一、實驗目的和任務
該次實驗是為了培養運用有關課程的基礎理論和技能解決實際問題的能力，從而提高本專業必要的基本技能、方法和創新力。
實驗任務是製作聲光控延時開關。在黑暗的情況下，當發出聲響，燈泡會自動點亮，提供照明，聲音結束後，燈泡不會馬上熄滅而是延時幾分鐘後自動熄滅。而在白天，即使有聲音，燈泡也不會亮，這樣就可以自動實現白天光線暗和晚上遇到聲響時，燈泡會自動點亮。
該種聲光控開關在樓梯通道中應用甚廣，真正的實現了人來燈亮，人走燈滅，既方便又實用。
二、分析與設計
1.設計任務分析：顧名思義，聲光控延時開關就是用聲音和光來控制開關的「開啟"，若干分鐘後延時開關「自動關閉"。
因此，整個電路的功能就是將聲音頻號處理後，變為電子開關的開動作。明確了電路的訊號流程方向後，即可依據主要元器件將電路劃分為若干個單元，由此可畫出圖2所示的方框圖。
2.實驗原理及原理圖：聲光控延時開關的電路原理圖見圖1所示。
電路中的主要元器件是使用了數字積體電路cd4011，其內部含有4個獨立的與非門vd1 1～vd4，使電路結構簡單，工作可靠性高。
原理圖結合圖2來分析圖1。聲音頻號(腳步聲、掌聲等)由駐極體話筒bm接收並轉換成電訊號，經c1耦合到vt的基極進行電壓放大，放大的訊號送到與非門(d1)的2腳，r4、r7是vt偏置電阻，c2是電源濾波電容。
為了使聲光控開關在白天開關斷開，即燈不亮，由光敏電阻rg等元件組成光控電路，r5和rg組成串聯分壓電路，夜晚環境無光時，光敏電阻的阻值很大，rg 兩端的電壓高，即為高電平間t=2πr8c3，改變r8或c3的值，可改變延時時間，滿足不同目的。d3和d4構成兩級整形電路，將方波訊號進行整形。當c3充電到一定電平時，訊號經與非門d3、d4後輸出為高電平，使單向可控矽導通，電子開關閉合；c3充滿電後只向r8放電，當放電到一定電平時，經與非門d3、d4輸出為低電平，使單向可控矽截止，電子開關斷開，完成一次完整的電子開關由開到關的過程。
二極體vd11～vd44將交流220v進行橋式整流，變成脈動直流電，又經r1降壓，c2濾波後即為電路的直流電源，為bm、vt、ic等供電。
3.原器件清單
（1） ic選用cmos數字積體電路cd4011，其裡面含有四個獨立的與非門電路。內部結構見圖3，vss是電源的負極，vdd是電源的正極。
（2）可控矽t選用單向可控矽100-8型，單向可控矽的外形如圖4所示，它的測量方法是：用r×1檔，將紅錶筆接可控矽的負極，黑錶筆接正極(如印製板圖所示)，這時表針無讀數，然後用黑表筆觸一下控制極k，這時表針有讀數，黑錶筆馬上離開控制極k這時表針仍有讀數(注意觸控製極時正負錶筆是始終連線說明該可控矽是完好的。
（3）駐極體bm選用的測量方法是：用r×100檔將紅錶筆接外殼的s、黑錶筆接d，這時用口對著駐極體吹氣，若表針有擺動說明該駐極體完好，擺動越大靈敏度越高.當外界無聲響時，bm處於高電平,若有聲響則變成低電平。
（4）光敏電阻rg選用的是625a型，有光照射時電阻為20k以下，無光時電阻值大於100mq，說明該元件是完好的。
（5）二極體採用四個普通的整流二極體1n4007。將萬用表撥至r×100ω或×1k檔，當所測的電阻值較小時，所測的是正向電阻，黑錶筆接的是二極體的正極，紅錶筆接的是負極。
（6）三極體vt採用9014型號。用萬用表的檔分別測管子每兩極間的正反向電阻。當用一錶筆接一電極，另一錶筆分別接餘下兩極所測得阻值較小時，則錶筆固定接的那極為基極b。
如果是黑錶筆接b，則此管·為npn管；反之即為pnp管。在餘下的兩極中先假定一極為集電極c，另一極為e，如果是npn管，黑筆接c，紅筆接e；若是pnp管則相反。測試放大作用，並記住表針偏轉位置；然後把假定的c，e極對換，再測試其放大作用，比較兩次結果，其中偏轉角度大（電阻小）的那次假設是正確的，這樣c，e極也缺別出來了。
三、系統實施（實驗步驟）
首先，準備好全套元件後，用萬用表粗略地(因出廠前已測量過)測量一下各元件的質量，做到心中有數。
其次，焊接時注意先焊接無極性的阻容元件，電阻採用臥裝，電容採用直立裝，緊貼電路板，焊接有極性的元件如電解電容、話筒、整流二極體、三極體、單向可控矽等元件時千萬不要裝反，注意極性的正確（電解電容:管腳長的為正，短的則為負.二極體：
有白色圈的一邊為負，沒有的一邊為正），否則電路不能正常工作甚至燒毀元器件。
最後，除錯前，先將焊好的電路板對照印刷電路圖認真核對一遍，不要有錯焊、漏焊、短路、元件相碰等現象發生。通電後，人體不允許接觸電路板的任一部分，防止觸電，注意安全。如用萬用表檢測時，只用將萬用表兩錶筆接觸電路板相應處即可。
除錯時應先將光敏電阻的光擋住，將ab分別接在電燈的開關位上，在駐極體附近輕拍雙手發出聲音，這時燈亮，隔一段時間，在無其他聲響發出的情況下，燈自動熄滅。若用光照射光敏電阻，再用雙手在駐極體附近重拍發出聲音，這時燈不亮。說明光敏電阻完好，本人實驗成功。
若不成功請仔細檢查有無虛假錯焊和拖錫短路現象。
感測器課程設計報告
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