論聲光雙控延時照明電路畢業設計

2023-02-07 09:09:06 字數 5228 閱讀 1423

河北建材職業技術學院

資訊機電系畢業

設計班級: 07應用電子

姓名: 何鵬飛

指導教師: 李靈鋒

時間:引言

隨著電子技術的發展,尤其是數字技術的發展,用數位電路技術實現燈的自動發亮、節能節電、延長燈的壽命變得越來越重要,而且貼近我們的實際生活。聲光控電路已成為人們日常生活中必不可少的必需品,它不需要開關,當有人經過時會自動的亮;廣泛應用於走廊、樓道招待所等公共場所,給人們的生活、帶來極大的方便。因此,得到了廣泛的應用。

聲光控電路是聲音和光控制電路工作的電子開關。該電路由電源電路、聲控電路、光控電路和延時控制開關電路等組成,它不僅廣泛適用於樓梯間、過道庫房等場合,而且節能省電,使用方便。

摘要本設計是由電源電路、聲控電路、光控電路和延時控制電路組成。電源電路由照明燈、整流二極體vd4~vd7 、電阻器r10、穩壓二極體vs和濾波電容器c4組成。聲控電路由壓電陶瓷片bc、非門積體電路ic(d1~d6)內部的d1、d2、電阻器r1~r3和電容器c1組成。

光控電路由光敏二極體vd1、ic內部的d3、d4和電阻器r9等組成。延時控制電路由電容器c2、c3、電阻器r4~r8、ic內部的d5、d6、電晶體v和閘流體vt組成。交流220v電壓經el限流、vd4~vd7整流、r10降壓、vs穩壓及c4濾波後,為ic提供9v直流電壓。

關鍵詞:電源電路聲控電路光控電路延時控制電路

abstract

the design is by the power supply circuit, voice circuits, light control circuit and the delay control circuit. power circuit from the lighting, rectifier diode vd4 ~ vd7, resistor r10,zener diode and filter capacitor c4 form vs. voice circuit from the piezoelectric ceramic bc, non-gate ic ic (d1 ~ d6) within the d1, d2, resistors r1 ~ r3 and capacitor c1 form.

light control circuit by the photosensitive diode vd1, ic internal d3, d4, and resistors r9 and other components. delay control circuit by the capacitor c2, c3. resistor r4 ~ r8,ic internal d5, d6, transistor and thirstier vt v composition.

ac 220v voltage by the el ~ vd7 rectifier, r10 buck, vs c4 regulator and filter in order to provide ic 9v dc voltage.

key words:power circuit voice circuit light control circuit delay control circuit

目錄1.系統方案選擇與論證6

1.1題目要求6

1.2系統的基本方案6

1.3課題研究的目的和意義7

2.系統的硬體設計與實現8

2.1系統硬體的基本組成部分8

2.2主要單元電路設計8

2.3 元器件的選擇及檢測方法8

2.4 安裝除錯10

3.系統除錯及故障分析10

結論11

致謝12

參考文獻12

元件清單12

1 系統的方案選擇與論證

1.1 題目要求

設計乙個電路新穎、結構簡單、安全節電、安裝方便的聲光雙控延時照明電路。

1.1.1 基本要求

(1)在白天,光照好,不管過路者發出多大聲音,都不會使燈泡發亮。

(2)夜晚光暗,過路者發出聲響,電路就會控制燈泡點亮。

(3)人走後,幾十秒後自動關閉。

1.2 系統基本方案

根據題目要求該設計電路由四部分組成,即電源電路、聲控電路、光控電路和延時控制電路組成。電路原理圖如下圖1所示。

圖1白天,vd1收燈光照射而內阻降低,聲控電路不起作用,d3輸出高電平,d4輸出底電平,d5輸出高電平,d6輸出底電平,v和vt處於截止狀態,el不亮。

夜晚,vd1無光照而內阻增大,其兩端電壓增高,此時若有聲響,則bc將聲音頻號變換為電訊號,再經d1、d2等變換處理後,使d3輸出底電平,d4輸出高電平,vd3導通,c3充電,d5輸出底電平,d6輸出高電平,使vt導通,el點亮;同時使v和vd2也導通,d6鎖定輸出高電平。

聲音頻號消失後,d4輸出底電平,vd3截止,c3通過r8放電,使d5維持輸出底電平,v和vt維持導通,el延續點亮。當c3放電結束,d5輸出高電平,d6輸出底電平,v和vt截止,el熄滅。

1.3 課題研究的目的和意義

研究目的:通過這次的課題研究我們希望在理清它的發展脈絡上進一步了解它的發明原理,將平時所學習的知識運用到實驗探索上,這對提高我們的動手能力,創新意識,及鍛鍊思維活動無疑是乙個莫大的幫助。同時我們也希望這次的研究能讓同學進一步地了解照明燈,而不是僅侷限與課本知識以內。

從小的突破點入手,掌握又一項科技知識,從而實現課堂外的又一次提高,為現代教育科學盡乙份力量!

研究意義:用聲光控延時開關代替住宅小區的樓道上的開關,只有在天黑以後,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,當人們進入家門或走出公寓,樓道燈延時幾分鐘後會自動熄滅。在白天,即使有聲音,樓道燈也不會亮,可以達到節能的目的。

聲光控延時照明電路不僅適用於住宅區的樓道,而且也適用於工廠、辦公樓、教學樓等公共場所,它具有體積小、外形美觀、製作容易、工作可靠等優點,適合於各種樓房走廊的照明裝置。 降低能耗、節約能源、注重環保是當今世界的主潮流,高能耗且會加劇溫室效應的白熾燈越來越不受歡迎。繼公布「歐盟後年**白熾燈」的時間表後,世界各地陸續拋棄白熾燈已成定局,環保型節能螢光燈是白熾燈的替代者。

節能螢光燈vs白熾燈,勝券在握已無懸念,但樓道照明卻限制了螢光燈的使用,因為樓道照明是非持續性的,有人經過才需要光亮,因此聲光控白熾燈在樓道照明領域得到廣泛應用。

2 系統的硬體設計與實現

2.1 系統硬體的基本組成部分

2.1.1. 電路由四部分組成,即電源電路、聲控電路、光控電路和延時控制電路組成。

2.2 主要單元電路設計

2.2.1.電源電路由照明燈、整流二極體vd4~vd7 、電阻器r10、穩壓二極體vs和濾波電容器c4組成。

2.2.2.聲控電路由壓電陶瓷片bc、非門積體電路ic(d1~d6)內部的d1、d2、電阻器r1~r3和電容器c1組成。

2.2.3.光控電路由光敏二極體vd1、ic內部的d3、d4和電阻器r9等組成。

2.2.4.延時控制電路由電容器c2、c3、電阻器r4~r8、ic內部的d5、d6、電晶體v和閘流體vt組成。

2.2.5.交流220v電壓經el限流、vd4~vd7整流、r10降壓、vs穩壓及c4濾波後,為ic提供9v直流電壓。

2.3 元器件的選擇及檢測方法

2.3.1.

二極體採用普通的整流二極體1n4001~1n4007。總之,元件的選擇可靈活掌握,引數可在一定範圍內選用。在測試時先把指標表滿偏同時將指標表打到1k檔,其次:

用錶筆對電容進行放電,在用表進行測試,用紅筆接負極,黑筆接正極;最後:看指標的偏轉,且還要指標還原,如能還原就表明電容正常,不能回到原位則表明電容漏電。測試漏電電容方法:

用萬用表的電阻擋(r*100和r*1k),將錶筆接觸電容器兩引線。剛接觸時,由於電容充電電流大,表頭指標偏轉角度大,隨著充電電流減小,指標逐漸向r=無窮方向返回,最後穩定處即漏電電阻值。一般電容器的漏電電阻為幾百至幾千兆歐,漏電電阻相對小的電容質量不好。

測量時,若表頭指標指到或接近歐姆零點,表示電容器內部短路。若指標不動,始終指在r=無窮處,則意味著電容器內部短路或已失效。對於電容量在0.

1μf以下的小電容,由於漏電電阻接近無窮,難以分辨,所以不能用此法測漏電阻或判定好壞。

電解電容器的極性檢測: 電解電容的正負極性不允許接錯,當極性接反時,可能因電解液的反向極化,引起電解電容器的爆裂。當極性標記無法辨認時,可根據正向連線時漏電電阻大、反向連線時漏電電阻相對小的特點判斷極性。

交換錶筆前後兩次測量漏電電阻,阻值大的一次,黑錶筆接觸的是正極,因為黑錶筆與萬用表內電池正極相接(採用數字萬用表時,紅錶筆接電池正極)。但用這種辦法有時並不能明顯地區分正、負向電阻,所以使用電解電容時,要注意保護極性標記。

二極體測試:二極體主要分為三種:整流二極體、穩壓二極體、發光二極體;此外,還有開關二極體。

先打磨引腳,再用指標表測試,因二極體具有單相導電性,所以,在測試時,紅筆接負極,黑筆接正極,若是導通,且紅筆接正極,黑筆接負極,為截止,則表明二極體是正常的,若不是則表明二極體是壞的。注:發光二極體用10k,其它用1k檔;發光二極體的光線是非常微弱的,因此,在觀察是要仔細。

半導體二極體的極性判別一般情況下,二極體有色點的一端為正極, 如果是透明玻璃殼二極體,可直接看出極性。

閘流體t在工作過程中,它的陽極a和陰極k與電源和負載連線,組成閘流體的主電路,閘流體的門極g和陰極k與控制閘流體的裝置連線,組成閘流體的控制電路。

從閘流體的內部分析工作過程:閘流體是四層三端器件,它有j1、j2、j3三個pn結,可以把它中間的np分成兩部分,構成乙個pnp型三極體和乙個npn型三極體的復合管。若陽極加正電壓,只有在門极加正電壓是閘流體才會導通,導通後門極不起作用;否則不會導通;導通後只有陽極加負電壓後閘流體才會截止。

電阻器簡稱電阻,通常用「r」表示,是所有電子電路中使用最多的元件。電阻的主要物理特徵是變電能為熱能,即它是乙個耗能元件,電流經過它就產生內能。電阻在電路中通常起分壓分流的作用,對訊號來說,交流與直流訊號都可以通過電阻。

電阻的阻值標法通常有色環法,數字法。色環法在一般的電阻上比較常見。由於手機電路中的電阻一般比較小,很少被標上阻值,即使有, 電阻一般也採用數字法,即:

  10^1——表示10ω的電阻; 10^2——表示100ω的電阻; 10^3——表示1kω的電阻; 10^4——表示10kω的電阻; 10^6——表示1mω的電阻; 10^7——表示10mω的電阻。   如果乙個電阻上標為22*10^3,則這個電阻為22kω。   數碼法用三位數字表示元件的標稱值。

從左至右,前兩位表示有效數字,第三位表示10n(n=0~8)。當n=9時為特例,表示10^(-1)。塑料電阻器的103表示10*10^3=10k。

片狀電阻多用數碼法標示,如512表示5.1kω。電容上數碼標示479為47*10^(-1)=4.

7pf。而標誌是0或000的電阻器,表示是跳線,阻值為0ω。數碼法標示時,電阻單位為歐姆,電容單位為pf,電感一般不用數碼標示。

聲光控延時燈

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