声控管控感应延时开关模电程设计.docVIP

目 录 1 引 言 1 2 系统设计 1 2.1 设计任务要求 2 2.1.1设计任务 2 2.2 设计的主要功能 2 2.2.1电路原理 2 2.3 方案的确定 3 3 硬件电路设计部分 3 3.1电源理模块 3 3.2控制电路模块 4 3.2.1信号收集与信号处理 4 3.2.2 延时控制模块 5 3.2.3元件及管脚说明 6 4安装与调试 6 4.1焊接与安装 7 4.2电路调试、分析 7 4.2.1调试 7 4.2.2分析 7 5 总 结 8 参 考 文 献 10 附录B proteus仿真图 11 作品图 11 声光控开关1 引 言 近年来，城市居民住宅越来越趋向高层化。高层建筑的一个不可忽略的问题是楼道等公用部分的照明问题。楼道照明灯如果能做到随手关灯，将是一个极大的能源消耗，以一栋六单元十二层楼房为例：每层安装一只 15 瓦的灯泡就是72只灯泡，每小时耗电 1.08 度。。 2．要求灵敏度高，感应距离为3米。 3．延时120S后开关能自动断开，延时时间剩下2S时，有声音提示灯即将灭。 4．灯泡由220V市电供电。 2.2 设计的主要功能 白天不亮，夜间有声音（喊话拍手）时灯亮，延时一段时间后自动关闭，起着借阅用电，方便控制的作用。 2.2.1电路原理 本设计采用四个二极管整流，再到R1限流之后，电容C2滤波，LED采用发光二极管，一方面利用其正向压降稳压，同时又利用其发光特性兼作待机指示，控制电路由R2、驻极体话筒MIC、C2、R3、R4、VT、RG组成。不用手动开关，在夜间有声响信号被MIC接收转换成电信号，通过C2耦合到VT的基极，音频信号的正半周加到VT基极时，VT由放大状态进入饱和状态，相当于将晶闸管的控制极接地，电路无反应。而音频信号的负半周加到VT基极时，迫使其由放大状态变为截止状态，集电极上升为高电位，输出电压触发晶闸管导通，使主电路有电流流过，等效于开关闭合，而串联在其回路的灯泡得电工作 2.3 方案的确定 传统的开关就是把火线断开，再用一个开关连接火线。当开关闭合时，电源就接到电路上去，整个电路通电开始工作。现在利用PC版上的各个电路元件工作再把电流输送到灯泡。 从我们学习二极管、三极管的工作原理，设计一个电路延时控制开关，有效快捷控制走廊楼道公共的开关，不再像传统那么麻烦。让人们生活更加方便。 3 硬件电路设计部分 本次声控延时开关分为四个模块， 电源模块、信号收集模块、信号处理模块、延时模块。 电源模块为整个电路提供稳定的电源，通过信号收集模块，收集外界信号，在传输给信号处理模块，进行信号的分析处理，再传给延时模块，从而控制电路。 3.1电源理模块 为整个电路提供 18 的直流电源，是电路的动力来源。 电源电路采用降压、整流、滤波和稳压的组合电路，将 220V 的交流电压变为 18V 的直流电压。电源变压器整流电路滤波电路稳压电路。降压过程是将 220V 单相交流电压直接输入，经过整流桥整流后的直流电压通入由滤波电容构成的滤波电路，使输出较为平滑的电压。要得到稳定的直流电源需将滤波后的电压输入稳压电路。稳压电路有电阻个稳压二极管构成，利用二极管的稳压特性，使得到不受电网电压 波动和负载电阻变化影响的稳定性较高的直流电压。 电源模块 电源模块 3.2控制电路模块 控制电路主要是由控制电路由R2、驻极体话筒MIC、C2、R3、R4、VT、RG组成，延时电路，继电器组成。控制电路由光敏电阻的阻值的改变来改变对VT钳位作用。延时电路由C4和R7组成，它是利用电容充放电的原理工作的。声光处理电路的光信号和声音信号由声音控制电路和光控电路输出，分别输入到控制电路，并提供给延时电路C4和R7。当电容C4已有电压U0时，且二极管无正偏截止时电容器立即对电阻R7惊醒放电从而实现了延时的效果。当电容放电结束时，延时结束。 3.2.1信号收集与信号处理 信号的收集通过光敏电阻，和驻极体话筒MIC采集外界信号。信号处理当环境有一定光线的时候光敏电阻的阻值约为1kΩ左右，VT的集电极电压始终处于低电位，就算此时拍手，电路也无反应。到夜间时，光敏电阻的阻值上升到1MΩ左右，对VT解除了钳位作用，此时VT处于放大状态，如果无声响，那么VT的集电极仍为低电位，晶闸管因无触发电压而关断。当拍手时声音信号被MIC接收转换成电信号，通过C2耦合到VT的基极，音频信号的正半周加到VT基极时，VT由放大状态进入饱和状态，相当于将晶闸管的控制极接地，电路无反应。而音频信号的负半周加到VT基极时，迫使其由放大状态变为截止状态，集电极上升为高电位，输出电压触发晶闸管导通，使主电路有电流流过，等效于开关闭合，而串联在其回路的灯泡得电工作。 （1）声音放大电路： 当MIC获取到声音信号后，其会转换成电信号，有声信号