0黄勇强 声、光、触摸三控灯电路000黄勇强 声、光、触摸三控灯电路.docVIP

设 计 报 告 论文题目 : 声、光、触摸控制照明灯电路设计 系 别 电子工程系 专 业 光电子技术 班 级 光电0911班 姓 名 黄勇强 学 号 0901051116 指导教师 吴邦辉 目录 声、光、触摸控制照明灯电路设计 摘要： 1.设计简介 1.1设计任务和要求 实现光、声、触摸3种方式合在同一个电路中控制发光二极管，发光二极管发光表明电源接通。详细控制过程：声控和触摸控制，控制灯亮的时间为17秒；光控为即时控制（有光照时灯不亮，无光照时灯亮）。声控和触摸控制时光控无效；光控时，有声控或触摸控制信号传入会锁定灯亮17秒。 1.2设计功能 主要用与楼道间的照明，它有光时不亮，光线暗时自动亮。且当有人走动时，此时声控电路会发生作用。灯自动亮，人走后又自动关灯。这样就实现了智能控制灯。且这个电路是三合一，也就是说有三重保障，如果光控电路部分坏了，还有声控 电路在自动控制。如果光控，声控部分电路都坏了，那么自动控制功能丧失，此时不得不人工触摸，灯还是会亮的。因此此电路是经久耐用的。 1.3基本思路 先通过查书和网上有哪些信誉好的足球投注网站选择三种单独控制电路若干，从中挑出一些符合要求的简单易行的电路，然后分析其控制原理。分别对三种电路做接线实验，调试成功后两两进行整合，最终搭试出一个新的电路，再对新电路进行测试，不断修改，符合要求后，再焊接到电路板上。 1.4方案比较与论证 根据题目要求，本设计主要由声控部分、声音感应及放大部分、单稳态电路、触摸部分和遮光等部分构成。本系统的方框图如下图所示： 方案1：利用3个5振荡器来达到延迟控制作用。优点是电路简单，稳定，可靠，易实现。缺点是电路原理较复杂，焊接过程需注意问题较多，知识涉及面较广。 方案2：利用电容、电阻及三极管来达到延迟控制作用。优点是元件简单易焊接，电路原理简单，知识面涉及不广，所利用知识基本已掌握，不必花费过多精力学习未掌握知识，适合单个人作品。 经过比较，且考虑到我所学知识暂有限，人手也不够，我选择了方案2。 2.作品设计 2.1电路原理总图： 该电路图主要由：声控部分、声音感应及放大部分、单稳态电路、触摸部分和遮光等部分组成，它们分别实现声、光、触摸等功能。整个电路的功能通过各个部分的功能来实现。下面，将对各个部分进行详细说明。 2.2控制原理解析： 图（1）声控电路原理图 图（2）声音感应、放大电路图 图（3）单稳态电路 附：光控三极管电压测量 VT6(V) VT5(V) 遮光 c=4.2 c=4.2(随遮光改变) b=0.2 b=4.2 e=0 e=2.6 曝光 c=0 c=12 b=0.6 b=0 e=0 e=0 图（1）为声控电路部分，由图（2）声音感应、放大电路图（3）单稳态电路构成。图（3）中三极管VT2、VT3及其电阻、电容器组成了单稳态电路。电阻R3为三极管VT2提供了基极电流；而三极管VT3的基极电流则是从三极管VT2的集电极电阻R4上得到的。三极管VT2集电极与三极管VT3基极之间是直接耦合的；而三极管VT3集电极与三极管VT2基极之间的耦合则是由电容器C2来完成的。电阻R4是三极管VT2的集电极负载，三极管VT3的集电极负载是电阻R5。 单稳态电路的特点是它只有一个稳定状态。电路在没有信号输入时，选择合理的R3使三极管VT2稳定在饱和状态,此时它的集电极电压约为0.3V以下。这样使三极管VT3稳定在截止状态。这就是单稳态电路的稳定状态。 当一个负脉冲通过C1到达三极管VT2的基极时，三极管VT2开始趋向截止，它的集电极电流减小，集电极电压升高；经过直接耦合，使三极管VT3的基极电压升高，三极管VT3开始导通,它的集电极电压下降；经电容C2的藕合又使三极管VT2的基极电压进一步下降(虽然这时负脉冲已经不再存在)，形成一个正反馈，很快达到一个新的状态。此时三极管VT2截止，三极管VT3饱和导通。这就是单稳态电路的暂稳态现象。 单稳态电路的暂稳态是不能持久的。在暂稳态期间，电容器C2通过电阻R3进行放电，随着放电的进行,三极管VT2的基极电压逐渐升高，当它达到0.5V以上时，三极管VT2开始导通，正反馈现象再次发生,整个电路很快又回到VT2饱和导通，VT3截止的稳定状态。电容C2通过电阻R3的放电过程决定了电路暂稳态的维持时间。根据计算，这个时间t =0.7×R3×C2。在本电路中电阻R3为510KΩ，电容C2为47μF,所以t≈17s。根据这个公式改变电阻R3或电容C2的参