声光控制定时节电开关电路设计报告.doc

题 目： 声光控制定时节电开关 课 程： 《模拟电子技术基础》 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 完成日期： 2010年6月 声光控制定时节电开关设计报告 目 录 设计要求…………………………………………………（1） 设计的作用、目的…………………………………………（1） 设计的实现………………………………………………（1） 分析设计部分电路…………………………………………（1） 1.1声音放大电路 …………………………………………（1） 1.2整流电路………………………………………………（2） 1.3光敏电路………………………………………………（3） 1.4电子开关………………………………………………（3） 1.5延时开关与交流开关…………………………………（4） 1.6电源电路………………………………………………(5) 2、电路图与工作原理 2.1电路图…………………………………………………（5） 2.2工作原理………………………………………………（7） 2.3PCB版图…………………………………………………（8） 四、心得及体会…………………………………………………（9） 五、元器件明细表………………………………………………（10） 六、 参考文献…………………………………………………（11） 声光控制定时节电开关电路设计报告 设计要求 （1）、节电开关白天呈关闭状态，灯不亮； （2）、晚上开关进入准备工作状态，当外界发出脚步声或讲话时，开关自动开启； （3）、电灯点亮40到50秒后自动熄灭 二、设计的作用、目的 声光控开关具有很多实际意义：一是省电，灯泡大部分时间不工作，因此节电效率很高，达80%左右；二是方便，首先，不用接触，全自动智能控制；另外，接线简单、安装方便，是公共场所照明开关的理想选择 三、设计的具体实现 电路原理框图如下： 该声控照明节电开关电路原理方框，由陶瓷片BC、声音放大、倍压整流、光控、电子开关、延时和交流开关七部分电路组成。 在设计过程中我们可以分析设计部分电路 1、声音放大电路：当BC获取到声音信号后，其会转换成电信号，考虑到后面步骤需次信号控制电子开关，所以必须加大放大器放大该信号。为了获得较高的灵敏度，VT1的β值选用大于100。BC也选用灵敏度高的。 2、整流电路：该部分电路把声音信号变成直流控制电压。 3、光敏电路：核心元件为光敏电阻，其通过对光线变化程度自动改变阻值从而改变电压信号的大小。 4、电子开关：当电压信号达到一定值时，电子开关打开。当电压信号小于次值时，电子开关关闭。其起到的主要作用是延时电路中的电容充放电。此部分电路如图： 5、延时开关与交流开关：由于需要的灯泡持续点亮时间并不是很长，大概40多秒，所以考虑用一个电容控制开关的状态即可。当夜晚无光时，电子开关打开，C6连通，即开始充电。当电子开关关闭后，C6开始放电。 6、电源电路：220V交流电通过灯丝，此部分电路作用为提供稳定的工作电压。 电路图与工作原理 根据设计思路与大概电路的总结，得出总电路图： 在仿真过程中，灯泡两端波形如下： Protel原理图绘制 1)原理图参数设置 2）定位元件和加载元件库 3)原理图放置元 4)连接电路 5 )Compile PCB project 工作原理： 当此电路周围有声音信号时，BC将声音信号接收后经VT1放大，再经过整流电路转变为电压信号。当有光照照在光敏电阻RG上时，其阻值变小，对直流控制电压衰减很大，导致电子开关截止。而C6中无电荷，使单向可控硅VS处于截止状态，灯泡不亮。 结论1：有声音有光时，灯泡不亮。 同理：当有声音信号传入而又无光照射在光敏电阻RG时，RG阻值很大，对直流控制电压衰减很小。电子开关导通，使C6充电。由于充满电时间很迅速，C6充满电后通过R12把直流触发电压加到VS控制端，VS导通，灯泡点亮。当C6中电荷放至零时，VS截止状态，灯熄灭。 结论2：有声音无光时，灯泡亮。 3、PCB版电路制作 （1）、运行Protel2004程序，并按照原理图制作（Protel2004的元件有封装，而Protel99元件无封装。为了方