24论文设计 学号： 基于单片机的声光控灯的设计分 院 专 业 名 称 班 级 姓 名 指 导 教 师 摘 要当代社会提倡节能，在这里我们介绍一个声光双控延迟节能照明灯它可以直接取代普通照明开关而不必更改原有照明线路白天或光线较强的场合即使有较大的声响也控制灯泡不亮，晚上或光线较暗时遇到声响（如说话声，脚步声等）后灯自动点亮，然后经10秒（时间可以设定）自动熄灭，适用于楼梯，走廊等只需短时照明的地方 整个电路由声控电路、延时电路、光控电路、电子开关、电源电路组成供电电压供电，光敏控电路对外界光亮程度进行检测，输出与亮度程度相对的电压信号从而实现白天灯泡不亮，晚上遇到声响时，通过声控电路使灯泡自动点亮，声控电路主要将声音信号转变为电信号，从而要实现自动控制，延时电路声音消失后延长一段光照时间。
关键词 ：声光控制开关；声光技术；光电效应；声控电路 AbstractThe contemporary society advocating energy-saving, here we introduce a dual control delay energy-saving lamps sound. It can directly replace lighting switch without change original lighting. Daytime or strong light situations have bigger sound even not bright, also control bulb or dark night when noise (such as voice and sound, etc.), then the automatic light back 10 seconds (time) can be extinguished, applicable to the stairs, only short-time lighting corridor. The circuit by voice circuits, delay circuit, electric circuit, electronic switch, the power circuit. Power supply voltage power supply, photosensitive control circuit of external light, output and degree of relative degree of voltage signal intensity. So as to realize the bright light at night during the meeting, the sound, through the sonic circuit make light bulb automatic, televox circuit will sound signal into electrical signals, thus to realize the automatic control circuit, delay extended a DuanGuangZhao voice disappears. Keywords：acousto-optic control switch, Acousto-optic technology; The photoelectric effect; Sonic circuit 目 录1.设计方案 12.元器件选型 22.1继电器 22.1.1 继电器概述 22.1.2 继电器JRC-21F 32.2驻极体话筒 42.2.1驻极体话筒概述 42.2.2驻极体话筒与电路的接法 42.2.3 驻极体话筒极性判别 52.2.4驻极体话筒灵敏度检测 52.2.5 驻极体话筒工作原理 62.2.6驻极体话筒的种类规格 63.1单片机STC89C51介绍 83.1.1、单片机STC89C51特性 83．2单片机结构功能 93.2.1管脚说明： 93.3晶振 113.3.1晶振作用 133.3.2晶振原理 133.3.3晶振类种 143.4复位电路 153.4.1基本的复位方式 164.电压比较器 194.1工作原理 194.2功能作用 194.3 LM393 195.主程序 21总 结 23致 谢 24参考文献 251.设计方案本设计由四级电路组成，第一级电路用光敏电阻作为光检测模块。
第二级电路为声控电路，使用驻极体话筒作为声音传感器，有振动的时候，驻极体话筒其自身电阻会发生变化，从而两端电压发生变化，与另一电组两端电压，通过LM393电压比较器，输出高低电平，可以用来触发下一个继电器，继电器导通第四级LED工作电路，实现照明本设计各部分电路只需+5V电源供电，采用一个5V的直流稳压电源供电 2.元器件选型2.1继电器图3-3 电磁继电器内部结构图2.1.1 继电器概述继电器是一种电控制器件它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制只要圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。
这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”图3-4 继电器JRC-21内部原理图2.1.2 继电器JRC-21F本设计所用的继电器型号是JRC-21F其内部构造如图3-4当中间两个引脚接通5v电压（两个引脚无正负）的瞬间，会听见磁铁相吸的啪嗒声，这时常开触点闭合，常闭触点断开，断电后触点归位JRC-21F 2A DC 5V 的一些参数如下2A 输出电流最大值5V控制继电器线圈的电压值外型尺寸(L×W×H) 15.5 × 11 × 11.5 mm触点负载1A,3A/125VAC, 30VDC触点接触电阻≤50 mΩ最大切换功率30W 62.5VA最大切换电压30VDC 125VAC最大切换电流3A线圈功耗0.2W, 0.36W, 0.45W线圈额定电压5VDC吸合电压Max 75% 额定电压释放电压Min 10% 额定电压动作时间≤5ms释放时间≤5ms线圈允许最大电压VDC(max) 110% 额定电压绝缘电阻1000 MΩ重量3.5g2.2驻极体话筒2.2.1驻极体话筒概述驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。
属于最常用的电容话筒由于输入和输出阻抗很高，所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器，为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压声电转换的关键元件是驻极体振动膜它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压驻极体膜片与金属极板之间的电容量比较小，一般为几十pF因而它的输出阻抗值很高(Xc=1/2~tfc)，约几十兆欧以上这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的所以在话筒内接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换场效应管的特点是输入阻抗极高、噪声系数低普通场效应管有源极(S)、栅极(G)和漏极(D)三个极这里使用的是在内部源极和栅极间再复合一只二极管的专用场效应管接二极管的目的是在场效应管受强信号冲击时起保护作用场效应管的栅极接金属极板这样，驻极体话筒的输出线便有三根即源极S，一般用蓝色塑线，漏极D，一般用红色塑料线和连接金属外壳的编织屏蔽线。
2.2.2驻极体话筒与电路的接法源极输出与漏极输出源极输出类似晶体三极管的射极输出需用三根引出线漏极D接电源正极源极S与地之间接一电阻Rs来提供源极电压，信号由源极经电容C输出编织线接地起屏蔽作用源极输出的输出阻抗小于2k，电路比较稳定，动态范围大但输出信号比漏极输出小漏极输出类似晶体三极管的共发射极放入只需两根引出线漏极D与电源正极间接一漏极电阻RD，信号由漏极D经电容C输出源极S与编织线一起接地漏极输出有电压增益，因而话筒灵敏度比源极输出时要高，但电路动态范围略小Rs和RD的大小要根据电源电压大小来决定一般可在2．2～5．1k间选用例如电源电压为6V时，Rs为4．7k，RD为2.2k若电源为正极接地时，只须将D、S对换一下，仍可成为源、漏极输出一声控电路前置放大级中驻极体话筒的源极输出和漏极输出的两种不同的接法，最后要说明一点，不管是源极输出或漏极输出，驻极体话筒必须提供直流电压才能工作，因为它内部装有场效应管2.2.3 驻极体话筒极性判别图3-5 驻极体话筒内部结构关于驻极体电容式话筒的检测方法是：首先检查引脚有无断线情况，然后检测驻极体电容式话筒驻极体话筒体积小，结构简单，电声性能好，价格低廉，应用非常广泛。
驻极体话筒的内部结构如图3-5所示源极输出有三根引出线，漏极D接电源正极，源极S经电阻接地，再经一电容作信号输出；漏极输出有两根引出线，漏极D经一电阻接至电源正极，再经一电容作信号输出，源极S直接接地所以，在使用驻极体话筒之前首先要对其进行极性的判别在场效应管的栅极与源极之间接有一只二极管，因而可利用二极管的正反向电阻特性来判别驻极体话筒的漏极D和源极S将万用表拨至R×1kΩ档，黑表笔接任一极，红表笔接另一极再对调两表笔，比较两次测量结果，阻值较小时，黑表笔接的是源极，红表笔接的是漏极2.2.4驻极体话筒灵敏度检测在收录机、机等电器中广泛应用的驻极体话筒，其灵敏度直接影响送话和录放效果这类话筒灵敏度的高低可用万用表进行简单测试将万用表拨至R×100档，两表笔分别接话筒两电极（注意不能错接到话筒的接地极），待万用表显示一定读数后，用嘴对准话筒轻轻吹气（吹气速度慢而均匀），边吹气边观察表针的摆动幅度吹气瞬间表针摆动幅度越大，话筒灵敏度就越高，送话、录音效果就越好若摆动幅度不大（微动）或根本不摆动，说明此话筒性能差，不宜应用对于三根引脚驻极体电容式话筒检测方法同上，只是黑表棒接输出引脚2脚。