声光控制楼道灯设计项目报告.doc

南通航运职业技术学院机电系 模块化课程项目研究报告 课程名称： 项目名称： 班 级: 姓 名： 学号： 同组成员： 成 绩： 教师签名： 一、引言 目前公共场所和居民居住区的公共楼道灯的控制主要采用，按钮式、触摸式和声光控制式。按钮式开关控制的楼道灯,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。触摸式的楼道灯开关，价格昂贵，而且用在公共楼道触摸的人比较多，易损坏，不卫生。而声光控制式开关采用集成电路，是一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控楼道灯节能自动开关。它能自动控制公共楼道灯白天开关、夜间闻声亮灯。具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。这里介绍声、光空自动节能开关，综合了声、光控制、工作稳定、节电并可延长灯泡寿命。在白天火光线较强的场合即使有较大的振动声响也能控制灯泡不亮；晚上或光线较暗遇到声响、振动后灯光自动点亮。 二、方案的论证 方案1 主要由555集成块组成的声光延时电路，系统框图如下图： 主要包含四部份电路，分别为：电源电路、光控电路、声控延时电路、晶闸管开关电路。电源部分主要为控制电路提供工作电压，通过降压、整流、滤波、稳压，使电路输出12V直流电压供给控制电路。光控电路是根据光线的强弱爱优先决定电灯的亮灭。该电路可以对声控延时电路进行控制，光线较强时，光控电路输出低电平将声控电路封锁；光线较暗时，光控电路输出高电平，则声控功能打开。采用光敏电阻和其他电阻组成的分压电路来控制555定时器的触发输入端2脚，并且将555定时器的2脚和6脚连接在一起，通过一电容接地，555定时器的输出控制声控电路的555定时器的复位端。声控延时电路在白天，该电路在光控电路的控制作用下，处于关闭状态，，对任何声音信号都不响应；在晚上，光控电路将该电路的功能打开，使得该电路能根据外界声音信号作出相应的响应。经放大处理后的声音信号控制处于单稳工作模式的555定时器来实现声控及延时功能。晶闸管开关电路 该电路受声控电路555定时器输出端的控制。当其输出低电平时，晶闸管截止，由于照明灯与晶闸管串联，所以灯熄灭；当其输出高电平时，晶闸管导通，照明灯点亮。 继电器电路放大电路单稳态电路方案2 主要由三极管和继电器构成，主要由三部分电路组成：放大电路、单稳态电路、继电器电路。下面对其电路的工作原理作简单的分析。 继电器电路 放大电路 单稳态电路 MIC MIC MIC将声音信号转变成电信号，所转换的电信号很微弱，只有通过三极管VT1放大电路把微弱的信号进行放大后，才能去触发单稳态电路。放大后信号中的负脉冲作用在三极管VT2的基极上时，可以使单稳态电路翻转。电路中的电容C3是电源退耦滤波电容器。在电路的稳态过程下，单稳态电路中的三极管VT2导通，三极管VT3截至。三极管VT3的集电极为高电平，接在它上面的三极管VT4是PNP型三极管，所以三极管VT4没有导通，继电器不工作。一旦有外界的声音来触发电路，单稳态电路中三极管VT2的基极受到负脉冲的作用而截至，单稳态电路处在了暂态的过程中。这时三极管VT3导通，他的集电极电压下降，导致与它连接的三极管VT4也导通，继电器吸合。由于单稳态电路的暂态时间是由电阻R3与电容器C2的参数决定的，所以十秒后单稳态电路会自动恢复到稳态过程下，继电器停止工作。 方案3 主要由四与非门CD4011集成块构成，电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计。 声控灯原理框图 直流供电电路 直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电，供后续电路工作。 控制电路 控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。 白天，由于光敏电阻R5阻值低，其两端电压低，CD4011的一脚为低电平， 3脚即变成高电平，导致11脚为低电平，即单向可控硅控制极G为低电平，单向可控硅截止，灯泡不亮。 夜晚，由于光敏电阻没有受到阳光照射，其阻值很高，两端电压较高，即1脚变成高电平，此时3脚的状态受1、2脚控制，若2脚为高电平，则3脚为低电平，若2脚为低电平，则3脚位高电平。 当驻极体接收到声音信号后，经C4的滤波，送一个信号到5、6脚，而4脚变为低电平，使得13脚变为低电平，11脚输出高电平，单向可控硅控制极变成高电平，单向可控硅导通，灯泡点亮。 当驻极体没有接收到声音信号时， 11脚为低电平，灯泡不亮，工作原理类同白天情况。 延时电路 由C2、R7组成，通过C2