1、第六章 心得体会-15参考文献-15摘要关键词 声控 光控 自动 延时声光控电子开关电路图,电路由交流开关，电子开关，整形电路，检波器，声音放大电路组成。一种利用声、光双重控制的无触点开关。它是先把声音信号转化为电信号，然后经过光控开关实现对灯的亮灭的自动控制。利用延时器实现灯照明时间t后自动关短。晚上，光线变暗时，可用声音自动开灯，定时40s左有后，自动熄灭，白天光线充足时，无论多大的声音干扰也不能开灯。它特别适用于住宅楼、办公楼楼道、走廊、仓库、地下室、厕所等公共场所的照明看自动控制，是一种集声、光、定时于一体的即节电又方便的自控开关。第一章 设计任务和要求第一节 设计任务（一）设计一个简
2、易声光控延时照明灯电路。（二）掌握电子线路设计基本方法。第二节 设计要求（一）要求电路能通过照明灯开关对光线强弱的感应，控制照明灯第一级开关。（二）要求电路能通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下，控制照明灯的亮灭。（三）要求电路能够实现照明灯点亮时间t后自动关断，并且时间t可以手动调节。（四）要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新通电时间t。第二章 系统组成框图及方法论证第一节 总体框图。图2.1.1 简易声光控照明灯电路总体框图第二节 方法论证声强检测电路的功能是利用MIC的特性，既当接收到足够的声强时，在该电路产生谐振后输出一个微弱脉冲，从而将声音信号转
3、化为电信号，光控开关电路是利用光敏电阻的特性（其在光照条件下电阻变得很小）及三极管组成；声强处理电路的功能是将输出的电信号进行放大和整流，从而得到一个电平信号，为控制电路做准备；延时控制电路的功能是利用555集成电路构成可重复触发的单稳态电路，从而实现照明灯的延时控制；照明灯开关电路的功能是实现控制电路和照明灯电路的强弱电转换；电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。第三章 主要单元电路设计第一节 声强检测电路和光控电路 电路结构如图3.1.1所示：图3.1.1 声强检测电路结构如上图所示声强检测电路实际上就是一个MIC，既当MIC接收到足够的声强时，电路产生谐振并输出一个微弱脉冲，经电容
4、滤波后进入下一级光控开关电路。 光控开关由光敏电阻，以及电阻，三极管组成的放大电路；在白天的时候，光敏电阻受光照电阻变得很小，三极管不能导通，于是声音信号不通过三极管，而是经过光敏电阻进入大地，因此在有光照的时候，光控开关断开，灯不亮；在黑暗的环境中，光敏电阻没有经过光照，电阻很大，因此三极管导通，声音信号经三极管后会被放大，输出的电信号经电容后被滤波，在经过分压电阻后输出适当的高电平信号。第二节 信号处理电路 电路结构如图3.2.1所示：图3.2.1 信号处理电路结构LM386简介：LM386是一种小功率音频功率放大集成电路，为双列直插式封装，8个引脚，在小功率音频放大电路中应用广泛。声音信
5、号经LM381后会被适当的放大，电路中的延时控制电路一般采用电平信号触发，因此有必要对放大的交流信号进行整流，如上图所示采用的是由电容和二极管构成的倍压整流电路，倍压整流电路不仅能够完成整流的任务，同时还可以将输出电压值增大一倍。这样，经过信号处理电路后就会输出一个经过放大整流后的高电平信号V。第三节 延时控制电路和照明灯开关电路。 电路结构如图3.3.1所示：图3.3.1 延时控制电路和照明灯开关电路 如图所示，延时控制电路的核心部分是555集成电路，555集成电路是一种非常有用的，并且应用十分灵活的集成电路。555集成电路的引脚图和功能表如上图所示，集成电路共有8个引脚，引脚1为接地端，引
6、脚8为电源端，引脚2为触发电平端，引脚3为输出端，引脚4为清零端，引脚5为控制电平端，引脚6为阀值输入端，引脚7为放电端，如上图功能表可看出，555集成电路通过改变和端的电压值，来影响输出端和放电端的状态；同时它具有存储信号的功能，因此集成电路应用十分广泛，需要注意的是控制电平端CV01t,当它接入任意电压Vcv01t时，THR和TRIG端的变化分界点就不再是（1/3）Vcvolt和Vcvolt。 如上图所示，延时控制电路包含两部分：第一部分是由三极管构成的触发信号产生电路；第二部分是由NE555集成电路构成的可重复触发的单稳态电路。 首先，声强信号处理电路的输出信号V1接入三极管T1的基极。
7、因为MiC接受到足够大的声强信号后，V1为高电平，则三极管T1饱和，使T1集电极和发射极之间的电压Vce，约为0.3V，Vce接入555集成电路的THIG端作为触发电平。 如图所示，555集成电路构成的可重复触发的单稳态电路处于稳态时，Vthr（1/3）Vcc,Q=0,放电管导通。当Vtrig=Vce=0.3V时，电路进入暂稳态，这时Q=1，放电管截止。同时直流电阻通过可变电阻R2对电容C1进行充电，使得Vthr值慢慢升高, 当Vthr值升高到Vthr（2/3）Vcc时，电路重新进入稳态，Q=0,放电管导通，电路暂稳态的持续时间，即C1的充电时间取决于可变电阻R2和电容C1的值，其计算公式为t
8、=Tw=1.1*R2*C1 当MiC持续接收到足够大的声强时，那V1一直为高电平，T1始终饱和导通，Vce持续为0.3v，这样就使得T2始终导通，电容C1就可以通过T2进行放电，电路将无法对C1进行充电，这样电路将一直保持为暂稳态，直到声强信号消失，电路才可能重新进入稳态，从而满足设计要求。 由于照明灯通过的是大电流，直流电源一般无法提供大电流和大功率，因此照明灯需要交流供电，从而电路中的开关需要采用继电器电路。而一般555集成电路的输出电流无法驱动继电器，因此需要加入电流放大电路。如图所示，三极管T3构成的电流放大电路是一种比较典型和简单的电路，当输入电压为高电平时，三极管导通并饱和，经输入
9、电流放大，当输入电压为低电平时，三极管截至，无电流通过。继电器连接T3的发射极，当有电流驱动时，开关吸合，照明灯通电，当无电流驱动时，开关断开，照明灯不通电，同时在继电器两端并联二极管以利于保护。第四节 电源电路 电源电路的设计可以采用两种方法来实现：第一种方法是采用电池供电，需注意的问题是选择合适的电池的指标参数与电路相匹配。第二种方法是采用如下图所示电路，直接从电网供电，通9过变压器电路，整流电路，滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电转化为12V的直流电压电路中变压器采用常规的铁心变压器，整流电路采用二极管桥式整流电路，C1，C2,C3,C4,完成滤波功能稳压电路采用三端稳压集成电路
10、实现。 图3.4.1 电源电路第四章 元器件清单及管脚功能表第一节 LM386集成功放图4.1.1 LM386M-1集成功放引脚图 LM386是一种小功率音频功率放大集成电路，为双列直插式封装，8个引脚，其典型应用电路如图5.1.2所示，其外围电路比TDA2003更加简单，所以在小功率音频功率放大电路中应用很广泛。引脚1为增益设定，引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端，引脚4为接地端，引脚5为输出端，引脚6接电源，引脚7，8接旁路图4.1.2 LM386M-1D典型应用电路第二节 555集成电路的引脚图和功能表图4.2.1 555集成电路引脚图输入引脚输出引脚阀值输入THR触发输入TRIG复
11、位端输出端Q放电管DIS任意值（2/3）Vcc（1/3）Vcc（1/3）Vcc1不变导通截至图4.2.2 555集成电路的引脚图及功能表 555集成电路的引脚图和功能表如上图所示，集成电路共8个引脚，引脚1为接地端，引脚8为电源端，引脚2为触发电平端，引脚3为输出端，引脚4为清零端，引脚5为控制电平端，引脚6阀值输入端，引脚7为放电端。555集成电路通过改变THR和TRIG端的电压值，来影响输出端和放电端的状态；同时它还具有存储信号功能，因此555集成电路的应用十分广泛。需注意的是控制电平端CV01t，当它接入任意电压Vcv01t时，THR和TRIG端的变化分界点不再是（1/3）Vcc和（2/
12、3）Vcc,而是（1/2）Vcv01t和Vcv01t.第三节 原件清单 符号类别数目RL光敏电阻MIC（麦克风）声强检测电路R可变电阻R1100kR22kLM386小功率音频放大器C13.3uC222uC3，C447uD1D3二极管IN41483T1T4三极管90134R34kR41kC50.01uFC6470uFC7,C90.1uF2C8,C1047uFTTRANS1DBRIDGE1U1NE555U2MC78L12CP第五章 电路原理图 简易声控延时照明灯电路的总电路图如下图所示，它是由生强检测电路，光控开关电路，信号处理电路，延时控制电路和电源电路5部分构成。总电路图中需要注意的是各个单元
13、电路之间的连接一定要准确，同时个部分的布局要合理。 图5.1 电路原理图 第六章 心得体会 通过这次课程设计，我学到了很多东西，以前都是被动的接受知识，而这次课程设计充分发挥了每个人的主观能动性，基本上每个人都是自己在图书馆查找资料，自己设计方案，然后再跟同伴一起讨论各自的设计方案，这不仅使我所学知识得到了应用，也让我体会到了团队精神的重要性。此外，通过这次课程设计，让我了解了一些设计电路的步骤及设计思想，在设计的过程中还是学到不少东西的，由于有些芯片我们在数字电子技术基础里没有学过的，我们在查找这些资料的过程中就学到很多东西，有些芯片本来我们不懂的，但是经过查资料使我对有些不是懂的芯片有了一
14、定的了解。回顾起此次电路课程设计，至今我仍感慨颇多，从查阅资料到实践操作，在一个星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固
15、，比如说分频器管脚不懂怎么放置，集成芯片引脚的连线通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故，也为以后的实际工作积累了宝贵经验。 这次课程设计终于顺利完成了，虽然在这一个星期期间，我们每个人都很忙，很累，但也非常充实，在探索的过程中也尝到了许多的乐趣，由于是第一次设计的电路不能保证十分的完美，甚者会有一些细节上的错误，但毕竟是自己的劳动成果，还是很欣慰的。参考文献（一）何小婷，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月（二）姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月（三）王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月（四）李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，1999年10月（五）康华光，电子技术基础，高教出版社，2003
