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1、声光控节电开关的设计与制作,指导教师：郝延春班级啊：信号3093组别：第六组,声光控节电开关设计与制作,指导教师：郝延春小组：第六组,设计题目,声光控节电开关,工期要求,整个项目在16学时内完成。,项目目录,设计任务及要求基本元器件的识别、测试及选用基本原理与分析设计过程及运算安装与调试心得体会参考文献,设计任务,设计制作 设计一声、光控开关，满足：在白天或光线较亮时，节电开关呈关闭状态。光不亮：夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、掌声等都能打开节电开关。延时一段时间后开关自动关闭。下一次有触发时再次打开开关。该开关适用与楼道、厕所、洗刷间、走廊等
2、公共场所。,设计要求,要求灵敏度高，感应距离为3米。延时1-65S（可调）后开关能自动断开，灯灭。灯泡有220V市电供电。也可接100W以下的其他电气设备。节电开关自身消耗小于0.5W。,给定条件,给出电路图、要求安装设计实用产品、声控节电开关照明时间控制1分钟内，整个电路采用分立元器件或者数字集成电路组成。,设计内容,1根据具体情况计算电路参数2选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、电感、（稳压）二极管、三极管和可控硅的数值、质量、电器性能的准确判断3根据实际外壳大小设计1：1印刷板布线图4设计制作印刷线路板5焊接、调试电路,设计要求,这里介绍的节电开关，在白天或光线较亮时，节电开关呈关
3、闭状态，灯不亮，夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。当有人经过该开关附近时，脚步声等把节电开关启动，灯亮，延时4050秒后节电开关自动关闭、灯灭。工期要求：整个项目在16学时内完成。,基本组成部分,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。,声控照明节电开关电路原理图,电路基本原理,电路原理：话筒MIC1和VT1、R1R3、C1组成声音拾取放大电路。为了获得较高的灵敏度，VT1 的值选用大于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，C2、D1和D2、C3构成倍压整流电路。把声音信号变成直流控
4、制电压。R4、R5和光敏电阻R11组成光控电路。有光照射在R11上时，阻值变小，对直流控制电压衰减很大。VT2、VT3和R7、D3组成的电子开关截止，C4 内无电荷，单向可控硅MCR截止，灯泡不亮。在MCR截止时，直流高压经R9、R10、D4降压后加到C3、CW1（稳压管）上端。C3为滤波电容，CW1为稳压值1215V的稳压二极管，保证C3上电压不超过15V直流电压。当无光照射R11 时，R11 阻值很大，对直流控制电压衰减很小，VT2、VT3等组成的电子开关导通，D3 也导通，使C4充电。R8、C5和单向可控制MCR、D5D8 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
5、，MCR导通，灯泡点亮。灯泡发光时间长短由C4、R8 的参数决定，按图中所给出的元器件数值（R8为22K），发光30秒左右后，MCR截止，灯熄灭。C5为抗干扰电容，用于消除灯泡发光抖动现象。,麦克风,麦克风的分类：动圈式。驻极式,放大电路,话筒MIC1和VT1、R1R3、C1组成声音拾取放大电路。为了获得较高的灵敏度，VT1 的值选用大于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。,倍压整流,C2、D1和D2、C3构成倍压整流电路。把声音信号变成直流控制电压。,光敏电路,R4、R5和光敏电阻R11组成光控电路。光敏电阻在光亮的环境下电阻值很小相当于短路，在黑暗的
6、环境下电阻值很大，相当于开路。因此在光亮时阻止声音信号继续往后送。,延迟电路,D4、D5、C5、R8、KG1构成延时控制电路。通过对C4的充放电来实现等亮的时间长短。 C4通过R8 把直流触发电压加到MCR控制端，MCR导通，灯泡点亮。灯泡发光时间长短由C4、R8 的参数决定,电子开关,VT2、VT3等组成的电子开关，当R11无光照射R11两端电位高使VT2饱和导通，R7产生高的电位差，使VT3饱和导通。,交流开关,单向可控制MCR、D5D8 组成交流开关通过MCR的导通来控制灯的亮和灭。,涉及元件,涉及元件：色环电阻 光敏电阻 电解电容 开关二极管 整流二极管 稳压二极管 晶体三极管 驻极话
7、筒 可控硅 灯珠工具仪器：电烙铁 模拟万用表 示波器,制作检测,为确保制作能一次成功，所有元器件都要认真检测，判别元器件是否完好。 最容易分不清二极管+、-极，三极管E、B、C 极位置。特别注意可控硅检测。,制作注意事项,1. 首先检查你的印刷电路是否设计正确，元器件位置是否安装正确。特别是话筒、二极管、三极管、电容等极性不要装错。 2. 焊接质量尤其重要。焊接时间较长易损坏元器件，焊点处理是否合理，有没有焊接点短路、虚焊、多余管脚是否剪去。3. 制作过程中必需听从实训老师电子制作按排和要求。遵守纪律，注意用电安全，按照正常规程进行操作。,故障判断,1。元器件安装后，通电220v电压检查不正常
8、情况下：检查元器件是否安装正确。2. 在这种不明确情况下，可以不通交流电，加入8V直流电压到D4阳极，检查各个三极管工作电压。 1) VE = +6.8V（VT3的e极电压）2) 检查电子开关是否正常。将万用表电压档测可控硅(MCR100-6)阴阳极电压，当短接VT3的e、c极，可控硅(MCR100-6)阳极电压下降为零，说明电子开关电路正常。3) 检测Mic话筒两端电压约23V左右，说明Mic话筒连接正确。再检查R11光敏电阻两端电压值，光照时电压较低，不受光时电压较高，说光控电路工作正常；4）整体测试 将光敏电阻用不透光的物体遮档住，测量VT3发射极对地电压，当发出响声在话筒边发出声音时，
9、测得的电压就为5V以上，然后没有声音后又变为0。以上各项测试是正常工作时的电压变化情况，如实际制作好后不能实现设计的功能，按照单元电路的分析方法，分步查找原因。,安装及调试,A、如果购买的是散件，那么您可以一边组装一边测量，也可以全部组装后再一次性测量。不过一边组装一边可得到更多乐趣。 B、由于本电路使用220V交流，因此在组装时必须注意安全。当然为安全起见在调试时您可以用6V直流电源代替。电灯改用6V的电珠。待全部调试完毕，再用220V供电。具体做法是将直流电的 6V接到E处，短接R9、R10，接地线与本电路的地相连，如果没有6V的电源，接5V也是可以的，只是数据与下面所说的有所不同。 C、
10、接好6V电源，焊接好MIC、R1，给点掌声则在A处用示波器可以观察到2mV左右的电压波动。 D、焊接好C1、R2、Q1、R3，此时在B用万用表可测量得到3V左右的电压。给点掌声，用万用表即可观察到指针偏转。掌声越响，偏转较大。 E、焊接好R5、R6、R7、Q2、GMDZ ，用手盖住光敏电阻，用万用表可观察到C处电压变低，放开双手，让光敏电阻接受光照则C处电压又上升。 F、焊接好D1、D2、C2、C4、R4，使光敏电阻不受光（模拟夜晚），此时吹个口哨、放声唱一段歌，用万用表测量C处可以看到指针在摆动。接着使光敏电阻受光（模拟白天），此时不管发出多大的声响，C处一值保持在6V左右。 G、焊接上Q3
11、、C5、R8、D5、KG1、电珠。使光敏电阻不受光。此时再唱一段歌，可以发现电珠亮了。但如果您停止唱歌，而灯光却继续亮，这是延时电路C5、R8在发挥作用，过一段时间后灯自然熄了。再唱则又被点亮。 H、取消接在R9、R10上的短路线。焊接上R9、R10。接上220V电灯。重新检测有无其他异常情况。确认安全后接上220V市电试试。,参考文献,电工电子技术基础 、豆丁网、百度,心得总结,通过对本项目的制作,任务情况,组长：柴新宇负责人：鲁虹岩组员：郝亮、刘诗琦、代俊亮、饶盖夫、陈宇森,小组照片,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
