課題名稱__樓道控制燈（聲光控制燈開關）___
所在院系
班級學號
姓名指導老師
科技藝術學院工程系
一、封面（統一提供）
1二、任務書（指導教師提供）
三、目錄
四、課程設計說明書正文
1、引言
2、根據任務書確定設計方案（提供框圖）
3、根據框圖各個部分設計單元電路（部分電路）
4、設計總體電路、工作原理說明
5、課程設計總結
6、電子元器件清單
7、提供乙個完整的佔乙個頁面的電路圖
8、參考文獻
1 緒論
隨著社會的發展，高房建築越來越普遍，人們對生活的要求也隨著提高，各
式各樣的燈層出不窮，為了防止公物的損壞，節約用電，設計了各種控制燈，但由於各種原因往往出現許多燈泡亮長明的現象，故使燈泡壽命短，浪費電量，為國家單位個人造成經濟損失。另外，由於頻繁開關或其他人為因素，牆壁開關的損壞率很高，即增加了維修量浪費了資金，又容易造成事故隱患。因此我們設計了這種開關在特定環境光線下採用聲響效果激發拾音器進行聲電轉換來控制用電器的開啟，並經過延時後能自動斷開電源的節能電子開關。
當有人走過樓道通道，發出腳步聲或其它聲音時，燈會自動點亮，提供照明，隨後樓道燈會延遲幾分鐘後又自動熄滅。其實生活中，好多地方都使用聲控燈照明，一來節約了電資源，二來使用起來異常方便，不必在黑暗中摸索開關。
聲控燈接收聲音頻號用的是小話筒（也叫麥克風），而不是什麼「聲敏電阻」。聲音頻號經放大後，經整流，再去觸發可控矽，實現電燈的開啟。經過約一分鐘的延時後，再去掉觸發訊號，可控矽就自動關斷了，燈也就熄滅了。
所謂可控矽是一種npnp的四層器件，平時他是關斷的，當在控制端給乙個觸發脈衝時，他就導通了，導通後，即使撤掉觸發脈衝，他仍然導通，不會關斷，只有給它施加反向電壓或切斷電流，他才能關斷。上邊說的聲控燈，就是去掉觸發脈衝後，利用交流電的過零瞬間，或脈動直流的過零瞬間，電流的中斷，使可控矽自動關斷的。
2 方案設計
2.1 原理框
聲光轉換放大處理輸出延時執行機構聲源
電源2.1.1 原理簡述
聲控電子照明裝置，由音訊放大器、選頻電路、
延時開啟電路和可控矽電路組成。它提供了一種操作簡便、靈活、抗干擾能力強，控制靈敏的聲控燈，它採用人嘴發出約1秒的控制訊號「嘶」聲，即可方便及時地開啟和關閉聲控照明裝置，並有防誤觸發而具有的自動延時關閉功能，使其應用更加方便。聲控燈由話筒、音訊放大器、選頻電路、倍壓整流電路、鑑幅電路、恆壓源電路、延時開啟電路、可控延時開關電路、可控矽電路組成。
聲控燈包括燈負載rl 、可控矽scr 、話筒mic 及聲控電路，燈負載rl 與可控矽scr 串接後與電源相連，聲源產生的聲音頻號，經聲電轉換器後轉換成微弱的電訊號，由於感測電路輸出的電訊號比較微弱，所以我們需要放大電路，經放大後的電訊號要實現開關式控制和延時式控制兩種控制方式，t 』觸發器有反轉功能，能夠讓燈隨開隨停，但是同時我們要求聲音停止後燈還將繼續亮一段時間，此時我們就要用到單穩態電路，所以我們在放大電路後用乙個雙路開關實現這兩種操作，t'觸發器實現開關式控制，單穩態電路實現延時式操作，但由於驅動能力不足，所以我們考慮增加一級驅動放大電路，然後再輸出給電燈控制電路。如下電路原理框圖：
圖一:電路原理框圖
3 單元電路設計
3.1 感測器電路
將聲音頻號轉換成電訊號的感測器選用駐極體話筒，駐極體話筒的電路如圖2所示。圖中的100k的電阻。是為電容提供乙個放電通路。
圖2 駐極體話筒
3.2 放大電路
選用lm324或lm258均可，放入電路如圖3所示，lm324引腳如圖4所示。由於駐極體話筒輸出阻抗高，我們選用高輸入阻抗的同相比例放大電路，反相比例放大電路的輸入阻抗較低。
如圖3 同相比例電路
如圖4 lm324引腳圖
3.3 t'觸發器
採用cmos電路實現，這是因為ttl電路的功耗大，且要求電源5v穩定，而採用cmos電路的電源均可省電，所以選用cd4013實現t'觸發器和單穩態電路。cd4013的引腳圖如圖5所示。根據設計要求，將觸發訊號，利用cd4013中的乙個d觸發器實現t』觸發器的電路圖如圖6
如圖5 cd4013的引腳
如圖6 t』觸發器的電路圖
3.4 單穩態電路
用cd4013加外圍電路實現，如圖6單穩態電路所示。當有觸發脈衝到來時，q置1對c開始充電，當充電電壓到達乙個值時復位訊號r有效，q復位，單穩態過程結束。
3.5 驅動顯示電路
選用三極體電流放大電路，採用發光二極體模擬燈的顯示，如圖7所示。
如圖7 驅動顯示電路
4 總體電路設計工作原理說明
聲控燈包括燈負載rl、可控矽scr、話筒mic及聲控電路，燈負載rl與可控矽scr串接後與電源相連，話筒將聲音頻號轉換成電訊號，聲控電路通過聲音頻號控制可控矽scr的導通狀態，其特徵在於，所述聲控電路包括電源部分，諧振放大部分及觸發器，電源部分通過電容降壓、整流及穩壓提供聲控電路所需的直流電壓，諧振放大部分包括多極三極體放大，話筒接在第一級放大三極體的基極上並由電容耦合，乙個由電感和電容構成的振盪電路接在末級放大三極體的基極上，放大後的訊號影響觸發器的翻轉，並最終控制可控矽的控制極的電位。
5 課程設計總結
經過這週的電子技術課程設計，在設計「聲控開關」的過程中，我終於知道了在做這類課程設計的時候，應該從什麼地方著手，應該怎樣構造自己的思路，怎樣利用已經學過的知識來設計方案，並通過不斷地查詢資料來達到它的功能。在此過程中，不但讓我體會到設計是如此的繁瑣和艱辛，同時也讓我更好的鞏固了以前所學的知識。
以前我一直這樣認為，我們只學理論根本就是浪費時間，經過這次實習後，發現理論知識的重要性，理論使實踐更加捷徑，實踐的同時又會讓我們更加的理解牢記理論知識。通過這次的課程設計讓我大大改變了自己以前錯誤的想法。學以致用，這句話說明了為了實際應用而學習，脫離了實際，學習再多的東西，也無用武之地，今後學習過程中要特別注意這些問題。
總之，這次課程設計，使我的各個方面都有一定的認識與提高。
6 電子元件清單
7 總電路原理圖
8 參考文獻
１、《模擬電子技術基礎實驗與課程設計》李萬巨編著２、《實驗單元電路及其應用》黃繼昌編著
３、《新型實用電路製作２００例》楊邦文編著
４、《模擬電子技術基礎》童詩白編著
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