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1、淄博职业学院 智动化学院创新设计作品名称 声光自适应遥控型延迟节能灯姓 名 孙伟 王桐 陈金玉 系（院） 自动化学院 班 级 通本132 指导教师 1 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
2、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 翻译: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 lig
3、hting. 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 voi
4、ce 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, th
5、e 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 e
6、ffect; Sonic circuitI 目 录一、作品简介1二、 发明目的2三、初步设计方案31.电源电路32.声控电路43.光控电路44.延时电子开关电路4四、部分系统设计方案54.1、芯片54.2声控电路的选取及工作原理64.3 光敏电阻的结构与原理74.4运用光敏电阻等分立元件组合实现光控84.5采用555时基电路的简易长延时电路84.6整机电路及工作原理组成9五、发明前景11六、参考文献12 一、作品简介 本作品是一种集声控、光控、遥控和程控等多种控制模式为一体，照明和应急功能相结合的新型节能灯。发光材料采用绿色环保的小功率LED灯珠；采用非隔离型恒流源电源驱动，电源体积小，转化效
7、率高，发热低；结合微处理器和PWM调制技术进行亮度控制，实现了无级调光功能；冗余电源与充电管理相结合，具有应急灯的功能，拓宽了其应用领域；采用模块化的设计方案，声控模式、环境光控模式、定时控制模式、自定义控制模式，可实现最大程度的节能，可通过遥控方式进行模式设置，灯具控制灵活，新奇小巧，适应与不同场所的照明需求，具有广阔的市场前景。11 1 2、 发明目的 本发明制作旨在设计出一种环保电源、照明度高、控制智能化高、节能效果明显、功能拓宽能力强的冗余电源声光自适应控制LED节能灯。 作品发明思路： 针对目前楼道照明灯具存在的问题，以发光材料改进，控制功能多样化和功能模块化为切入点，设计出了一种基
8、于冗余电源的声控、光控、程控和遥控等多种控制模式相结合的智能LED节能灯。 作品创新点：1、采用高效LED灯珠作为节能灯的发光材料，节能效果优于白炽灯和荧光灯；2、设计高效率恒流源，将交流电变为直流电，消除频闪现象；3、结合微处理器和PWM调制技术进行亮度控制和程控；4、节能灯智能化控制：能根据环境光进行自适应亮度控制；5、市电和充电电池冗余电源,集节能灯和应急灯为一体。 作品关键技术： 1、非隔离型的高效LED恒流源驱动电路设计。2、冗余电源与充电管理相结合。3、多种节能模式及智能控制相结合。 作品技术指标： 1、主电源：AC90260V。2、备用电池：1200mAh。3、功率：15W（10
9、0株LED，额定电流18mA）。 4、效率：90% 5、光通量：90450 lm 6、控制方式：声控、光控、遥控、程控 7、使用寿命：50,000小时 8、体积：直径119mm，高100mm 9、体重：0.25Kg 三、初步设计方案声光控开关节能灯控制电路方框如图1-1所示：感光RG检音BM放大VT控制门D1整形D2延时R8 C3二级整形D3 D4电子开关T照明灯 L1 图1-1 声光控开关节能灯控制电路方框图声光控开关节能灯电路由电源电路、声控电路、光控电路、延时电子开关电路四大部分组成。1.电源电路电源电路它是给电路提供能源的设备，其作用是给电路提供电源，使电路能正常的工作。常用的电路有：
10、半波整流、全波整流、桥式整流、而常用的电源电路使用的是桥式整流电路为主要电源电路部分。2.声控电路声控电路它是用声音控制电路的设备，其作用是把送入的声波转换为电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。常用的电路有：小信号放大电路、声波控制电路等。而常用的声控电路使用的是声波控制电路为主要的声控电路部分。3.光控电路光控电路它是用外来的光源来控制电路的设备。其作用是把外来送入的光源转换电信号，从而用这种信号去控制所需要的电器设备。常用的电路有：发光器件电路、光敏器件电路和光电显示器件电路。而常用的光控电路使用的光敏器件电路为主要的光控电路部分。4.延时电子开关电路延时电子开关电路它是用电路中
11、送入的信号进行控制电路的设备。其作用是用送入来的信号去控制电路，使电路达到延时的效果。常用的延时电路有按键延时电路、感应延时电路、开关控制延时电路、光控延时电路、声光双控延时电路等。而本电路延时电子开关电路使用主要的电路为声光双控延时电路部分。声光双控电路是声、光控开关的组合。它是利用驻极体话筒是否采集到声音信号，光敏电阻感应光线的明暗来改变信号的高低电平，以达到控制电路输出高低电平的目的，再利用稳压管高电平导通的原理来控制灯泡的亮灭。四、部分系统设计方案 4.1、芯片CD4011BC是一个集四个2输入与非门电路为一体的芯片，其外部结构如图2-1所示。图2-1 CD4011BC外形结构图CD4
12、001BC和CD4011BC四门是整体的补充MOS(CMOS)集成电路以N-和P-channel增强模式晶体管。他们有同样的源与汇电流能力和符合标准系列输出驱动。这个装置也有缓冲输出大大提高传递特性提供非常高的增益。所有的输入是防静电放电和二极管对VDD和说明。这个系列的逻辑门用磷和氮频道增强模式在一个单一的整体结构的装置。使用他们主要是为了节省功率耗散和有较高的抗噪能力。CD4011芯片内部结构如图2-2所示。 图2-2 CD4011的内部结构CD4011的功能：四个2为输入与非门CMOS芯片。电源电压范围：3V-15V功耗：700mW（普通封装）；500mW（小外形封装）工作温度范围： C
13、D4011BM -55+125 CD4011BC -40+85逻辑表达式为： 其真值表如表2-3所示： 表2-3 与非门真值表ABY0010111011104.2声控电路的选取及工作原理如图2-4所示声控电路由传声器BM，电阻器R2、R4，晶体管VT、电容C1和CD4011中的D1组成。工作原理：话筒将声音信号转化为负极性的电信号，但接收到的微弱信号经C2滤波，通过由三极管VT组成的放大器把微弱的信号进行放大，其集电极输出正极性的电信号送到CD4011的2脚。并通过R4给基极提供导通电压。 图2-4 声控电路4.3 光敏电阻的结构与原理光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。光敏电阻的符号如图2-5所示。图2-5 光敏电阻构成与原理：用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。在黑暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种
