電子畢業設計(**）-聲、光、觸控三控延時電路
目錄摘要4
關鍵字4
一. 引言4
二. 目標分析4
三. 電路結構的設計及工作原理的設想4
四. 設計的思想和依據7
4.1常用積體電路簡介7
4．1．1半導體積體電路型號命名法……………………7
4．1．2積體電路晶元管腳識別8
4．1．3整合三端穩壓器9
4．1．4積體電路cd406910
4.2光敏電阻的工作原理11
4.2.1 光敏電阻器的結構、特性及應用………………10
4.2.2光敏電阻器的分類11
五.主要器件的檢測13
5.1光敏電阻的檢測13
5.2積體電路cd4069各引腳間的開路電阻的檢測…………13
六. 元件表14
七. 總結14
八. 結束語15
九.參考文獻15
十. 附圖：採用cd4069非門積體電路的：聲、光、觸控三控延時電路16
聲、光、觸控三控延時電路
摘要：目前市場上所遇到的自熄開關主要有聲光控延時開關，天黑以後，當有人走過樓摘梯通道發出腳步聲或其它聲音時，樓道燈會自動點亮提供照明，當人們走過樓道延時幾秒鐘後會自動熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，即可以達到節能的目的，但在有光無聲的狀態下開燈檢查卻不行。
我設計的聲、光、觸控三控延時電路就解決了這個問題，本人設計的是一款以cd4069數位電路為主要元件製作的聲、光控制及人體觸控控制的延時照明燈電路。將該裝置安裝在樓道、走廊或衛生間等場所，在夜間，有人走動或發聲時，燈會自動點亮延時數秒後自動熄滅。在白天，若觸控電極片a，則自動燈會受觸發而點亮。
關鍵詞:光控聲控靜電感應節能樓道照明燈畢業設計
一．引言
國標gb50096-1999《住宅建築設計規範》規定，住宅中公共部分應設人工照明，除高層住宅的電梯廳和應急照明燈外，均應採用節能自熄開關。採用自熄開關的主要目的是改善人們的居住環境及節能。
目前市場上所遇到的自熄開關主要有聲光控延時開關，天黑以後，當有人走過樓梯通道發出腳步聲或其它聲音時，樓道燈會自動點亮提供照明，當人們走過樓道延時幾秒鐘後會自動熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，既可以達到節能的目的，但在有光無聲的狀態下開燈檢查卻不行。我設計的聲、光、觸控三控延時電路就解決了這個問題，在任何狀態下用手摸到觸控開關銅片，人體的靜電感應電壓經電子線路放大後就能將開關啟動。
實際使用價值更大。
二 .目標分析
觸控電極片用1~2平方厘公尺的銅片做成代替觸點開關，使用壽命長。
聲控靈敏度高，夜間的腳步聲、說話聲等均可將開關啟動。
電路光控強度可調。
效能可靠，電路穩定。
三電路結構的設計及工作原理的設想
本人設計的是一款以cd4069數位電路為主要元件製作的聲、光控制及人體觸控控制的延時照明燈電路。將該裝置安裝在樓道、走廊或衛生間等場所，在夜間，有人走動或發聲時，燈會自動點亮延時數秒後自動熄滅。在白天，若觸控電極片a，則自動燈會受觸發而點亮。
該聲、光、觸控三控延時照明燈電路由電源電路、聲控電路、觸控控制電路、延時電路、繼電器驅動電路等組成，見附圖：採用cd4069非門積體電路的聲、光、觸控三控延時照明燈電路。
電路中,電源電路由電源變壓器t整流橋堆ur三端整合穩壓器ic1及濾波電容c4c4組成.照明燈el與繼電器k的常開觸頭k1串聯後,並接在電源變壓器的一次繞組兩端;聲控電路由傳聲器bm數字積體電路ic2每部的非閘電路d1d2及電阻r1~r4電容c1c2等組成；光控電路由傳聲器bm數字積體電路ic2內部的非閘電路d1d2及電阻r1~r4電容c1c2等組成;光控電路由光敏電阻rg、電位器rp電阻r4ic2內部的非閘電路d3二極體vd1等組成;觸控控制電路由電極片a電阻r6r7積體電路ic2內部的非閘電路d4二極體vd2等組成;延時電路由電阻r5電容c3ic2內部的非閘電路r5等組成;繼電器驅動電路由繼電器k二極體vd3電晶體v及電阻r8等組成.交流220v電壓經電源變壓器t降壓ur整流c4濾波及ic1穩壓後,在c5兩端產生+5v電壓,供給繼電器和整個控制電路.
接通電源後,整個控制電路在守侯狀態,非閘電路d5輸出低電平(0v),使電晶體v截止,繼電器k的常開觸頭不吸合,照明燈el不亮.
當有人走近該自動等或有腳步聲響發出時,傳聲器bm將聲音頻號變換成電訊號,此電訊號經非閘電路d1構成的交流線性放大器放大後,經非閘電路d2反相後輸出高電平,使非閘電路d3的輸出端變為低電平,二極體vd1導通,非閘電路d5的輸出端變為高電平,使電晶體v飽和導通,繼電器k的常開觸頭吸合,照明燈el發光.
在白天,即使有人的腳步聲或其他聲響,也不會由高電平加入非閘電路d3的輸入端,因為光敏電阻rg受光照而阻值變小,非閘電路d3的輸入端始終為低電平,輸出端也始終保持高電平,二極體vd1和電晶體v均處於截止狀態,照明燈el不亮.
夜晚,光敏電阻rg因無光照射而阻值變大,此時,若傳聲器bm拾取到聲音頻號,則會有高電平加至非閘電路d3的輸入端,使二極體vd3和電晶體v導通,繼電器的常開觸頭吸和,照明燈el電亮.
不管白天和夜間,只要用手觸控電極片a後,人體感應訊號將使非閘電路d4的輸入端變為高電平,其輸出端變為低電平,又使二極體vd2導通,非閘電路d5的輸入端變為低電平,輸出端為高電平,電晶體v飽和導通,繼電器k動作,照明燈el電亮.
在vd1或vd2導通瞬間,電容c3通過vd1或vd2被迅速充電,非閘電路d5的輸入端立即變為低電平.當非閘電路d3或d4的輸出端由低電平變為高電平(隨後又同時變為低電平)使vd1或vd2截止時,電容c3通過電阻r5緩慢放電,使非閘電路d5的輸入端仍維持一點時間的低電平,照明燈el不會馬上熄滅,直到c3放電結束,d5輸入端變為高電平,輸出端變為低電平,電晶體截止,繼電器k釋放,照明燈el才熄滅.
在白天,調節電位器rp的電阻值,使非閘電路d3的輸入端電壓低於vcc/3(1.65v)以下,使其驅動端保持高電平,同時,還可以調節光控的靈敏度.
r5c3為時間常數元件,改變r3的電阻值和c3的電容量,可改變燈亮至燈滅的延時時間.阻阻值電容量越大,延時時間越長.調節r2的電阻值,可以調節聲控的靈敏度.
觸控電極片可用金屬片自製，建成1~2平方厘公尺的圓形或方形。
四其它的設計思想和依據
4.1常用積體電路簡介
4．1．1半導體積體電路型號命名法（國家標準gb3430-82）
半導體積體電路的型號由5部分組成，各部分的符號及意義如表4-1-1所
表4-1-1 半導體積體電路型號命名方法
4．1．2積體電路晶元管腳識別
1.雙列直插式晶元
雙列直插式積體電路一般給出頂式管腳圖。晶元上以缺口、小原點或豎線等標記出管腳「1」的位置。如圖4-1-1中，左下第一腳即為1管腳，此後管腳號按逆時針方向排序。
圖4-1-1 雙列直插式晶元管腳排序圖
2.圓型晶元
圓型積體電路晶元給出的是底腳圖。一般在其外殼上有乙個突出物，由它標明最大管腳序號所在位置，起它管腳序號的排列方法有的是按逆時針方向排序，也有的是按順時針方向排序（參閱廠家產品說明書）。如圖6-3-2 所示。
圖4-1-2 圓形晶元管腳排序圖
4．1．3整合三端穩壓器
1.整合三端穩壓器根據穩定電壓的正、負極性分為78×××，79×××倆大系列。圖6-3-5,圖6-3-6給出了正、負穩壓的典型電路。
2.三端穩壓器的型號規格和管腳分布
表6-3-2 三端穩壓器輸出電流字母表示法
例如78m05三端穩壓器可輸出+5v，0.5a的穩定電壓。
7912三端穩壓器可輸出－12v，1a的穩定電壓。
3．外型及管腳分布見圖6-3-7。
圖6-3-7 三端穩壓器的管腳圖
4．1．4積體電路cd4069
cd4069是一種cmos通用6非門積體電路，廣泛應用於各個領域，可以構成振盪器、緩衝器、觸發器、反相器等。
1.內電路方框圖
cd4069積體電路採用14腳雙列直插式封裝，其內電路方框圖如圖4-1-4-1所示。
圖4-1-4-1 cd4069積體電路的內電路方框圖
4.2 光敏電阻的工作原理
光敏電阻的工作原理是基於內光電效應。在半導體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼裡就構成光敏電阻如圖所示。為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。
構成光敏電阻的材料有金屬的硫化物、硒化物、碲化物等半導體。
半導體的導電能力取決於半導體導帶內載流子數目的多少。當光敏電阻受到光照時，價帶中的電子吸收光子能量後躍遷到導帶，成為自由電子，同時產生空穴，電子—空穴對的出現使電阻率變小。光照愈強，光生電子—空穴對就越多，阻值就愈低。
當光敏電阻兩端加上電壓後，流過光敏電阻的電流隨光照增大而增大。入射光消失，電子-空穴對逐漸復合，電阻也逐漸恢復原值，電流也逐漸減小。
光敏電阻器是一種對光敏感的元件，它的電阻值能隨著外界光照強弱（明暗）變化而變化。
光敏電阻器在電路中用字母「r」或「rl」、「rg」表示，圖1-25是其電路圖形符號。
（一）光敏電阻器的結構、特性及應用
1．光敏電阻器的結構與特性光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片（或樹脂防潮膜）和電極等組成，如圖1-26所示。
光敏電阻器是利用半導體光電導效應製成的一種特殊電阻器，對光線十分敏感。它在無光照射時，呈高阻狀態；當有光照射時，其電阻值迅速減小。
2．光敏電阻器的應用光敏電阻器廣泛應用於各種自動控制電路（如自動照明燈控制電路、自動報警電路等）、家用電器（如電視機中的亮度自動調節，照相機中的自動**控制等）及各種測量儀器中。
圖1-27是光敏電阻器的應用電路。
（二）光敏電阻器的分類
光敏電阻器可以根據光敏電阻器的製作材料和光譜特性來分類。
1．按光敏電阻器的製作材料分類
光敏電阻器按其製作材料的不同可分為多晶光敏電阻器和單晶光敏電阻器，還可分為硫化鎘（cds）光敏電阻器、硒化鎘(cdse)光敏電阻器、硫硫化鉛(pbs)光敏電阻器、硒化鉛(pbse)光敏電阻器、銻化銦(insb)光敏電阻器等多種。
2．按光譜特性分類
光敏電阻器按其光譜特性可分為可見光光敏電阻器、紫外光光敏電阻器和紅外光光敏電阻器。
可見光光敏電阻器主要用於各種光電自動控制系統、電子照相機和光報警器等電子產品中。
紫外光光敏電阻器主要用於紫外線探測儀器。
紅外光光敏電阻器主要用於天文、軍事等領域的有關自動控制系統中。
聲光控路燈延時開關的設計與製作
聲光控開關具有很多實際意義 一是省電，燈泡大部分時間不工作，因此節電效率很高，達80 左右 二是方便，首先，不用接觸，全自動智慧型控制 另外，接線簡單 安裝方便，是公共場所照明開關的理想選擇，被人們譽為 長明燈的克星 再者，隨著科學技術的發展，公共場所照明控制手段也將逐步更新，除現在已有的聲光控開關...
聲光控延時燈
本文刊登在中國科學技術協會 中國電子協會主辦刊物 電子世界 雜誌2005第十期 校園電子 欄目 本文介紹一款極適合學生實驗的電路 聲光控延時 見電路圖 組裝好的產品很方便的插在客廳使用，夜間回到家時，人未進門燈已亮，倍感溫馨，更避免了黑暗中摸找開關開燈的不便，非常實用。白天 光敏管dg在光線的照射下...
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