聲光控延時照明裝置

2023-01-13 09:24:03 字數 2466 閱讀 9917

電子課程設計

題目:光控延遲照明電路的設計製作

學院:專業:

設計人:

指導老師:

一、實現功能

1、 電路功能:

白天有光照時或夜晚光控區無人時無控制作用;當夜晚有人進入光控區時控制電路啟動照明。

2、 設計設想:

採用駐極體作聲感測器,選擇適當的放大器放大倍數,將感測器的訊號放大後,出發發光和延時電路;發光二極體在光強度大時有聲音不發光,而在光強度弱時,有足夠大的聲音時發光照明,並延時一定時間後自動熄滅。

二、原理介紹

這次課程設計是在5v小電壓下,利用麥克風作為聲音感測器獲得電壓,經三極體放大後經過整合塊cd4011最後觸發三極體開關電路輸出,驅動發光二極體工作發光,並延時三十秒後發光二極體自動熄滅。在光強強度大時,有聲音也不發光,在光強弱時,有稍大點的聲音二極體即可自動發光。

三、1、電路原理圖

2、電路原理方框圖及原理

聲音感測器訊號通過放大電路得到一路訊號,光感測器得到另一路訊號一起進入與非門d1進行判定。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,放大的高電平訊號送到d1的2腳。為了使聲光控開關在白天開關斷開,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,高電平訊號送到d1的1腳。

與非門(d1)的兩腳都是高電平(值為1)時,在3腳輸出低電平(值為0)。 d1的3腳輸出低電平(值為0)訊號同時輸入與非門(d2)的5.6兩腳,d2的輸出端4腳會輸出高電平(值為1)經二極體進入延時控制電路。給c3充電,充滿電後經r8放電。

充、放電時間t=2πr8c3,改變r8或c3的值,可改變延時時間。高電平訊號再經與非門(d3.d4)兩級整形電路,將方波訊號進行整形,從11腿輸出還是高電平訊號。d4的11腿輸出高電平訊號使單向可控矽導通,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。

四、 除錯

1、 儀器

數字萬用表,示波器,5v直流電源,導線若干。

2、 除錯方法和過程

根據本設計中的電路原理圖進行實物的連線,焊接連線各元件即可。連線完成後,引出兩根根導線,一根導線接+5v電源的正極,另一根導線接地,接好線後,剛開始第一次上電,由於電流不穩定產生衝激使led亮一次,然後自動滅。用黑布蓋住光敏電阻,接著拍手來觸發聲控電路,發光二極體發光,然後延遲30秒左右後發光二極體自動熄滅。

接著用燈照光敏電阻再拍手,無論怎麼拍led都不亮。這樣就與設計的內容基本相符合。

3、 除錯所遇問題

延遲時間不對,無光控功能,聲控難以實現,燈一直亮等問題。首先檢查原理圖有沒接錯,再檢查電路板線有沒接好,短路,接錯的情況。看電阻,電容引數選擇是否合理,不合理接要改一下。

最後用示波器檢查聲控電路的放大效果,實現聲、光控制電路,點亮發光二極體。

4、 改進意見

1、 同樣設計中仍然存在誤差,這是由於元器件引數的精度不夠、實物連線時引入附加阻值、效能不夠高以及環境溫度等多方面的影響所致。在實際生活中可以通過多種措施來提高輸出音訊訊號的的穩定度,如可以選擇電容的併聯使電容的值更精確;同時外界溫度也會影響實驗的精確性。

2、 r8可採用滑動變阻器,以適應不同光強需要光控聲控的照明電路。

3、聲控電路可以採用聲感測器,讓聲控更加靈敏。

五、 總結

由於對聲光雙控開關電路設計有著較高的興趣,我們此次實訓課題選擇了這個具有較高實用意義的課題進行研究與設計,並最終除錯成功。本次的聲光控制開關的設計實踐將我們學到的知識應用到了實踐,深化了對數位電路設計和模擬電子設計的認識,使我們在設計的實踐中獲得新知。通過對電路原理的仔細研究,對每個元器件實際起到什麼作用的思考,我們對電路設計有了乙個更加深刻的認識,學習了二年多的理論知識和實踐操作,我們不僅僅得到的是課本上的東西,更重要的是現在我們通過自己的獨立動手,老師和同學的耐心指導下,學會了分析電路、設計電路的步驟等。

設計一開始不知如何下手,經過到處查閱資料,上網找圖,還有老師、同學們的幫助。總的來說,通過這次的設計實驗更進一步地增強了實驗的動手能力。也讓我們懂得了

一、要提前做好準備工作:在開始動手之前,我們要把各元件的功能弄清楚,以及如何運用,只有把這些真正的搞懂之後才能順利完成設計,即使可能除錯不成功,但只要我們知道原理,知道電路究竟是如何工作的,我們就總有解決的辦法;二、耐心分析,解決問題設計與實現的過程中我們會遇到一些困難這是很正常的事,但是不能一遇到問題就慌了,要耐心的分析問題並解決,這次課程設計的時候我就遇到了這樣的情況:遇到一些問題自己不能解決,這時應該虛心像同學請教,只能這樣才能更好的解決問題。

其實,電子電路設計過程中遇到問題並不是什麼壞事,只有不斷地遇到新問題,不斷地尋求各種各樣的方法去解決問題,我們才能更快地進步,而這也更加激發了我們的興趣與信心。

課程設計雖然結束了,但是我們還有很多的事情要做,對仍然不熟悉或不了解的知識點我們要盡快的去學習了解,對課程設計**現的問題我們還要去認真的分析研究。還有我們還需要去增強自己的動手能力,去不斷的鍛鍊,只有這樣該課程設計才能發揮最大的作用。

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