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1、毕业设计（论文）报告题 目 声光控制器的设计与制作 系 别专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 2012年 4 月声光控制器的设计与制作摘要： 本文主要研究了目前主流的声光控制器的工作构造及工作原理，并以此为基础，讨论了其主要应用。该声光控制器可实现在弱光条件声音信号经声电转换器后转换成微弱的电信号，该信号经放大后送处理器处理，处理器将幅度、频率不尽相同的一群声波信号转换成一次状态改变的控制信号，该信号经延时处理电路达到设计要求时间与设计要求功能，经执行机构直接控制负载动作。整个设计采用模块化结构设计，系统分为稳压电源电路、放大整形电路、延时电路、驱动电路的设计，晶闸管触发电路，最终实现
2、将声音信号转换为电信号控制电路的工作。声光控制器是一种新型的节能电子开关，广场应用于多层住宅和办公楼室外的走廊，门厅，楼梯间，过道等公共场所，是一种节能自熄开电子开关产品。Sound and light controller design and productionAbstract：This paper mainly studies the current main sound and light controller work structure and working principle, and based on this, and discussed its main applica
3、tion. The sound and light controller can achieve in low light conditions by the sound of voice signal converter convert electricity after weak electric signal, the signal after enlargement send processor processing, processor will amplitude, frequency, not the same, a group of acoustic signal into a
4、 state of change control signal, the signal processing circuit by the delay time to meet the design requirements and design requirements function, the enforcement agencies directly control load movement. The whole design USES modular structure design, system is divided into stabilized voltage power
5、supply circuit, plastic surgery to enlarge circuit, delay circuit, drive circuit design, thyristor trigger circuit, and finally achieve the voice signal signal.Sound and light controller is a new type of energy saving electronic switch, square used in multilayer residence and office building outdoor
6、 corridor, vestibular, stairwells, corridor and other public places, it is a kind of energy saving from extinguish open electronic switch products.Key Words: （四号，Times New Roman，靠左，加粗）LCD、Display、Color（35词，字体Times New Roman，1.5倍行距。与中文关键字保持一致。）目录前言.页码第一章 电路设计原理与实验电路.页码 1.1 课题研究的目的和意义.页码 1.2设计任务及要求.页码
7、1.3 声光控制器的特点及其应用 .页码1.4 设计方案.页码1.5 单元模块.页码 1.5.1 稳压电源电路的设计.页码 1.5.2 放大整形电路的设计.页码 1.5.3 延时电路的设计.页码 1.5.4 驱动电路的设计.页码第二章 电路板的制作及电路焊接与调试 2.1设计制作及要求.页码 2.1.1电路板的制作.页码 2.1.2电路的安装.页码 2.1.3电路测试.页码 2.2元器件的选择及检测方法.页码致谢.页码参考文献.页码附录.页码（小四，分散对齐，宋体，1.5倍行距）前言随着电子技术的发展，尤其是数字技术的发展，用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要，
8、而且贴近我们的实际生活。声光控电路已成为人们日常生活中必不可少的必需品，它不需要开关，当有人经过时会自动的亮；广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活、带来极大的方便。因此，得到了广泛的应用。声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。该电路由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路等组成，它不仅广泛适用于楼梯间、过道库房等场合，而且节能省电，使用方便。声光控制器是一种新型的节能电子开关，应用于多层住宅和办公楼室外的走廊，门厅，楼梯间，过道等公共场所，是一种节能自熄开电子开关产品。第一章 电路设计原理与实验电路1.1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
9、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
10、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。1.2设计任务及要求1.设计一个用于楼道路灯的声光控制器：白天灯不亮，夜间在声音的作用下使灯点亮，
11、灯亮50秒或更长时间后自动熄灭，要求以模拟电路（全部选用模拟器件）实现，且电路简单、低耗能、成本低、安全可靠。2.原理概述:声源产生的声音信号，经声电转换器后转换成微弱的电信号，该信号经放大后送处理器处理，处理器将幅度、频率不尽相同的一群声波信号转换成一次状态改变的控制信号，该信号经延时处理电路达到设计要求时间与设计要求功能，经执行机构直接控制负载动作。1.3声光控制器的特点及其应用特点：白天灯不亮，夜间在声音的作用下使灯点亮，灯亮50秒或更长时间后自动熄灭。具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。应用：声光控制器是一种新型的节能电子开关，应用于多层住宅和办公楼室外的走廊，门厅，楼梯
12、间，过道等公共场所，是一种节能自熄开电子开关产品。1.4 设计方案1、原理框图声电转换放大处理输出延时电源执行机构声源2、原理简述声源产生的声音信号，经声电转换器后转换成微弱的电信号，该信号经放大后送处理器处理，处理器将幅度、频率不尽相同的一群声波信号转换成一次状态改变的控制信号，该信号经延时处理电路达到设计要求时间与设计要求功能，经执行机构直接控制负载动作，处理电路如下图： 信号处理输入输出1.5 单元模块声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。该电路由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路等组成。1.5.1 稳压电源电路的设计电源电路的种类繁多，如变压器降压；桥式整流全波整流；
13、LC、RC滤波；三端稳压器稳压等。具体采用什么电路合适，则根据主体电路及执行机构不同和可靠、价廉、有效益等要求进行选用。电源的设计结构如下：降压整流滤波稳压1.5.2 放大整形电路的设计放大器输入是音频信号，幅值约几十mV左右。要使此信号控制后面的开关，要求放大器有约60dB的放大倍数，若一级放大电路的倍数不满足要求，可采用两级放大。因用作开关信号，可让晶体管直接工作于开关状态。要求白天灯不亮时，可用光敏电阻做晶体管的偏置电阻，白天光敏电阻阻值小，基流大，使晶体管处于深度饱和，致使话筒传过来的声音信号，不能使其退出饱和达到放大的目的。晚上光敏电阻阻值很大，输入信号经放大整形后变成幅值为所加电源
14、电压的一组不规则的脉冲信号。放大电路实现方法很多，除分立器件实现之外，还可采用运放，也可采用门电路等来实现。放大结构如下：声源光敏电阻转换放大1.5.3 延时电路的设计为使放大电路输出的一群脉冲信号转变为灯开的单一状态控制信号，要求声音信号到来灯亮后，延迟一段时间自动熄灭，可采用简单的RC电路来完成信号的延时。1.5.4 驱动电路的设计通常作为开关使用的器件有晶体管、可控硅、继电器、集成电路等，而负载则为电灯、电机等多种多样。声控开关的输出如能直接带动负载，就可以直接接上、如直流电机等，对于大负荷、交流市电等、声控开关的输出，还须去控制满足负荷要求的开关，如可控硅，继电器等，如负载功能更大，声
15、控开关的输出还不能推动可控硅，继电器时，则须通过共集电路把信号电流放大后，再去触发可控硅等。可控硅的导通角是可控制的，其控制极电流IG的大小将直接影响灯的亮度，IG越大、导通角越大、灯越亮。经实验测试IG 10mA时，可控硅全部导通。第二章 电路板的制作及电路焊接与调试2.1设计制作及要求2.1.1电路板的制作利用protel软件将已仿真成功后的数字钟逻辑框图绘制成原理图和PCB图。制作过程如下。1、原理图的绘制2、ERC检查3、生成网络表4、导入PCB5、转印PCB图6、腐蚀铜板7、钻孔。原理图和PCB图见附录所示。注意事项：制作PCB图时，元器件的封装必须与元器件的实际封装相一致，否则将给
16、后面元器件的安装造成很大的麻烦，甚至会使整个电路板报废；转印PCB图时，两面的导线过孔一定要对整齐；腐蚀铜板时要注意不断搅拌溶液，以免断线。2.1.2电路的安装准备好全套元件后，用万用表粗略地(因出厂前已测量过)测量一下各元件的质量，做到心中有数。 焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要装反，注意极性的正确，否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。2.1.3电路测试1.仪器准备准备好系统需要的具有开关性能的交流市电插座、函数信号发生器和示波器。用专用导线连接好PCB板需求的220V
17、电源，220V的市电对人体有危险，应注意人体及仪表的安全 。2.通电准备打开电源之前，先按照系统原理图检查制作好的电路板的通断情况，并取下PCB上的集成块，然后接通电源，用万用表检查板上的220V点上的值，同时检查板上的直流电源是否有输出，且直流值是否正确，不正确按原理图检查电源电路各点的参数值，一切完好之后再关掉220V电源，插上集成块。3.负载检查断开延时电路的输入即与前端电路的输出连线，用信号源提供延时电路的输入，观察负载灯是否按功能亮熄，不行，用万用表和示波器按原理图检查各点的波形与电压值。4.放大整形电路检查给话筒加上声音信号用示波器捕获该信号的波形，检查话筒工作是否正常，正常之后，
18、在用示波器检查两极三极管的集电极的输出波形是否达到设计要求，不行，则调整各级三极管的静态工作点，直到输出波形达到需求为止，可用仿真软件辅助调试。5.系统连调把延时处理电路和放大整形电路断开的连线接好，接通电源，给上声音信号，检查负载灯是否按要求亮熄，如有问题，检查连线的通断情况，直到正常为止。2.2元器件的选择及检测方法1.驻极体话筒用万用表来判断话筒的漏极和源极。首先将万用表拨至R X 1k档，黑红表笔分别源极（S），红表笔的接触点为漏极（D）。话筒极性判断后，同样用万用表来判断其灵敏度的高低。具体为：将万用表拨至R X 1k档。黑笔接漏极，红笔接源极，同时接地，这时用嘴吹话筒，观看表头的指
19、示。若无指示，则话筒失效；若有指示，则据指示范围的大小，说明其灵敏度的高低。2.晶体三极管 用万用表的档分别测管子每两极间的正反向电阻。当用一表笔接一电极，另一表笔分别接余下两极所测得阻值较小时，则表笔固定接的那极即为基极B。如果是黑表笔接B，则此管为PNP管；反之即为PNP管。在余下的两极中先假定一极为集电极C，另一极为E，如果是NPN管，黑笔接，红笔接E；若是PNP管则相反。测试放大作用，并记住表针偏转位置；然后把假定的C、E极对换，再测试其放大作用，比较两次结果，其中偏转角度大（电阻小）的那次假设是正确的，这样C、E极也区分出来了。3.二极管将万用表拨至R X 100或1K档，当所测的电
20、阻值较小时，所测的是正向电阻，即图中黑表笔接的是二极管的正极、红笔接的是负极；反之，若测得的阻值较大，则是反向电阻，黑表笔接的是负极、红笔接的是正极。4.电阻的测量用万用表的欧姆档来测量电阻阻值。首先将万用表的开关拨至欧姆档的适当量程，然后进行调零（两表笔短接，调节“0”电位器，使指针指向“0”），接着对电阻进行测量。两表笔分别接电阻的两端，看表头的读数确定阻值的大小。注意：每次变换量程，都需重新调零，数字万用表无需调零。5.双（单）向可控硅将万用表拨至R X 10k或R X 100k，分别测管脚间的正反向电阻。若测得两管脚间的正反向电阻很小（约100），则这两管脚为A和G极，余下的即为C。接
21、着区分开A和G极；任选一极为A，将万用表拨至1欧姆，不分表笔的正负，将两表笔分别接至A（假设）和C，在保持和C相接的情况下和G（假设）相连，这时可看到阻值变小，说明此时可控硅因触发导通而处于通态。再在保持和C相接的情况下和G断开，若仍处于通态，则对换两笔表，重复上述步骤，如仍能处于通态，则假设成立，否则不成立。6.光敏电阻的检测：A：用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住，此时万用表的指针基本保持不动，阻值接近无穷大。此值越大说明光敏电阻性能越好。若此值很小或接近为零，说明光敏电阻已烧穿损坏，不能再继续使用。B：将一光源对准光敏电阻的透光窗口，此时万用表的指针应有较大幅度的摆动，阻值明显减小，此值
22、越小说明光敏电阻性能越好。若此值很大甚至无穷大，表明光敏电阻内部开路损坏，也不能再继续使用。C：将光敏电阻透光窗口对准入射光线，用小黑纸片在光敏电阻的遮光窗上部晃动，使其间断受光，此时万用表指针（示数）应随黑纸片的晃动而左右摆动。如果万用表指针始终停在某一位置不随纸片晃动而摆动，说明光敏电阻的光敏材料已经损坏。4致谢本毕业设计论文完成过程中，我首先要感谢我的指导老师朱芙菁老师的亲切关怀和悉心指导。朱老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。朱老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，给以终生受益无穷之道。对朱老师的感激之情是无法用言语表达的。她严肃
23、的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，朱老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。在此谨向朱老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在此，我还要感谢我们班上的同学，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后，衷心感谢无锡科技职业学院三年来对我的大力栽培，我会用我的知识来回报祖国和母校对我的栽培，谢谢您！参考文献（1）学术期刊格式：【序号】【第一作者，第二作者，第
24、三作者等】【题名】【学术期刊刊名】【出版年份】【卷号（期号）】【起页止页】例：1 高景德,王祥珩.交流电机的多回路理论J.清华大学学报,1987,27(1):18(完整的)2 高景德,王祥珩.交流电机的多回路理论J.清华大学学报,1987 (1):18(缺卷的)3 Chen S,Billing S A,Cowan C F,et al.Practical identification of MARMAX models.Int J Control,1990,52(6):13271350(完整的)（2）学术著作格式【序号】【作者】【学术著作书名】【版次(首版免注)】【翻译者】【出版地:出版社，出版年
25、】【起页止页】例：1 竺可桢.物理学M.北京:科学出版社,1973.132霍夫斯基主编.禽病学M:下册.第7版.胡祥壁等译.北京:农业出版社,1981.79（3）有KSBN号的论文集格式【序号】【作者】【题名】【见(In:)主编.(,eds.)】【有KSBN号的论文集名】【出版地: 出版社，出版年】【起页止页】例：1 张全福，王里青.”百家争鸣”与理工科学报编辑工作C.见:郑福寿主编.学报编论丛:第二集.南京:河海大学出版社,1991.14（4）学位论文格式【序号】【作者】【题名:硕士或博士学位论文】【保存地点:保存单位】【年份】例：1 张竹生.微分半动力系统的不变集D:博士学位论文.北京:北
26、京大学数学系,19832 余勇.劲性混凝土柱抗震性能的试验研究D:硕士学位论文.南京:东南大学土木工程学院,1998 （5）专利文献格式【序号】【专利申请者】【题名】【国别】【,专利文献种类】【,专利号】【出版日期】例：1 姜锡洲.一种温热外敷药制备方法P.中国专利,881056073.198907266（6）技术标准格式【序号】【起草责任者】【标准代号】【标准顺序号发布年】【标准名称】【出版地:出版社,出版年】例：1 全国文献工作标准化技术委员会第六分委员会.CB6447S6文摘编写规则S.北京:喂标准出版社,1986（7）报纸文献格式【序号】【作者】【文献题名】【报纸名,出版日期(版面次序
27、)】例：1 谢希德.创新学习的交思路N.人民日报,19981225(10) （8）电子文献格式【序号】【作者】【文献题名】【电子文献类型标示】【载体类型标示文献网址或出处,更新/引用日期】例：1 万锦坤.中国大学学报论文文摘(19831993)(英文版)DB/CD.北京：中国大百科全书出版社，19962 王明亮.标准化数据库系统工程新进展EB/OL. 2.html, 19980816附录（宋体、加粗、三号、居中）附录1（宋体、加粗、四号、靠左）程序（宋体、小四、首行缩进2个字符）附录2电路图* 使用本格式时，请将括号内的内容删除！ *备注：1.格式标题：一级标题：中文用宋体、英文用Times
28、New Roman,加粗、三号、居中；二级标题：中文用宋体、英文用Times New Roman、加粗、小三、靠左； 三级标题：中文用宋体、英文用Times New Roman、加粗、四号、靠左。正文内容：字体：中文用宋体、英文用Times New Roman、小四； 段落缩进和间距：对齐方式：两端对齐（或左对齐）。大纲级别：正文文本。缩进：左、右均为0。特殊格式：首行缩进2个字符。 间距：段前段后均为0。（重要！） 行距：1.5倍行距。2.文件页面设置页边距：上：2.54 厘米 下：2.54 厘米左：3.17 厘米 右：3.17 厘米装订线：0纸张：A4。3.中英文摘要格式见示例。4.目录目
29、录的制作采用自动生成形式，具体操作方法为：1)在撰写论文过程中，将所有标题内容进行大纲级别的设定。具体操作为：选定要设置的标题，选择：格式段落缩进和间距大纲级别级。2)完成论文撰写后，在论文前部，中英文摘要之后，插入目录。具体操作为：插入引用索引和目录目录，选择“显示页码”和“页码右对齐”，“制表符前导符”选择第一种，“格式”选择“来自模版”，“级别”选择“3”（如有需要也可选择更多级）。3)形成目录后再进行格式设置,格式设置见“目录”示例。*大纲级别说明：“前言”、“章名称”、“总结”、“附录”、“谢辞”、“参考文献”为一级标题，“节名称”为二级标题，“小节名称”为三级标题。如有需要，可设置
30、四级标题。（中、英文摘要题目不要列入任何标题等级）5.页码毕业论文的页码设置要求为：1)封面 不出现页码2)中文摘要、英文摘要、目录 这三部分做为一个小节进行页码设置。 视图页眉和页脚页脚插入页码 设置页码格式：数字格式i,ii,iii 页码编排起始页码，选择i3)前言、论文正文、小节、附录、谢辞、参考文献 这六部分做为一个小节进行页码设置。 视图页眉和页脚页脚插入页码 设置页码格式：数字格式1,2,3 页码编排起始页码，选择14）页眉：视图页眉和页脚页眉。分两行居中输入其中上行为“无锡科技职业学院毕业设计论文”下行为毕业设计名称，字体为宋体小五号。*注意* 1)页眉和页脚工具栏里的“链接到上
31、一个”按钮一般情况下不选中，如果小节多分，则视实际情况选中此按钮。 2)小节划分方法 以区分“目录”和“前言”部分为例： 如果“目录”的结尾部分和“前言”在同一页上，则光标停留在“前言”二字之前，然后操作： 插入分隔符，在“分节符类型”栏里选择“下一页”。 如果“目录”的结尾部分和“前言”不在同一页上，则光标停留在“前言”二字之前，然后操作：插入分隔符，在“分节符类型”栏里选择“连续”。6.一级标题不要出现在某页中部。一级标题包括“前言”、“章名称”、“总结”、“附录”、“谢辞”、“参考文献”。一般操作是在一级标题前使用插入分页符的方法，具体操作是：插入分隔符分页符。7.参考文献的写作方式见工
32、作手册，参考文献要求在3篇以上。标号用中括号。8.论文字数在8000字以上。9.标题中的数字一律用阿拉伯数字表示。10.标题不要用自动编号功能。11.附录以下材料应以附录形式出现1)以不同形式语言编写的电脑程序。2)较复杂的电路图。3)如有实物材料，材料名称列入附录。4)其他说明、辅助性内容。12.论文中出现的表格和图形必须统一编号并注明图的名称在图或表的正下方居中使用五号宋体（如图1-1：示例用图，表1-1：示例用表）说明1.标题：一级标题：中、英文摘要题目、“目录”、章名称、“附录”、“谢辞”、“参考文献”。二级标题：节名称三级标题：小节名称2.正文内容：中、英文摘要内容、前言内容、论文正文内容、总结内容、致谢内容。
