声光控路灯控制系统电路设计doc.docx

1、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、

2、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；20

3、04【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.1 2、电源电路.2 3、声控电路.3 4、光控电路.4 5、混合控制模块电路.5 6、总体电路原理相关说明.6 7、总体电路原理图.7 8、元件清单.8 9、参考文献.10 10、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。

4、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、

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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 00.2

10、5V，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 200 2 1k 7 2k 2 10k 1 50k 1 100k 1 电位器 50k 1 200k 1 电容器 100uF 1 1uF 1 0.1uF 1 电解电容 47uF 1 二极管 1N1202 2 稳压管 5V 2 发光二极管 2 三极管 2 咪头 1 热敏电阻 1 桥堆 2N1711 1 集成芯片 W08 3 芯片插槽 14脚 1 电磁继电开关 1 4 1 9、参考文献【1】

11、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，

12、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。