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1、荆楚理工学院声光控灯座的组装学 院： 数理学院 班级：13级应用物理班 学生姓名： 党未福 学号： 2013409020135 设计地点（单位） 荆楚理工学院 设计题目： 关于灯座的组装 完成时间：2015年5月28日 教导师评语 成绩（五级计分制） 教 师 签 名： JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY专业课程设计关于声光控灯座的组装学 院 数理学院 专 业 应用物理学 年级班别 13级应用物理班 学 号 2013409020135 学生姓名 党未福 指导老师 张定梅 2015年5月28日关于声光控灯座的组装摘要：此次科技实践的题目是声光控灯座的组装，目的是应用各
2、种电路元件，设计并组装一个有声光控开关的灯座。所谓声光控开关就是由声音、光来控制灯的亮与灭，起到节约电，方便使用的作用。它主要由9部分组成：电源电路、检音（话筒）、感光电路、信号放大电路、控制门、整形、延时、二级整形、开关（可控硅）等。能够通过调节电阻和电容的大小来改变灯亮的时间长短。声控是通过驻极体话筒采集声音，并产生脉冲信号。光控电路则是由光敏电阻控制，光敏电阻在有光和无光状态下电阻阻值差距很大，能产生高低电平及通过逻辑器件控制电路。延时电路则是由电阻和电容组成的充放电电路组成，通过电容的充放电来实现的。预期目标：用声与光控制路灯，白天光线强，路灯不亮，只有光线暗的时候，通过声音触发路灯亮
3、，并且灯点亮一段时间后，自动熄灭。按照要求制作灯座实物。关键字：声光控、光敏电阻、驻极体话筒、灯座。前言 声光控开关能较好的为世界能源危机提供一点帮助。有利于我国实施可持续发展，构建节约社会型，造福于子孙后代，造福于全人类。声光控开关的优点：一是省电，灯泡大部分时间里都不同工作，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，接线简朴，安装方便，是公共场所照明开关的理想选择，被人们形象的比喻为“长明灯的克星”。再者，随着科技技术的发展，公共场所照明控制手段也将逐渐更新，除现在已有的声光控外还有由微博感应和热式远红外感应来控制的照明灯等等。目前微博感应的抗干扰性能不
4、理想，红外感应在性能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高，比较适合在一些治理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及居家走廊的应用，在普通住在楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素，根据我国国情，可以预计在一段时期内，声光控将是首选的主流产品。所以，对于这一课题的研究是必要的。 1、 组装原理根据已有的电路图，连接电路元件并调节调试、检测是否正常。图 1-组装原理图图 2-PCB电路板图2、 装配说明安装要求：1、光敏电阻安装时引脚不能剪得太短，要求光敏电阻插入外壳留的小孔，与外壳平面保持一致，以便接受光源，提高灵敏度。2、话筒安装时用剪下的元件腿先焊接在话筒上，后再插入电
5、路板上焊接，正负极不要接错。 本电路中三极管Q2在一般情况下是饱和桐庐的，把电阻R2提供的电源对地放掉，使可控硅没有触发信号不能导通工作。Q4为光控管，光敏电阻接受到光纤时阻值较低，把电源送入三极管Q4的B级使其饱和导通，C级为低电平，驻极体话筒停止工作。在黑夜中光敏电阻阻值较大，Q4截止。驻极体话筒接入电路。R3、RG、R8为Q4基极的分压式偏置电阻。C1为抗干扰电容，防止白天瞬间的光线变化引起声光控灯的点亮。Q3由驻极体话筒控制的，麦克风接到声音能发出音频信号使通过电容C3耦合送入Q3基极，使Q3导通，其集电极电位下降，电容C4内储存的电荷开始放电并反向充电，三极管Q2基极典韦降低，使Q2
6、截止，Q2集电极电位上升，给可控硅提供触发信号，可控硅导通。灯泡点亮。随着反向充电的进行，Q2基极点位逐渐提高，一段时间后，Q2又重新导通，Q2集电极电位降低，可控硅管段，灯泡熄灭。定时原理由电筒C4充放电来控制延时时间长短，短绒容量越大，则延时时间越长，反之则越短。特别提示：本声光控开关由220V供电，有触电危险、短路有引起火灾危险。仔细检查安装无误、无短路后在通电。3、 元件清单序号名称位号型号规格数量1电阻R1R2R8620K32电阻R3R718K23电阻R420014电阻R53M15电阻R6150K16电解电容C1C222uF27瓷片电容C310418驻极体话筒MIC1019光敏电阻R
7、G3110三极管Q3Q49014211三极管Q2C945112可控硅Q1PCR606113外壳上盖114外壳下盖115灯座螺口116灯座中心触片117金属压片218螺丝419PCB电路板120双头镀锡导线8cm2四、各元件简介：1 整流二极管1N4007二极管1N4007是封装形式为DO-15的塑料封装型通用硅材料整流二极管。广泛应用于各种交流变直流的整流电路中。IN4007的作用利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。IN4007的主要参数:二极管类型:StandardRecovery0电压:V=1000V电流:I平均:1A正向电压V最大:1.1V电流:I
8、最大:30A封装形式:DO-41针脚数:2 器件标记:1N4007 图 3-整容二极管封装类型:DO-41总功率:P=2.5W正向电压:I=1.1V电流,I:30A结温,Tj最高:175C表面安装器件:轴向引线2 三极管三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号， 也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NP
9、N两种。1 三极管的分类a. 按材质分: 硅管、锗管b.按结构分: NPN 、 PNP。如图所示。c.按功能分: 开关管、功率管、达林顿管、光敏管等.b. d. 按功率分:小功率管、中功率管、大功率管e.按工作频率分:低频管、高频管、超频管f.按结构工艺分:合金管、平面管g.按安装方式:插件三极管、贴片三极管2 多用电表检测三极管基极的判别:根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共极，即为三极管的基极。具体方法是将多用电表调至电阻挡的R1k挡，先用红表笔放在三极管的一只脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只脚，如果
10、两次全通，则红表笔所放的脚就是三极管的基极。如果一次没找到，则红表笔换到三极管的另一个脚，再测两次;如还没找到，则红表笔再换一下，再测两次。如果还没找到，则改用黑表笔放在三极管的一个脚上，用红表笔去测两次看是否全通，若一次没成功再换。这样最多没量12次，总可以找到基极。3 三极管类型的判别三极管只有两种类型，即PNP型和NPN型。判别时只要知道基极是P型材料还N型材料即可。当用多用电表R1k挡时，黑表笔代表电源正极，如果黑表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为P型材料，三极管即为NPN型。如果红表笔接基极导通，则说明三极管基极为N型材料，三极管即为PNP型。4 三极管的符号中间横线是基极B，另
11、一斜线是集电极C，带箭头的是发射极E。图 4-各类三极管符号3 可控硅可控硅又称晶闸管（SiliconControlledRectifier,SCR）。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶可控硅闸管、快速晶闸管，等等。大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体 材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极图2(a):第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号图2(b)可以看到，它和二极管一样是一种单方
12、向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。本次使用的PCR606可控硅参数如下：品名：0.6A单向微触发可控硅(SCR)型号：PCR606电流：0.6（A）电压：600（V）结温：125（）主要用途：各种万能开关器，调光调速开关，触摸开关，继电器与灯控制，小型马达控制器，灯饰、电风扇、家电控制电路，漏电保护器，摩托车点火器等线路功率控制。4 色环电阻色环电阻，是在电阻封装上(即电阻表面)涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。识别方法：黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银01234567895%10%倒数第二环，表示零的个数。最后一位，表示误差。这个规律有一个巧记的口诀:棕一红二橙是三，四黄五绿六为蓝，七紫八灰九对白，黑是零，金五银十表误差.色环电阻分四环和五环，通常用四环。倒数第二环，可以是金色(代表0.1)和银色的(代表0.01)，最后一环误差可以是无色(20%)的。色环电阻的基本单位是:欧姆()、千欧()、兆欧()。1000欧()=1千欧()，1000千欧()=1兆欧()。1 五色环电阻五色环电阻 就是指用五色色环表示阻值的电阻，从左向右数，如图所示。第一道色环表示阻值的最大一位数字;第二道色环表示阻值的第二位数字;第三道色环表示阻值的第三位数字;第四道色环表示阻值的倍乘数;第五道色环表示误差范围。五环电阻为精密电阻，前三环为数值，最后
