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声光控开关的设计与制作

【背景】:越来越智能化的社会，许多服务于人类的电器、电子产品等等不再人为的去操控，而是自动的满足人类的需要。其中声光控开关就是这样的产品。当声光控开关出现以后，人们就避免了因通过楼道或者一些街道时去寻找灯控开关的烦恼。甚至在漆黑的夜晚中寻找灯控开关出现碰伤。声光控开关的出现就避免了这些问题。只要是环境的亮度达到某个值，人们的脚步声就能打开声光控开关。声光控开关必须具备两个条件声光的作用才能开启。一是环境的亮度达到某个值，二是具有声响效果。声光控开关又具有节能、使用方便的优点，深受广大用户的喜爱。

一、原理

1.1传感器的概念

传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种将生活中常见的的力、热、光、电、湿度、温度等非电量转换成一种可测量的电量的中间媒介［］。它是一种检测装置，能够检测到被测量物的一些信息，并将该信息按一定的规律转化成电信号或者其他所需的某种信号输出，以满足信息的传输、处理、存储和显示等。传感器是进行自动检测和自动控制的关键环节。

传感器一般由敏感元件、基本转换电路、转换元件三部分组成，组成

图1

人们要想从外界获取信息，必须借助于人体感觉器官。但是仅靠人们自身的感觉器官，在研究一些自然现象和规律以及生产生活活动中人体感觉器官的功能已经满足不了人们的需求了。为改变这种情况，就需要传感器装置。新信息时代的到来，世界开始进入大容量信息时代。在利用信息的过程中，最主要的就是要解决如何获取准确可靠的信息，而传感器就是获取自然界中信息的主要途径与手段。

1.2传感器的作用

? 现代工农业生产尤其是在自动化生产过程中，就要用到各种传感器来检测和控制生产过程中的各个参数，使设备在正常状态或者最佳状态工作，并能生产出最好质量的产品。可以说，如果没有传感器，现代的工农业生产也就失去了支柱。

? 在一些基础学科领域中，传感器更具有重要的地位。随着现代科技的发展，已经进入了许多新领域：比如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到mm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到s的瞬间反应。另外，随着对深化物质的认识、开拓新的能源、新的材料等各种极端技术的研究，像超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取像这样大量人类感官无法直接获取的信息，没有一定的传感器是不可能实现的。

1.3传感器的分类

图2

图3

2、电路分析

图示为光敏电阻接线电路。把光敏电阻连接到外接电路中。在外加电

图5

声音信号与延整电

M非IC门时流子控光制电电开敏电路关阻图

1 、声光控开关节能灯控制电路方框图 2、整机电路组成和各部分作

的设计 5、声控电路声控电路它是用声音控制电路的设备，其作用是把送入的声波转换为电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。常用的电路有：小信号放大电路、声波控制电路等。而常用的声控电路使用的是声波控制电路为主要的声控电路部分。 6、光控电路光控电路它是用外来的光源来控制电路的设备。其作用是把外来送入的光源转换电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。在楼道、建筑走廊、洗漱室、厕所、厂房、庭院等场所，往往需要一些照明系统。一般的照明不能做到人走灯灭造成资源浪费，一般的声光控虽然解决了这个问题，但是在特殊情况下有不能满足。可以通过声控、光控和延时技术为一体组成的自动照明开关，是合现代极理想的新颖绿色照明开关。

3.1声控电路

声控电路是用声音控制电路的设备，其作用是把声音转换为电信号。从而用这种信号去控制所需要的电子设备。常用的电路有信号放大、声波控等电路。

4.1光控电路

光控电路是用光源控制电路的设备，其作用是把光源转换为转换为电信号，从而用这种电信号去控制电子设备。常用的电路有：光敏器件电路、发光器件电路和光电显示器件电路等。

5.1延时电子开关电路

延时电子开关电路是用电路中送入的信号进行控制电路的设备，其作用是用送入的信号去控制电路，使其电路达到延时的效果。常用的延

时电路有按键延时电路、开关控制延时电路、感应延时电路、光控延时电路、声光双控延时电路等。本文中所用到的延时电路是主要是声光双控延时电路。声光双控延时电路是光控开关、声控开关的组合。它的原理主要是利用采集到的声音信号和光敏电阻感应光线的明暗来改变信号的高低电平，以达到控制电路输出高低电平的目的，在利用稳压管高电平导通的原理控制电路的开关。电路图如下：

二、声光控单元电路的设计

2.1声光控开关的设计流程图

桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。

桥式整流电路的工作原理如下:

图7

e2为正半周时,对D1、D3和方向电压,Dl,D3导通;对D2、D4加反向电压,D2、D4截止。电路中构成e2、Dl、Rfz 、D3通电回路,在Rfz ,上形成上正下负的半波整洗电压,e2为负半周时,对D2、D4加正向电压,D2、D4导通;对D1、D3加反向电压,D1、D3截止。电路中构成e2、D2Rfz 、D4通电回路,同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。

2.4声控电路设计

在设计声控电路时，首要问题就是怎样把声音信号转换为电信号。在声控电路的设计中声音信号的灵敏度不能太高，也不能太低，太高或者太低声控电路都很难较好的控制。声音信号的灵敏度最好是能很好的接收到如人的讲话声、口哨声、拍手声和脚踏地板等等。把这类声音转化为电信号的声音传感器很多，其中可用小型收录机上常用的驻极体话筒接收声音并转化成电信号，就实现了声音信号到电信号的转换。一般来说，驻极体转化成的电信号比较弱，同时要对转化的电信

号适当的放大，才能起到控制功能。其中，可选择的电路有运放电路、功放电路和差动电路等，一般来说，运放电路较好。因为运放电路可以较好地提高信号的输出电压，控制零点漂移，减小失真等，但是，同时也会增加电路的体积和成本。转换成电信号后，对声控功能的实现也相对容易，可以采用三极管放大电路来放大驻极体话筒产生的电信号，触发器使得电路导通或者截止，这样不仅简化了电路结构，还使声控电路的设计更加容易，对声音的控制也更容易实现。但是，这样的电路设计对元器件的要求相对较高，特别是半导体器件必须保证灵敏度高，各电子元件的参数精确稳定，这样电路才能高效工作，发挥出电路的应有功能。

2.5光控电路设计

光控电路电子元器件和光传感器组成。电子元器件和光传感器组成的电路设计选择方案很多。设计时必须要考虑的有很多，比如可靠性、稳定性、经济性以及元器件的灵敏度。光控电路对电路元器件的

要求很高，光传感器是光控电路的功能实现核心，因此必须选择可靠性稳定灵敏度极高的元器件，才能保证电路各项功能参数的精确、可靠和稳定，才能正常发挥电路的功能作用。因此，在设计光控电路时，不仅要尽量使电路结构简化、使用和经济，还要使电路功能能够长期稳定可靠。

在设计时，可以利用光敏电阻的阻值随着光照度的变化而变化的特点，将光敏电阻与晶体三极管、电阻等元器件共同构成光电压采样控制电路。光敏电阻可以将变化着的环境光照度转化为电阻值的变化，

再通过电压采样电路将电阻值的变化转化为电压信号的变化。由于电压信号的变化直接联系着晶体三极管的开关状态，由晶体三极管控制声音信号的导通或者截止，从而达到自动光控制声控信号的目的。广德强弱可由光敏电阻传感器转换成电信号的强弱传给控制器，使其导通或者截止。光控电路的主要功能就是当外界光照度降低到一定范围时，光控电路导通声控电路传来的声控信号。

2.6 延时电子开关电路设计

延时开关电路实际上就是定时电路。当有电信号触及到定时器电路的时候，定时器就会开启定时工作，一段时间之后定时电路又恢复到原来的状态，这样就达到了延时一段时间的目的。延时开关电路一般由硬件或者硬件、软件构成。硬件构成电路又可分为集成电子元器件和分离电子元器件。硬件构成的定时器一般是通过R、C电子元件参数乘积值改变的大小来控制定时时间的长短，这样的定时器，效率较高，成本较低，但是通用性和灵活性较差;由硬件和软件构成的定时器是通过单片机来执行一段程序实现定时的，通用性和灵活性较高，同时成本也较高但效率差，有时还会出现单片机死机的故障。通过比较这两个方案的优缺点，采用硬件构成的方案来设计定时器电路，以使定时器电路成本低、效率高。

三、整机电路及其工作原理

四、声光控延时开关的制作

PROTEUS软件是目前为止世界上最新先进的数字电路、模拟电路、模/数混合电路设计和仿真的平台。经过对电路的思考和分析，选用PROTEUS软件设计和仿真组成声光控开关电路。经过反复的修改和优化设计，最终通过仿真试验，电路设计基本完成。对电路进行焊接安装调试试验。完成后的电路图如下:

五、试验测试

（1）用遮光体挡住光敏电阻，测试电路对声音的灵敏度的控制，然后适当的调整，使其对人的讲话声、口哨声、脚踏地板和

拍手声等都有很好的响应和控制。

（2）调节光敏电阻上的光的强弱，使得电路对光强弱都有一个很好的响应和控制，实现当外界的太阳光照射强度降低到一定

范围时，光控电路导通声控电路传来的声控信号。

（3）调整R、C的大小，调节电路延时时间的长短，使得电路达

到最佳的延时目的。

（4）试验场效应管的导通情况，使得场效应管在安全状态下工作。

六、声光控电路的可持续发展

声光控延时开关课程设计

声光控延时照明灯电路课程设计学院：专业：姓名：指导教师： 2010年1月 1 日

一、1.设计任务与要求设计任务：设计一个简易声光控延时照明灯电路设计要求： ●要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应和通过照明灯开关对声强的感应设置两级开关，控制照明灯的亮灭。 ●要求电路能够实现有光线时灭，无光线时有声亮，并且照明灯点亮一段后自动关断。 ●要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新开启。 ●根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。 ●利用EDA软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。二、设计总体思路电路原理框图如下：图1 是该声控照明节电开关电路原理方框，由话筒、声音放大、倍压整流、光控、电子开关、延时和交流开关七部分电路组成。

在设计过程中我们可以分析设计部分电路 1.声音放大电路：当MIC获取到声音信号后，其会转换成电信号，考虑到后面步骤需此信号控制电子开关，所以必须加放大器放大该信号。为了获得较高的灵敏度，VT1 的β值选用大于100。话筒MIC也选用灵敏度高的。R3不宜过小，否则电路容易产生间歇振荡。部分电路如下所示： 2.整流电路：C2、VD1和VD2、C3构成倍压整流电路。把声音信号变成直流控制电压。此部分电路如图： 3.光敏电路：核心元件为光敏电阻，其通过对光线变化程度自动改变阻值从而改变电压信号的大小。 4.电子开关：当电压信号达到一定值时，电子开关打开。当电压信号小于此值时，电子开关关闭。其起到的主要作用是控制延时电路中的电容充放电。此部

分电路如图： 5.延时电路与交流开关：由于需要的灯泡持续点亮时间并不是很长，大概3，40秒左右，所以考虑用一个电容控制开关的状态即可。当夜晚无光时，电子开关打开时，C4连通，即开始充电。当电子开关关闭后，C4开始放电。图中C5为抗干扰电容，用于消除灯泡发光抖动现象。 R8、C5和单向可控制MCR、VD5~VD8 组成延时与交流开关。C4通过R8 把直流触发电压加到MCR控制端，MCR导通，灯泡点亮。可控硅作为开关元件的优点，属无触点开关元件，因此使用寿命长。灯泡发光时间长短由C4、R8 的参数决定。 6.电源电路：电路如下图，220V交流电通过灯丝，经过VD5-VD8整流后，和R9,R10，VD4降压。C6为滤波电容，VW为稳压值12~15V的稳压二极管，

基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真

信息工程学院课程设计报告书题目: 基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师： 2015年 01月 06日

信息工程学院课程设计成绩评定表

摘要现在，在公共场所和公共楼道中，灯光长时间量着的现象是十分的普遍，这给社会造成了极大的能源浪费。另一方面，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金。声光控路灯则无这种问题。针对目前社会上很多地方使用长明灯照明，不能实现灯光的照明智能化造成电能的巨大浪费。为响应科学减排和节能科学发展的号召而设计了声光控路灯控制系统。本系统利用自制直流稳压电源供电，根据光敏电阻的阻值变化判断光线强弱，用咪头测声音信号，LM324 对信号进行放大和构成比较电路。由74LS08D 的与门，实现对信号的筛选，从而对开关部分发出开启或关闭的信号。继电器控制驱动灯泡，由RC 充放电路进行延时。通过对外界信号的选择，声光控路灯实现自动控制灯亮。仅当光线较暗并且有声响时，路灯才会自动点亮，并延时20 秒左右熄灭。此系统能很好的控制路灯的亮灭，即在有声音和无光情况下灯亮，其他情况下灯灭，从而达到节能的效果。声光控路灯控制器可以自动实现人来灯亮，人走灯灭，既方便又实用。不仅节约了电能，而且能延长灯泡的使用寿命。可广泛应用于楼梯，走廊，卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。词控制器经济实用，即使一般的脚步声也能使灯泡发光照明。关键字：声光控制；LM324；继电器；延时 Abstract Now, in public places and public corridor, light long time measured by the phenomenon is very common, which caused a great waste of energy to the society. On the other hand, due to frequent switching or man-made factors, the damage to the wall switch rate is very high, increasing the amount of repair, waste of funds. Sound and light control of street lamp is not the problem. In view of the present society many places use pilot lamp lighting, can not realize intelligent lighting lighting caused a huge waste of energy. In response to the science and energy-saving emission reduction of scientific development to design the sound and light control of street lamp control system. Homemade DC stabilized voltage power supply by using this system, according to the photosensitive resistor change to determine the light intensity, measured voice signal by microphone, LM324 for signal amplification and comparison circuit. By 74LS08D and gate, screening of signal, which sends a signal to open or close to the switch part. Relay control driver bulb, for delay by the RC charging and discharging circuit. To the outside world through the selection of signal, sound and light control of street lamp realizes the automatic control of light. Only when the light is dark and sound, lights will automatically light up, and delay 20 seconds out. This system can control the lamp good light out, with sound and light circumstances lights, in other cases the lamp, so as to achieve the effect of saving energy. The sound and light control of street lamp controller can automatically realize people to light, people walk lamp, convenient and practical. Not only the electric energy saving, but also can prolong the service life of the bulb. Can be widely applied to the stairs, corridors, bathrooms lighting control and living area and other public places. Word controller is economical and

声光控制楼道灯开关的设计

学号: 12103119 东营科技职业学院毕业设计（论文）任务书题目：声光控制楼道灯开关的设计主要内容、基本要求、主要参考资料等： 1、设计(论文)课题要求：本论文要求广泛搜集相关研究资料，并进行深入对比分析。在撰写毕业论文有一定的学术性，一定的创见性，具有科学性，做到观点正确、论据充分、推理严密；层次分明、条理清楚、语言简练。论文主要在以下几个方面展开论述：根据节约资源的任务要求，初步拟定声光控制电路工作原理的可行性，真正的有利于人们的方便、节能 2、文献查阅要求：在查阅相关参考文献时，首先要分析研究课题，明确查阅要求，其次选择合适的检索工具和检索方法；利用检索工具查找文献线索，了解馆藏情况，获取原始文献；最终要把检索到文献认真地加以筛选、消化和吸收，变为可用的活资料。完成期限：自2014年11月15日至2015年3月31日指导教师：教研室主任：

系主任: 2014年11月 15日

目录绪论摘要 (1) 第一章元件的介绍 (2) 1.1 电阻的定义及分类 (2) 1.2 电容的分类及选用 (3) 1.3二极管的定义及分类 (4) 1.4三极管 (5) 1.5晶闸管 (6) 1.5.1光控晶闸管的结构 (6) 1.5.2光控晶闸管的工作原理 (7) 1.5.3光控晶闸管的特性 (7) 第二章电路设计及工作原理 (8) 2.1设计流程 (8) 2.2光控电路 (9) 2.3声控电路 (9) 2.4延时电路 (11) 2.4.1电路的放电过程 (11) 2.4.2电路的时间常数 (12) 2.4.3延迟时间的可优化性 (13) 第三章电路的焊接与调试 (13) 总结 (15) 致谢 (16)

课程设计报告声光控延时开关

声光控延时开关的设计目录一、设计作用及目的 (2) 1．设计作用 (2) 2．设计目的 (3) 二、设计具体要求 (3) 三、声光控延时开关的实现 (4) 1．系统概述 (4) 2．各部分工作原理 (5) 3．电路仿真 (9) 四、心得体会 (15) 五、附录：元器件明细表 (16) 六、参考文献 (17) - 1 -

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声光控延时开关的设计一、设计作用及目的 1、设计作用公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关，由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象，故使灯泡寿命短，浪费电量，为国家、单位、个人造成经济损失。另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研究一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。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 - 3 -

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。 2、设计目的 (1)使学生进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析能力； (2)培养根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法； (3)通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法，提高电子电路的设计和实验能力； (4)熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础； (5)了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规 - 4 -

声光控路灯控制系统

模拟电路课程设计任务书2010－2011学年第2 学期第 1 周－ 2 周题目声光控路灯控制系统设计内容及要求设计要求：①光照度强（白天）路灯不点亮，光照度暗（夜晚）路灯可由声音控制。 ②有声音时路灯点亮，否则不点亮。进度安排 1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备： 2天； 2. 领元器件、制作、焊接：3天 3．调试＋验收： 2.5天 4. 提交报告：2010-2011学年第二学期3～7周学生姓名：李杏、汤汝、邵林、熊国栋、徐飞云指导时间：第1～2周指导地点：E楼311室任务下达2011年 2 月21 日任务完成2011 年 3 月 2 日考核方式 1.评阅√□ 2.答辩□ 3.实际操作√□ 4.其它□ 指导教师邓谦系（部）主任陈琼

摘要针对目前社会上很多地方使用长明灯照明，不能实现灯光的照明智能化造成电能的巨大浪费。为响应科学减排和节能科学发展的号召而设计了声光控路灯控制系统。本系统采用咪头、光敏电阻构成光照信号和声音采集信号电路。通过运放LM324对信号放大并同时运用74LS08而输入与门构成逻辑电路，进行逻辑控制，给出是否亮灯的信号，由RC充放及开关电路执行，通过控制继电开关控制路灯。此系统能很好的控制路灯的亮灭，即在有声音和无光情况下灯亮，其他情况下灯灭，从而达到节能的效果。关键字： LM324 74LS08 RC充放电电路继电开关

目录前言1 第一章设计任务2 第二章系统组成及工作原理3 2.1 总体设计思路3 2.2 电路各模块设计简介3 2.2. 1电源电路3 2.2.2声控电路4 2.2.3光控电路4 2.2. 4混合控制模块5 2.2. 5开关延时电路5 第三章混合控制模块的设计7 3.1 混合控制模块设计思路7 3.2 混合控制模块原理7 3.3 设计方法与参数的确定7 3.4 电路仿真图8 第四章电路的焊接与调试9 4.1 电路的安装与焊接9 4.2混合控制模块的调试9 第五章系统调试10 结论11 参考文献12 附录一方案总实物图错误!未定义书签。附录二元件清单13 附录三系统总电路图14

楼道声光控灯及开关----课程设计

楼道声光控灯及开关----课程设计(总30页) 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

课程设计楼道声光控制灯系别：电子工程系班级：电信13-2 组员：杨芹周超周正霖黄永杰格绒次里唐兢杰湛清华指导老师：蒋雪琴

目录摘要 (3) 引言 (4) 第1章设计流程 (5) 第2章电源模块 (7) 电源电路的设计 (7) 电源电路的工作原理及相关参数的分析 (7) 电源电路的其他设计 (9) 第3章信号收集模块 (9) 光信号收集电路 (11) 光信号电路的设计 (11) 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (11) 光信号电路相关参数的分析 (12) 声音信号收集电路 (12) 第4章信号处理模块 (14) 芯片TC4081BP的介绍 (14) 芯片TC4081BP的工作原理…………………………………………..14. 第5章延时模块 (16) 延时电路的设计 (16) 延时电路的工作原理 (16) RC电路的放电过程 (17) RC电路的时间常数 (17) 延时时间的可优化性 (18)

第6章被控制模块 (19) 被控制电路的设计 (19) 被控制电路相关参数的分析 (20) 相关元件介绍 (20) 总结 (24) 参考文献 (25) 摘要声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、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，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。本次课程设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。在此电路的设计中，要注意三点，第一是要合理设计三极管的静态工作点，使之处于饱和或截止两状态；第二要调节好电位器，从而使声控开关和光

模电课程设计声光控楼道开关设计.

毕业设计说明书(论文) 设计(论文)题目: 声光控楼道灯开关设计专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 年月日

任务书设计（论文）内容：运用电子技术知识、技能设计一个声光控楼道灯开关。功能要求如下： 1．白天电路不工作，电灯不亮。 2．晚上电灯闻声而亮。 3．电灯亮时延时。要求完成：选择各单元电路结构并阐述工作原理，绘制整机电路原理图（A4图纸）；准确计算或估算电路参数，正确选择电路元件与设备，给出元件、设备明细表；撰写设计说明书，要求准确阐述电路选择依据，反映计算方法、元件、设备选择等设计过程，并使用EWB进行仿真或制作实物。进度安排：第2～4周：查找资料，选择参考方案；第5～6周：确定方案第7～10周：查找资料，进行单元电路的设计；第11～13周：整机电路整机与分析. 第14～15周：整理报告，确定初稿；第15周：检查定稿；第16～17周：答辩。主要参考文献、资料： [1] 康华光．电子技术基础．高等教育出版社出版，2006 [2] 彭介华．电子技术课程设计指导．高等教育出版社，2006 [3] 杨旭东刘行景杨兴瑶．实用电子电路精选．化学工业出版社，2007 [4] 华成英．电子技术．中央广播电视大学出版社，2006 [5] 童诗白．模拟电子技术基础．高等教育出版社，2004 [6] 刘树林．低频电子线路．电子工业出版社，2003 [7] 孙建设．模拟电子技术．化学工业出版社，2002 [8] 高卫斌主编．电子线路．电子工业出版社，2003 [9] 黄俊王兆安．电力电子变流技术．机械工业出版社，2006 审批意见教研室负责人：年月日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。

声光双控延时开关电路的设计与制作(杜奕飞)

电工电子技能训练总结报告项目名称：声光双控延时开关电路的设计与制作所在学院：矿业技术学院姓名：杜奕飞同组成员：郭恩博杜奕飞王界骄王鹏刘毅

指导教师：宋绍楼毛姣姣施泽勇训练地点：静远218 完成时间：2017年7月2日摘要声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、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，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。本次设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。关键词：变压；整流；滤波；稳压；检音、感光；放大；整形；延时可调。

目录 1 市场同类产品综述 (3) 2 设计方案及原理分析 (3) 主要电子元器件清单 (3) CD4011构成的声光控延时开关参考电路 (4) 工作原理 (5) 3 电路制作及调试、试验 (10) 灯一直不亮 (10) 灯常亮不熄 (10) 实际操作 (11) 4 技术经济分析 (11) 5 总结 (11) 6 参考文献 (12)

声光控路灯课程设计

课程设计任务书学生姓名：王薇专业班级：电信1003 指导教师：杨媛媛工作单位：信息工程学院题目：声光控制路灯电路初始条件：具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、光控：白天，光照强，灯灭；晚上，光照弱，灯亮 2、声控在晚上起作用：有声音，灯亮，延时30秒，灯灭；无声音，灯灭 3、路灯用25W灯泡模拟 4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书时间安排：一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

目录 1 课题研究的目的和意义 (1) 2 方案的选择 (1) 2.1方案1 (2) 2.2方案2 (2) 3 元器件的选择和测试方法 (2) 3.1二极管的选择 (2) 3.2电解电容器的极性检测 (3) 3.3二极管测试 (3) 3.4晶闸管的选择 (3) 3.5 电阻的选择 (4) 3.6 CD4011中文资料 (4) 4设计原理 (8) 5 系统调试和故障分析 (9) 6 总结 (9) 7 参考文献 (10) 附录1 原理图附录2 原件清单

1. 课题研究的目的和意义研究目的：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。同时我们也希望这次的研究能让同学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,为现代教育科学尽一份力量！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方案论证和选择 1方案1 ： RC电路延时：由一个电阻和一个电容并联组成的RC延时电路。但输入电压为高时，电容充电，但输入电压为低时电容放电。达到延时目的。

声光控制照明灯开关课程设计)

成绩评定：传感器技术课程设计题目声光控制照明灯开关

摘要声光控制照明灯开关，能自动控制白天开关，夜晚亮灯，人走灯灭。具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。这里介绍声、光控制节能灯开关。综合了声、光和延时控制、工作稳定、节电并可延长灯泡寿命。在白天或光线较强的场合，光敏电阻小，即使有较大的振动声响也能控制灯泡不亮；晚上或光线较暗时，光敏电阻随环境的光线减弱而增大，遇到声响、振动后灯自动点亮，经过约一分钟（时间可设定）自动可用于楼梯、厕所等公共场所照明灯的自动管理。选择驻极体传声器、光敏电阻和四二输入与非门CD4011作为基本元件。光敏电阻和声控传感器两种传感器形成了声控、光控和延时三种控制的电路板。实现了电子开关的三种控制。声光控延时开关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，适用于各种楼房走廊的照明设备。【关键词】传感器声控光控节能方便

目录一、设计目的------------------------- 1 二、设计任务与要求--------------------- 1 2.1设计任务------------------------- 1 2.2设计要求------------------------- 1 三、设计步骤及原理分析 ----------------- 2 3.1设计方法------------------------- 2 3.2设计步骤------------------------- 3 3.3设计原理分析---------------------- 4 四、课程设计小结与体会 ----------------- 5 五、参考文献-------------------------- 6

声光控制开关电路设计

合肥学院自动化专业电力电子设计报告课题名称：声光控制开关电路设计姓名：李源 0805070304 李昌明 0805070300 马乐云 0805070290 专业：08自动化（3）班指导老师：张为堂

声光控制开关电路设计摘要;用声与光控制路灯，白天光线强，路灯不亮，只有光线暗时，通过声音触发路灯亮，并且灯点亮一定时间后，自动熄灭。关键词声光控制一、实物性能 1）电路稳定性和可靠性要高。这是控制电路性能的最基本要求，否则自控能力弱，严重时会失去自动控制功能。 2）功耗要小。控制电路一直接于交流220伏电路上，若功耗特别是静态功耗大，则不利于节能，甚至还会大大缩短控制电路的寿命。 3）灵敏度要能调节。这是控制电路正常工作时，对声光控制信息信号的最低要求，控制信号的灵敏度应满足不同的环境要求。 4）带负载能力要强。被控灯的功率不尽相同，因此要求控制电路的一定范围的驱动能力。 5）触发延时时间要能按要求调节。延时时间至少在1分钟内可以调节。二、电路设计原理 1.原理框图图1电路原理框图如图1所示，全波整流电路将交流220V电压变为约200V的直流电压，为后面的控制电路供电，例如桥式整流电路；受控开关受触发延时电路输出信号的控制，从而控制加于灯上的交流电压，达到控制开关灯的目的。例如可控硅，继电器触头等；降压滤波电路将输出的直流200V电压进行降压后滤波，从而为其后的电路提供平滑直流工作电压，如电阻降压，电容滤波；声光控制元件将声光控制信息变成电信号，为放大触发延时电路提供输入控制信号，例如，驻极体话筒和蜂鸣器等声控元件，光敏二极管和光敏电阻等光控元件；放大电路将较微弱的声光控制信号进行放大，以推动触发延时电路工作，例如各种放大电路；触发延

声控开关课程设计

青岛农业大学理学与信息科学学院传感器课程设计报告设计题目学生专业班级学生姓名（学号）指导教师完成时间实习（设计）地点 2014 年 12 月 21 日

一、实验目的和任务 1．要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应和通过照明灯开关对声强的感应设置两级开关，控制照明灯的亮灭。 2．要求电路能够实现有光线时灭，无光线时有声亮，并且照明灯点亮一段后自动关断。 3．要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新开启。 4．根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。 5．学习掌握焊接技术以及电路元件的装配。熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。 6.针对原理电路，通过计算参数，选择合适的元器件，搭建电路，并调试通过。二、分析与设计 1.设计任务分析：顾名思义，声光控延时开关就是用声音和光来控制开关的“开启"，若干分钟后延时开关“自动关闭"。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。明确了电路的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，由此可画出图2所示的方框图。 2.实验原理及原理图：声光控延时开关的电路原理图见图1所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011，其内部含有4个独立的与非门VD1 1～VD4，使电路结构简单，工作可靠性高。色标法的颜色意义：颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银本色有效数字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10的次方 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -1 -2 允许误差±1 ±2 ± 0.5 ± 0.2 ± 0.1 ±5 ±10 ±20 b.光敏电阻光线越暗，电阻越大

楼道声光控灯及开关课程设计

课程设计楼道声光控制灯系别：电子工程系班级：电信13-2 组员：杨芹周超周正霖黄永杰格绒次里唐兢杰湛清华指导老师：蒋雪琴

目录摘要 (3) 引言 (4) 第1章设计流程 (5) 第2章电源模块 (7) 电源电路的设计 (7) 电源电路的工作原理及相关参数的分析 (7) 电源电路的其他设计 (9) 第3章信号收集模块 (9) 光信号收集电路 (11) 光信号电路的设计 (11) 3.1.2 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (11) 3.1.3 光信号电路相关参数的分析 (12) 声音信号收集电路 (12) 第4章信号处理模块 (14) 芯片TC4081BP的介绍 (14) 芯片TC4081BP的工作原理…………………………………………..14. 第5章延时模块 (16) 延时电路的设计 (16) 延时电路的工作原理 (16) RC电路的放电过程 (17) RC电路的时间常数 (17) 延时时间的可优化性 (18) 第6章被控制模块 (19)

被控制电路的设计 (19) 被控制电路相关参数的分析 (20) 6.2.1 相关元件介绍 (20) 总结 (24) 参考文献 (25) 摘要声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、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，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。本次课程设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。当灯被打开后，延时电路延时约25s 后将灯自动关闭。该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。在此电路的设计中，要注意三点，第一是要合理设计三极管的静态工作点，使之处于饱和或截止两状态；第二要调节好电位器，从而使声控开关和光敏电阻具有良好的灵敏度；第三要合理设定延时RC，实际和理论延时时间总会有差距的。关键词：声光双控延时节电开光

声光控LED课程设计

电子课程设计设计题目：声光控 LED 设计班级：2013级机械二班指导教师: 设计时间：

目录摘要 (1) 1概述 (1) 2课程设计任务及要求 (3) 2.1设计任务 (3) 2.2设计要求…………………………………………………x x 3理论设计…………………………………………………x x 3.1理论分析…………………………………………………x x 3.2系统设计…………………………………………………x x 3.2.1结构框图及说明………………………………x x 3.2.2系统原理图及工作原理……………………………x x 3.3 单元电路设计 (xx) 3.3.1单元电路工作原理 (xx) 3.3.2元件参数选择 (xx) 4安装调试…………………………………………………x x 4.1设备准备与检查…………………………………x x 4.2安装调试过程………………………………………x x

4.3故障分析……………………………………………x x 4.4实物展示……………………………………………x x 5结论………………………………………………………x x 6使用仪器设备清单………………………………………x x 7收获、体会和建议…………………………………………x x

摘要 LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光，LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。LED作为新一代的节能照明产品，其拥有低能耗、体积小、无污染等诸多优点而受到广泛关注。声、光控照明灯开关电路，能自动控制白天关，夜晚有声响自动开启亮灯，使其能达到人走灯灭的效果。该电路具有灵敏高、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。关键词：LED；照明；节能工作；声光控开关 1 概述 LED（Lighting Emitting Diode）照明即是发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具[1]。 1.1 LED概述 1.1.1 基本概念及照明原理 LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I- N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。 μ以内产生。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数 m 理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关，即λ（1.1） g ≈ ) 1240mm ( E / 式中Eg的单位为电子伏特（ev）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm

声光控开关电路原理图分析

该电路是目前市面上常用的声光路灯控制器的原理图. 220V市电经过VD1~VD4组成的桥式整流输出脉动电压,经过R1,VD5,C1降压滤波后,由VS提供11V的稳定直流电压,为控制电路提供电源供给. 静态待机状态下： BM无信号输入，V1处于静止放大状态，因为C3的隔直作用，V2基极无偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0使得V3也处于截止状态，C4上面无电压，VT的控制极没有提供足够的导通电压，VT处于截止状态，EL没有足够的电流，处于熄灭状态。当外界光照强度足够时： RG呈现低阻抗状态，即使短路C3，V2的基极也得不到足够的偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0使得V3也处于截止状态，C4上面无电压，VT的控制极没有提供足够的导通电压，VT处于截止状态，EL没有足够的电流，处于熄灭状态。当外界光照强度较弱且无声音信号时： RG呈现高阻抗状态，与R7,R8的阻值相比可视作RG为开路状态，但因为C3的隔直作用，V2基极无偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0使得V3也处于截止状态，C4上面无电压，VT的控制极没有提供足够的导通电压，VT处于截止状态，EL没有足够的电流，处于熄灭状态。当外界光照强度较弱且有声音信号时： RG呈现高阻抗状态，与R7,R8的阻值相比可视作RG为开路状态。BM输出的音频信号经过V1放大在其集电极产生了幅度极高的音频信号，通过C3耦合，这个放大后的音频信号正极性部分经过R5,R6,R7,R8分压后为V2提供了足够强的基极偏置，V2进入导通状态致使V3进入饱和导通状态，电源通过V3,VD6向C4充电，由于音频信号的频率不会很高而且声音信号有一定的持续时间，C4在这段时间内可以被充满电至10V左右，此时C4通过R10为可控硅VT提供了足够的导通电压，EL获得足够的电流，处于发光状态。当声音信号消失后，由于VD6被反向偏置，C4上的电荷只能通过R10,VT放电，而C4和R10的放电时间常数比较大，VT会保持持续导通，直到C4上的电压不足以使VT导通时，EL恢复到熄灭状态。根据上述分析，如果要调整该控制器的声音灵敏度，可以通过调整R4的阻值来实现，当R4的阻值增加，可以降低声音灵敏度，反之则提高声音灵敏度。如果要调整该控制器的光照灵敏度，可以通过调整R8的阻值来实现，当R8的阻值增加，可以提高控制器起作用的光照度，反之则可以降低控制器作用的光照度。R4,R8是独立调整各自的灵敏度而相互影响比较小，如果调整R5和R6的话两个参数的灵敏度都会受到影响而改变。本电路的EL最大功率限制在于VD1~VD4的最大电流以及VT的最大电流，根据本电路中的器件选择，最大允许电流为1A，所以EL的功率应该限制在220W以下，为留有余量，EL最好是小于等于100W的。

光控灯课程设计

模拟电子技术课程设计报告设计题目：光控灯学院电气电子工程学院班级学号姓名成绩指导教师王小平完成日期：2012年6月22日

目录摘要 (2) 1、设计要求及原理 (3) 1.1 设计要求 (3) 1.2 设计原理 (3) 2、设计过程 (3) 2.1 设计电路 (3) 2.2 电路说明 (3) 2.3 元件参数 (4) 3、问题及解惑 (4) 4、心得和体会 (5) 5、课程设计评分标准 (6) 6、参考文献 (7) １

摘要在现代社会中，某些场所灯光已经不再满足与单纯的手动开关，而是向智能和人性化方便向发展，方与节能已经是主题口号，所以各种光控灯应运而生，而且在光控基础上在发展成为更实用的声光控照明灯，所以研究光控的原理是非常有必要的。本课题介绍的光控自动照明灯，电路简单，使用方便。通过光控照明电路，以达到节省能源的目的,该设计主要介绍的是关于光控的电路设计。光控是通过光敏电阻来实现的，当光敏电阻在有光的时候灯就会慢慢的熄灭。在较黑暗或完全没有光照的时候灯就会亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，和延长了灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。关键词：光控、三极管、继电器、光敏电阻、发光二极管、运算放大器２

1、设计要求及原理 1.1设计要求白天时灯灭，天黑时灯自动点亮。 1.2设计原理光控灯是把光信号转换为电信号，再将电信号转换为光信号的装置。电路中有一个光敏元件它的内阻随光照的强弱变化而变化，一般是光线强时电阻减小，光线弱时电阻增大，从而可改变电路的分压值，经开关电路、放大电路来控制发光二极管的导通或截止来实现光控的。 2、设计过程 2.1电路 2.2电路说明接通电源后，当有光照射到光敏电阻RP时，其阻值减小，Q1基极电压降低Q1截止，Q1基极电压升高Q1截止，发光二极管无电流通过处于熄灭状态；反之光敏电阻RP没有光照时，其阻值增大，Q1基极电压降低，Q1饱和导通，发光二极管得到电压从而发光。但这个电压较小，不能驱动LED灯，需要对这个电压进行放大。本电路中用到特殊器件----光敏电阻(Rp),用之前可先用万用表测试其在受光时的电阻３

声光控延时开关设计

一、引言 (2) 二、系统设计 (2) 三、原理描述 (2) 四、元器件的选择 (3) 4.1 驻级话筒 (4) 4.1.1驻级话筒的结构 (4) 4.1.2驻级话筒的接法 (5) 4.1.3驻级话筒的输出方式 (5) 4.1.4驻极体话筒的特性参数 (6) 4.1.5驻级话筒的极性判别 (6) 4.1.6驻级话筒的特性参数 (6) 4.2光敏电阻器 (8) 4.2.1光敏电阻的检测 (8) 4.4 CD4011 (9) 4.5 555定时器 (9) 4.5.1 555定时器的功能。 (10) 555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为低电平。10 4.5.2 555的引脚 (10) 4.6发光二极管 (11) 4.6.1LED芯片的发展 (11) 4.7三极管 (11) 五、电路模块 (12) 5.1 声光检测模块 (12) 5.1.1声音放大电路 (13) 5.1.2光控制电路 (13) 5.2逻辑门 (13) 5.3 555延时环节 (14) 5.4 被控制电路 (15) 六、PCB板的制作与调试 (15) 6.1 pcb的绘制 (15) 6.2 pcb板的制作 (15) 七课程设计总结 (16) 八、参考文献 (16)