延时电路设计.docVIP

摘 要 路灯控制器主要由声控电路、光控电路、延时电路组成。白天的时候，在光控电路（无论有无声音）作用下，电路的开关元件处于断开状态，LED灯不亮。晚上没有声音的时候，在声控电路作用下，电路的开关元件处于断开状态，LED仍旧不亮；当有声响的时候，电路的开关元件闭合，灯LED形成通路，LED亮，由于延时电路的存在，LED持续亮一段时间后熄灭，持续亮的时间长短由RC积分电路控制。 关键词：声控电路；光控电路；RC积分电路。 延时电路控制系统 1.引言 科技的进步，人们的生活质量越来越好，体力劳作越来越少……这都是自动化给人们的解放，相信在不久的将来，大量的自动化技术会越来越多地出现在我们的生活中，出现在我们的身边。灯具是我们日常生活中必不可少的照明工具，二十一世纪的今天，节能是一种美德，是一种潮流，我们在运用灯具时，做为使用者，既想节能，又不想给自己带来频繁操作的麻烦。路灯控制器能满足使用者的要求，它在白天的时候（或者说是光线亮的时候）灯具不会亮；在晚上，当没有声音的时候，灯具也是不会亮的，当有声音的时候，灯具便会亮，延迟一段时间后，灯具自动熄灭，使人们避免了开关灯具的动作。路灯控制器，可以广泛地应用在走廊、卫生间、楼道、及道路两旁的路灯上等处，这样既方便了自身，又节约了电能。 1.1设计目的 设计一个路灯控制电路，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能： （1）具有光控功能，白天光线较亮、即使有声音时路灯也不亮，光线较暗、有声音时路灯点亮； （2）具有声控功能，晚上光线较暗、有声音时路灯点亮，声音消失后延时照明一段时间后自动熄灭； （3）采用高亮度LED作为照明光源。 1.2 设计要求 用光控电路和声控电路两个控制电路，以及一个运放器来实现发光二极管的延时功能。要求： A、在白天，不管有没有声音，发光二极管始终不发光。 B、在晚上，只要有声响，发光二极管就发光，且延时一段时间后自动熄灭。C、时间要求1~60s可调。 1.3设计内容 1．搭建电源整体电路： 2. 设计声控、光控电路 3. 设计延时电路 2．方案论证 2.1设计方案一 采用含555定时器、光敏三极管、双向可控硅的声光控电路简要分析其优点：此声、光同时控制的新式照明灯用光敏三极管的输出端控制555的触发控制端，用音频放大电路控制555的复位端。555定时器接成单稳态触发器，控制双向可控硅，简单易制、成本低、节电又方便。但是在该电路在声强50dB时，对照明灯的有效控制率高于94％，过于敏感。很小的声音也会促使灯发光，会造成能源的浪费。 2.2设计方案二 LED灯与可做为开关的元件串联，声控电路和光控电路来控制开关的闭合和断开。当既满足声控电路的条件，又满足光控电路的条件时，开关元件闭合，形成导电回路，灯LED亮，延时电路会在没有下一个触发信号到来时使灯LED持续亮一段时间，持续时间的长短由电容C的充放电时间常数决定。当只满足光控电路的条件或者只满足声控电路的条件时，开关元件处于断开状态，LED没有形成回路，故LED不亮。声控信号和光控信号由四个与非门进行处理，处理后的电平对开关元件进行控制。总体设计框图如下： 图1 总体设计框图 2.3方案对比选择 考虑到节能，以及电路的构造问题，比起方案一，方案二符合我们的设计要求，所以选择方案二来完成本学期模拟电子基础课 3.单元电路图 3.1电源电路 1. 桥式整流 桥式整流是电流电路重要的组成部分，它为整个电路提供电能，使电路能正常工作。220V的市电，经桥式整流后的电压理论傎为0.9*220=198V，实测傎为170V左右。它的作用是把交流电，变换成单向脉动直流电。 2. 滤波电路 电容C1为滤波电容，它的作用是把整流后的脉动直流电，变换为较为平滑的直流电。R1和R2起到分压的作用。电路图如下： 图3.1 电源电路图 3.2声控电路 声控电路中，主要的元器件有三极管VT和声敏电阻。静态时，VT处于导通状态，out为低电平；当有声音信号时，三极管处于截止状态，out为高电平。电路图如下： 图3.2 声控电路图 3.3光控电路 光照强时，光敏电阻R9的阻值变小，74ls00第二管脚相应就为低电平；当光照弱时，R9阻值变大，74ls00第二管脚相应为高电平。电路图如下： 图3.3 光控电路 3.4延时电路 延时电路由RC积分电路组成的，利用电容两端电压不能突变的特性来实现的，改变电容C的值，可以改变延迟时间的长短。 4.整体电路工作原理分析 4.1电路原理方框图 图4