声、光、触摸三控灯延时开关.doc

电子技术课程设计报告 题 目 声、光、触摸三控灯延时开关 学院名称 电气工程学院 指导教师 高飞燕 班 级 自动化1301班 学 号 20134460125 学生姓名 彭治刚 2016年1月13日 《电子技术课程设计》任务书 1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 设计内容： 应用传感器技术、模拟数字电子技术，设计一个自动声音、触摸控制的居民楼或写字楼的路灯开关电路，其技术指标与要求如下： 1) 白天照度较高时，即楼道内光线充足时，开关不启动，灯熄灭。 2) 夜晚楼道内光线较差时，若楼道内充分安静，开关不启动。 3) 若在光线较差的楼道内有人发出声响，或用手触摸，启动开头，灯泡点亮，点亮时间为5分钟后熄灭。 设计要求： （1）针对题目的要求，查阅相关资料提出设计方案； （2）画出系统能表示各单元功能的整机原理框图； （3）设计相应的单元电路，说明电路的工作原理，并确定元器件的参数，有计算过程； （4）组装、制作印刷板实物，调试或仿真电路，记录调试过程，实验数据，并分析仿真结果； （5）写出设计说明书，内容包括方案选择、单元电路设计、元件选择、整体电路、电路工作原理，仿真结果分析等，并列出元器件清单； （6）绘制总的系统电路图和PCB图。 2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕： 设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于3000字。要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。 3．主要参考文献： [1] 康华光. 电子技术基础（模拟部分）第五版[M]. 北京：高等教育出版社，2006 [2] 康华光. 电子技术基础（数字部分）第五版[M]. 北京：高等教育出版社，2006 [3] 中国集成电路大全编写委员会. 中国集成电路大全集成运算放大器[M]. 北京：国防工业出版社，1985 [4] 李震梅，房永钢. 电子技术实验与课程设计[M]. 北京：机械工业出版社，2011 [5] 彭介华. 电子技术基础课程设计[M]. 北京：高等教育出版社，1997 4．课程设计工作进度计划： 序号 起 迄 日 期 工 作 内 容 1 2015.11.5~11.7 布置设计任务，了解设计内容。 2 2015.11.8~11.18. 查阅参考文献，阅读资料，确定设计方案 3 2015.11.19~12.5. 单元电路设计，调试仿真阶段 4 2015.12.6~12.20 制作电路板，制作实物 5 2015.12.21~12.30. 编写设计说明书，绘制总电路图 指导教师 高飞燕 日期： 2015 年 11 月 5 日 一、方案设计与论证： 对于声、光、触摸三控延时开关的设计，在强光环境下，开关是断开的，灯泡出于熄灭状态，只有触摸金属片才能触发电路。在弱光环境下时，安静的状态下，电路依旧出于断开状态，只有在接收有声音信号时，或者触摸了金属片时，电路才会启动，灯泡发光。所以电路中需要一个光控电路，加入光敏电阻，使电路能够对光线强弱产生感应控制电路关断，并且还需要加入一个声音接收器，能够接收声音信号来控制电路的导通。电路导通后延时五分钟灯泡熄灭，可以设计一个定时电路或者加入定时器，控制灯泡在电路导通发光后五分钟熄灭。 二、单元电路设计与参数计数 整体方案包括6个部分：电源电路部分，声控部分、光控部分、触摸控制部分、延时电路部分以及控制部分 电源电路部分 其中电源为220V交流电，并用4.87K欧姆的R10代替（220V10W）的灯泡，再经过整流桥D1, 将经过负载(灯泡)的220V交流电转换为直流，该直流电压较高，Rl、R2和Cl完成对整流后的脉动直流电压的降压和滤波。 2）、声控部分? 光线检测由R5和光敏电阻RC组成，光敏电阻两端的电压随着光线的强弱变化而变化，并送入集成电路CD4071的第1、2脚进行处理。 3）、光控部分? 声音检测由驻极体话筒MIC、C3、R4、R5、R6和Ql组成，声音信号经MIC转换为电信号后通过电容C3耦合至三极管Ql进行放大，电阻R4、R5构成Ql的直流偏置电阻，声音的有无通过Ql集电极的电压变化送到集成电路CD4071的第1、2脚进行处理，电阻R6为MIC内部的放大元件提供偏置 4