《声光双控照明灯灯简易设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《声光双控照明灯灯简易设计.docx（9页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、声光双控照明灯灯简易设计电子技术课程设计报告 题目：声光双控照明灯简易设计 姓 名： 王 子 洲 学 号： 专业班级： 指导老师： 王 允 健 所在学院： 目录 (一) 任务与要求 . 4 设计任务： . 4 设计要求： . 4 (二) 总体方案设计 . 5 总体原理框图： . 5 电路图与原理分析： . 5 (三) 各模块功能与分析 . 7 声音放大电路： . 7 整流电路： . 7 光敏电路： . 7 电子开关： . 8 延时电路与交流开关： . 8 电源电路： . 9 (四) 元件清单表: . 10 (五) 总结和体会： . 11 附录 . 12 2 河南理工大学模拟电子数字电子课程设计
2、 声光双控照明灯简易设计 在我们身边长明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。另外，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。声光控集声控、光控、延时自动控制技术为一体,内置声音感应元件,光效感应元件,白天光线较强时，受光控自锁，有声响也不通电开灯；当傍晚环境光线变暗后，开关自动进入待机状态，遇有说话声、脚步声等声响时，会立即通电,亮灯，延时半分钟后自动断电。能延长灯泡寿命6倍以上，节电率达90;二者都为人们的日常生活提供诸多方便。于是我也收集资料根据他人的经验运用学过的模电数电知识自己也动手尝试设计制作简易声光控照明灯。 声光控 延时 光效感应 3 河南理工
3、大学模拟电子数字电子课程设计 (一) 设计任务： 设计一个简易声光控延时照明灯电路 任务与要求 设计要求： l 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。 l 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。 l 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。 l 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。 l 利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。 4 河南理工大学模拟电子数字电子课程设计 (二) 总体原理框图： 总体方案设计 图1 是该
4、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。 电路图与原理分析： 根据设计思路与大概电路的总结，得出总电路图，如下： 声光控照明节电开关电路原理图 工作原理： 当此电路周围有声音信号时，MIC将声音信号接收后经VT1放大，再经整流电路转变为电压信号。当有光照照在光敏电阻RGM上时，其阻值变小，对直流控制电压衰减很大，导致VT2、VT3和R7、VD3组成的电子开关截止。而C4中无电荷，使单向可控硅MCR处于截止状态，灯泡不亮。 结论1有声音有光时，灯泡不亮。 同理：当有声音信号传入而又无光照射在光敏电阻RGM 时，RGM阻值很大，对直流
5、控制电压衰减很小。VT2、VT3和R7、VD3组成的电子开关导通，使C4充电。由于充满电时5 河南理工大学模拟电子数字电子课程设计 间很迅速，C4充满电荷后通过R8 把直流触发电压加到MCR控制端，MCR导通，灯泡点亮。当C4中电荷放至零时，MCR回复截止状态，灯熄灭。 结论2有声音无光时，灯泡亮。 当灯泡点亮过程中有新的声源出现时，C4会重新充电后重新放电，即重新计算点亮时间。根据下表元件参数所致，灯泡亮的时长约为40秒左右。如果需要改变灯亮时长，只需更改C4或者R8的参数即可。 6 河南理工大学模拟电子数字电子课程设计 (三) 声音放大电路： 各模块功能与分析 当MIC获取到声音信号后，其
6、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： 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： 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。 7 河南理工大学模拟电子数字电子课程设计 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：
7、 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。 8 河南理工大学模拟电子数字电子课程设计 R8、C5和单向可控制MCR、VD5VD8 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。 电源电路： 电路如下图，220V交流电通过灯丝，经过VD5-V
8、D8整流后，和R9,R10，VD4降压。C6为滤波电容，VW为稳压值1215V的稳压二极管，保证C6上电压不超过15V直流电压。此部分电路作用为提供稳定的工作电压。如图： 9 河南理工大学模拟电子数字电子课程设计 (四) 序 号 VT1 VT2 VT3 VD1 VD2 VD3 VD4 VD58 VW MCR BZ C1 C2 C3 型号或参数 9014 9014 9012 IN 4148 IN 4148 IN 4148 IN 4001 IN 4004 稳压管 100-8 100W 1 F 1 F 0.1 F 元件清单表: 序 号 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R910 RGM
9、 Mic C4 C5 C6 型号或参数 10K 2M 47K 300K 4.7K 100K 10K 240K 51K 光敏电阻 - 100 F 0.03 F 220 F 作 用 分压限流 基极偏置 集电极偏置 限流 偏置电阻 基极偏置 偏置电阻 放电延时 降压 光控元件 话筒 充放电电容 滤波 退偶电容 作 用 信号放大 开关 开关 整流 整流 和C4组成充电电路 检波 整流 直流稳压12V 单向可控硅 灯泡 偶合 偶合 滤波 10 河南理工大学模拟电子数字电子课程设计 (五) 总结和体会： 记得大二起始我想参加电气开发部时就做过声光控照明灯，当时是懂非懂的。从同学那里讨得一些电子元件，还从校
10、超市买来可控硅只是照着电路图生搬硬套的焊接出板子，到头来却是竹篮打水一场空，二极管不会亮结果反复试验还烧坏了几个二极管。如今初步学习Multisim，Proteus绘制原理图仿真，还有Altium Designer绘制电路板，加上数字电子模拟电子的知识使我分析起电路图来更加有头绪。 虽然大多设计内容都来自别人之手，但我也根据他人的设计动手实践了一把，有了第一次做板的经验第二次就更加有自信。我也在调整元器件参数的同时体会电路参数的变化！一个小小的电路还那么的繁琐，况且一块密密麻麻的板呢！？这次制作也让我认识到作为一个硬件工程师的艰辛，原本我以为一切在不确定中完成电路的制作，比如电阻电容电感的选取
11、有个大概即可。当我看到Altium Designer工程师们用三个电脑屏幕操作，看到他们一根根的布线，一层层的分析，一块块的完成。我才意识到再庞大的电路板它也是在人的完全分析计算下完成而不是只是靠主观意识上的猜测，还有庞大的板子比如电脑主板是一个人的精力所不能完成的，而是由大家精诚合作分块分时的作业，相互的配合而成！而此时我有觉得作为一个硬件工程师也是自豪的，因为板子是“我”亲手打造的，它也同时代表了“我”的思想。 由是我也感谢在学习中碰到的热心帮助我的同学，更感谢呕心沥血孜孜不倦教导我们视我们如同自己孩子一般的两位可敬的王老师。还有我虽然没有如意进入电气开发部，但我对电子电路的兴趣永远不减！ 11 河南理工大学模拟电子数字电子课程设计 附录 12
