声光控照明节电开关电路课程设计.docVIP

第1章 绪论 科技的进步使电灯的样式、种类以及对灯的控制方式千变万化，随着社会的发展，资源的大量开采，能源在逐渐的减少，所以我们要建立起节约能源的意识，电能的节约首当其冲，而电灯的使用最为普遍，所以设计一种自动控制开关的电路是非常必要的，声控开关就是其中的一种。 声控电路已成为人们日常中不可缺少的必须品，它不需要开关，当有人经过时会自动的亮,广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活带来极大的方便。因此，得到了广泛的应用。声光控电路是声音和光控电路工作的电子开关。它将声音（如跺脚）和光转化为电信号，经放大、整形，输出一个开关信号去控制各种电器的工作，在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。由于本电路应用于人们的日常生活中，所以，起到了很大的作用。该电路在设计时应用了仿真软件，来进行仿真然后才确定下来的，虽然用的仅仅是EWB软件，但是在论文中使用还是比较有特色的，能够使人们在不知不觉中感受到方便。公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关，由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象，故使灯泡寿命变短，浪费电量，为国家、单位、个人造成经济损失。另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研制一种新颖电路、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。 声控灯在光线充足时，即使你发出多大的声音都不亮 ；但在黑夜，轻轻一声它就发出了亮光，这是由于声控灯含光控电路，以防止其在光线足够的时候工作，所以声控灯的控制盒是声、光同时控制的，在光亮度能达到的情况下，灯不会亮。你可以做一个小实验，你可以用手遮挡声控开关的光控原件然后在发出声音，灯就会亮了。声控走廊灯白天呈关闭状态，夜晚听到声响时自动发光，具有节能的优点，因此我们选择了这个课题。 第2章 整体设计方案 声光控照明节能开关主要是根据声光控电路和延时电路来控制灯泡的亮与灭和时长，现在电子产品的日益更新，电路也越来越多，根据电路的设计提出了以下两种方案。 方案一：声光控照明节电开关电路方框图如图2-1所示。 图2-1 声光控照明节电开关电路方框图 工作原理：当此周围有声音信号时，MIC将声音信号接收后经声控电路放大，再经整流电路转变为电压信号传入光控电路中。当有光照照在光控电路中的光敏电阻上时，其阻止变小，对直流控制电压衰减很大，导致电子开关处于截止状态。这时延时电路将不会工作，使单向可硅管处于截止状态，灯泡不亮。当没有光时延时电路工作，使单向可硅管导通，同时控制交流开关，灯泡亮。 方案二：声光控照明节电开关电路方框图如图2-2： 本电路为一声光自动控制白炽灯开关。白天或者夜晚光线较亮时，光控部分将开关自动关断，声控部分不起作用。电路主要由555集成电路和声控专用集成电路BH-SK-I组成。白天或者夜晚光线较亮时，光控部分将开关自动关断，声控部分不起作用。当光线较暗时，光控部分将开关自动打开，负载电路的通断受控于声控部分。电路是否接通，取决于声音信号强度。当声强达到一定程度时，电路自动接通，点亮白炽灯，并开始延时，延时时间到，开关自动关断，等待下一次声音信号触发。 声控照明电路的主要原理：是利用了声学和电子学的原理即用声音传感器将声音信号换成电信号从而推动触发器触发使电路导通工作。 考虑到电源的稳压性能，和器件的价格，结构简单，安装方便，适用性强。 根据对比采用方案一进行电路设计。 第3章 单元电路设计 根据选定方案，该电路由话筒、声控电路、整流电路、光控电路、电子开关、延时和交流开关七部分电路组成。 3.1　声控电路设计 驻极体话筒(又称电容式微音器MIC）是由驻极体和场效应管组成的一种具有自偏压的电声换能器，工作电压范围一般为1.5～12V,它具有频带宽（20～100Hz）、音质好、噪声低、耗电少、灵敏度高等特点，而且体积小、重量轻、价格低廉，现在盒式录音机的录音用内接，外接话筒几乎都采用驻极体话筒。其中两个由驻极体材料构成的极板组成了一个电容器，一个极板的作用是承受声压信号，作为振膜。当振膜振动时，两极板间因距离变化而使电容量发生变化，即产生出与声信号对应的交变信号。由于此电容量很小，在声频段，其阻抗高达几兆欧。为了降低其输出阻抗，在驻极体的另一极板上通过弹簧连接了一个场效应管，以此来匹配阻抗，放大信号。由驻极体话筒构成的声音放大电路如图3-1所示。 图3-1 驻极体话筒构成的声音放大电路 （a）外部结构图 （b） 内部结构图 图3-2 驻极体话筒的外形与结构 工作原理：当MIC获取到声音信号后，将会转化成电信号，经过C1耦合出来的信号将由三极管VT1放大，而在本电路中为了获得