课题：

声光控路灯控制系统设计设计任务与要求设计一个声光控路灯控制系统（感兴趣的电工电子技术应用）电路，要求电子元件超过3050个或以上，根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务：

1、分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述；2、对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路，分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等；3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息；4、对整体电路原理进行完整功能描述；5、列出标准的元件清单；设计步骤1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书；2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；4、列出标准的元件清单；5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明；6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。

设计说明书字数不得少于3000字。

参考文献【1】陈宝生；电工电子基础；化学工业出版社；2004【2】李守成；电工电子技术；西南交通大学出版社；2002【3】杨静生；电工电子技术；机械工业出版社；2004【4】贾学堂朱慧红；电工学习题与精解；上海交通大学出版社；2005【5】曹才开；电工电子技术；清华大学出版社；2007【6】王槐斌；电路与电子简明教程；华中科技大学出版社；2006目录1、总体方案与原理说明.12、电源电路.23、声控电路.34、光控电路.45、混合控制模块电路.56、总体电路原理相关说明.67、总体电路原理图.78、元件清单.89、参考文献.1010、设计心得体会.11一、总体方案与原理说明声光控路灯主要是依据光控原理和声控原理来设计的。

利用光控电路可以根据光线的亮暗条件控制灯的使用。

光控电路是由光敏电阻和可控硅组成。

声控电路是为完善光控路灯而设计。

在不同时段、不同的地点使用灯的机率也不同，声控可进一步节约能源。

整个电路由电源电路，声控电路，光控电路及延时电路等部分组成。

电源由电网供电电压交流220V（有效值）50Hz，经降压整流后输出电路所需电压。

光敏控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光电程度相对应的电压信号。

从而实现白天灯泡不亮晚上遇到声响时，通过声控电路使灯泡自动点亮，声控电路主要将声音信号转变为电信号，从而要实现自动控制，延时电路声音消失后延长一段光照时间。

总体方框图如图1所示。

图1声光控路灯原理组成方框2、单元电路1电源电路电网提供交流电压220V，流经11:

1的变压器输入电路。

交流电压经过由四个整流二极管接成的桥路，四只二极管两两交替导通，使交流电压变成脉动的直流电压，此为全波整流。

电容C3有滤波的效果。

LM317可使输出电压非常稳定。

通过调节变阻器R1，使R3与R1的比值改变从而达到调节电压的目的。

C2电容用于消除电路的纹波，C1电容则是为了抵消电感效应，抑制高频干扰，并改善负载的瞬间响应。

LED是电源指示灯，当电路接上电网电压时指示灯会亮。

图2电源部分原理图三、单元电路2声控电路图2声控电路图如图2.声控电路为声音信号采集电路，利用咪头在声音变化下电压发生改变的特性。

当有声音时在out端将输出一个大于2V的高电平，当没有声音时在out端产生一个小于0.8V的低电平；在总电路的综合控制的基础上，在夜晚有人经过时路灯点亮，在寂静无人的晚上路灯熄灭。

四、单元电路3光控电路图3光控电路图图3光信号采集电路，利用光敏电阻的光照与无光照条件下的电阻变化大的特性，利用电阻串联分压式采取对应电压信息。

当有光音时在out端将输出一个大于2V的高电平，当没有光时在out端产生一个小于0.8V的低电平；在总电路的综合控制的基础上，在夜晚有人经过时路灯点亮，在寂静无人的晚上路灯熄灭。

五、单元电路4混合控制模块电路图4混合控制模块电路图当有声音时在out端将输出一个大于2V的高电平，当没有声音时在out端产生一个小于0.8V的低电平；有光音时在out端将输出一个大于2V的高电平，当没有光时在out端产生一个小于0.8V的低电平；当光控模块和声控模块同时产生一个大于2V的高电平时LM324两端才产生高电平，其他情况下LM32两端将产生一个低于1V的低电平。

在总电路的综合控制的基础上，在夜晚有人经过时路灯点亮，在寂静无人的晚上路灯熄灭。

人走灯熄的延时照明控制作用，从而达到节约电能延长使用寿命的目的。

6、单元电路5开关延时电路图5开关延时电路图本延时电路采用RC充放电电路作为延时部分，通过二极管等使充电放电电路分开。

这样极短的声音刺激就能实现电路的延时工作。

信号由前一级逻辑电路部分经R1输入，经过二极管D3向电容单向C1充电。

所以充电后运放LM324的3脚电位高于2脚，1脚就输出正电位，经稳压管稳压为5V，此时三极管Q1开启，指示灯亮起，继电开关合上，电网接通，点亮灯泡X1。

在声音信号刺激结束后，电容向电阻R2R4放电，其中R4为200k电位器，使其放电时间为5s到25s可调。

七、总体电路原理相关说明在稳压电源电路中的四只整流二极管接成电桥的形式，在任意时刻都只有其中两只是导通的，其余两只截止，故能将输出信号变成脉动的直流电压。

白天，亮度大于一定程度时，光敏二极管呈现底阻状态（1K），使三极管截止，其发射极无电流输出，单向可控硅（多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等）。

因无触发电流而阻断。

此时流过灯泡的电流2.2mA,灯泡不能发光。

电阻和稳压二极管使三极管偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用。

夜晚，亮度小于一定程度时，光敏二极管呈现高阻状态100K（电路分析时高阻态可做开路理解），当话筒接收到某一特定频率的声音后，便在其两端产生一个电脉冲，此电脉冲进入集成电路的内进行放大处理，并使原来的低电平输出电平是数字逻辑电路中的说法，在逻辑电路中，低电平表示0，高电平表示1。

一般规定低电平为00.25V，高电平为3.55V。

变为高电平输出，故三极管正偏导通，于是在电阻上产生电压，使双向可控硅元件触发导通，照明等内有电流通过而点亮7、总体电路原理图图6总体电路图八、元件清单类型型号数量电阻20021k72k210k150k1100k1电位器50k1200k1电容器100uF11uF10.1uF1电解电容47uF1二极管1N12022稳压管5V2发光二极管2三极管2咪头1热敏电阻1桥堆2N17111集成芯片W083芯片插槽14脚1电磁继电开关1419、参考文献【1】陈宝生；电工电子基础；化学工业出版社；2004【2】李守成；电工电子技术；西南交通大学出版社；2002【3】杨静生；电工电子技术；机械工业出版社；2004【4】贾学堂朱慧红；电工学习题与精解；上海交通大学出版社；2005【5】曹才开；电工电子技术；清华大学出版社；2007【6】王槐斌；电路与电子简明教程；华中科技大学出版社；2006【7】吴建强；电工学习题解答；哈尔滨工业大学出版社；2000【8】林平勇高嵩；电工电子技术；高等教育出版社；2004【9】顾永杰；电工电子技术；高等教育出版社；2005【10】李燕民；电路与电子技术；北京理工大学出版；2004十、设计心得体会一个星期过去了，在这一个星期中我学到了很多，同时学会了设计一个声光控路灯控制系统的设计。

以前还没遇到声光控路灯的时候还不会去想探个究竟，后面碰到了想去了解其工作原理，又应为没有学过相应的知识而忘却了，经过这一周的学习终算是了解了它的一个大致的工作原理。

如果给我元件我就能做出一个声光控路灯电路来。

在这一个星期里，开始老师给我们交了一些要求且叫我们自己去网上找题目，之后我在网上找领导这个题目及相关的实现的原理和内容，还去图书馆找了一些相关书籍，通过自己的不断深入的看书和学习，最后不这个课程设计做出来了，我感到很自豪，不仅是作出了这个课程设计，还学到了很多。

加深了对课本上知识的理解；对各种元件的认识；更懂得了理论与实践的重要性，提高了学习的积极性，同时更是提高对问题的分析.理解能力。

最后，也是最重要的一点，实践是理论检验的唯一真理，没有实践，再完美的理论也是空洞的，但是没有理论也就没有什么实践，所以，要理论与实践相结合，才能把一件事做好。