声光双控开关课程设计.docVIP

论文（设计）题目： 声光双控电子开关 目 录 摘要……………………………………………………………………………………… 关键词…………………………………………………………………………………… 一、设计任务与要求…………………………………………………………………… 二、方案设计与论证…………………………………………………………………… 2.1 设计要求的总体分析………………………………………………………… 2.2 方案一………………………………………………………………………… 2.3 方案二………………………………………………………………………… 2.4 方案比较……………………………………………………………………… 三、单元电路设计与参数计算………………………………………………………… 3.1 电源部分的设计……………………………………………………………… 3.2 光控部分的设计的设计节电效果十分明显。天黑有人走过楼梯通道时，当有脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天。即使有声音。楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。 二、方案设计与论证 2.1设计要求的总体分析 声光控开关就是用声音来控制开关的“开启”，“开启”若干分钟后延时开“自动关闭”。因此，整个电路的功能就是声音信号处理变为电子开关的开关动作2.2方案一 如图2.2.1所示，电路原理框图如图2.2.2所示，电路由二极管V1—V4构成桥式整流管讲市电变为脉冲电流，再经R7限流，V5稳压，C3滤波输出8V直流电，为集成块CD4011及三极管V7提供电源。 白天光线射到光敏电阻RG上时，其阻值变得很小，使与非门D1输入端的1脚为低电平，输出被锁定为高电平，与2脚的输入电平高低无关。所以电路封锁了声音通道，使声音脉冲不能通过，即灯泡亮灭不受声音控制。这时，与非门D1输出的高电平经D2、D3、D4三次反向后输出低电平，晶闸管VS无触发信号不导通，灯不亮。 夜间，GR因无光线照射呈高阻，使与非门D1的输入端1脚为高电平，与非门D1的输出状态收2脚的输入电平控制，这为声音通道开通创造了条件。2脚低电平时与非门D1输出低电平。没有声音信号时，三极管7处于饱和状态，2脚为低电平。当楼梯有人走动或有人说话时，话筒B拾取声音信号经V7放大，三极管V7由饱和状态变为放大状态，V7的集电极由低电平变为高电平并送至D1的2脚，由D1输出低电平，经D2反向输出高电平对电容C2充电，因冲电常熟非常小，很快变为高电平经D3、D4二级反向输出高电平，通过R6触发VS导通，灯泡亮。声音消失后，D2输出低电平，因V6的阻断作用，电容C2只能通过R5缓慢放电，D3的输入仍保持高电平，D4的输出也保持高电平，灯泡维持发亮。经过一段时间后，当电容C2两端电压下降到低电平时，D4输出为低电平，VS无触发信号而关断，灯泡自动熄灭。 该电路的延时时间即为灯每次点亮的时间，主要有电阻R5与C2的放电时间常数决定，通过增减R5或C2的数值就可以调节延迟的时间。 图2.2.1 电路原理图 图2.2.2 电路原理框图 2.3方案二 电路的原理图如图2.3.1所示，电路原理框图如图2.3.2所示。结合声音信号 ( 脚步声、掌声等 ) 由驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经C1耦合到D3进行电压放大，与非门D3此时是一个放大电路，放大的信号送到R3的一端。R3、R4构成分压电路，并接到控制门D4的13脚，作为声控信号。当有声音信号时，IC的10脚为高电平“ 1 ”，则 R3、R4的中间分压为低电平“ 0 ”，即控制门D4的13脚为低电平。 为了使声光控开关在白天开关断开，即由光敏电阻RG等元件组成光控电路。R6和RG组成串联分压电路，夜晚无环境光时，光敏电阻的阻值很大，RG两端的电压高，则与非门D1的1脚为高电平“ 1 ”。通过与非门D1则为低电平“ 0 ”。通过二极管D1输入到控制门D4的13脚，也为低电平“ 0 ”。使声光控电路工作具备了光控条件。白天较强的环境使RG的阻值很小。RG两端的电压几乎为0，即为低电平“ 0 ”，则与非门D1的1脚为低电平“ 0 ”，使声光控电路不具备光控条件，电子开关处于断开状态。 当夜晚，同时又有外界声音信号时，控制门(与非门)D4的输入端，有一端为低电平“ 0 ”，输出为高电平“ 1 ”。使单向可控硅导通，电子开关闭合；同时给C3充电，C