《模拟电路设计声控光控延时照明电路设计方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电路设计声控光控延时照明电路设计方案（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、河 南 科 技 大 学模 拟 电 子 技 术 课 程 设 计 报 告课 程 名 称 模 拟 电 子 技 术 基 础 设 计 题 目 声 光 控 延 时 控 制 电 路 所 学 专 业 名 称 电 子 工 程 及 其 自 动 化 班 级 102 学 号 2010210 学 生 姓 名 指 导 教 师 2012 年 1 月 4 日2目 录1设计任务书 (3)2前言 (4)2.1 课题背景 (4)2.2 课题方案 (4)2.3 市场前景 (4)3电路基本组成与工作原理 (5)3.1 电路设计原理 (5)3.2 电源电路图 (5)3.3 光控控制电路 (6)3.4 延时控制电路(6)3.5 总电路图
2、(7)3.6 元件使用说明 (7)4简易声光控延时照明灯电路的介绍(9)4.1 电路的用途（10）4.2 工作原理（11）5. 元件清单（12）6总结（13）7参考文献（14）3模拟电子技术课程设计任务书姓名： 班级：10 电信 2 班 指导老师：题目：声光控延时控制电路课题的任务和要求设计电路，要求有延时功能，且能由声或光来控制，设计电路时，应考虑到能节能及温度相关方面的问题。要求自己设计，开拓思路，设计创新。设计步骤1、 阅读相关材料；2、 进行总体方案设计与论证，画框图；3、 进行单元电路的设计；4、 元器件选择与参数计算；5、 用四号图纸绘制原理图；6、 撰写设计说明书，字数不得少与
3、2000 字；7、 参考文献。参考文献1模拟电子技术基础2日用电器技术知识手册3电子线路设计应用手册4实用传感器手册5电子电路百科全书6电路与模拟电子技术教研室主任： 时间：4前 言课题背景晚上关灯睡觉，灯一灭，室内就立即变暗，若想取东西之类的话就得把灯再打开，会让我们感到很不方便。比如，炎热的夏天，我们睡进蚊帐里面，灯已经关好，没有照明的话，不容易发现蚊帐里的蚊子，要再开灯的话，担心蚊子会钻进蚊帐，有了光控延时温馨壁灯，这个问题就能得到解决。课题方案简易声光控延时照明电路的总体框图为：图一（总体框图）电路采用声光两级控制照明电路。照明灯开关对光线强弱的感应控制照明灯的第一级开关，对声强的感应
4、控制第二级开关。对于声强的监测是利用 MIC 的特性，即当其接收到足够的光强时，在其中会产生一个为脉冲波，从而把声信号变为电信号，通过对声强信号的处理可得一个电平信号，为控制电路准备。延时控制功能通过 555 定时器构成的可重复触发单稳态电路来实现。光信号的感应通过光敏三极管来实现，使得光控电路在光强时输出低电位，光弱时输出高电位。将光控电路的输出作为 555 定时器的复位端输入。将声控输出端作为延时电路的输入，从而可以实现在光线强的情况下，即使有足够强的声信号，照明灯电路也不工作。而在光线弱的情况下，可以通过声信号来控制照明。在日常生活中，节电节能。市场前景此外，从市场来看，整个元件造价不高
5、，基础投资较少,成本较低，适合中小型工厂开发生产。从销售市场来看，因为造价不高，普通家庭也能购买。光强监测处理电路声强监测处理电路照明灯开关电路延时控制电路电源电路5电路基本组成与工作原理电源电路图图二（电源电路图）的原理：直接从电网供电，通过变压器电路、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。电路中变压器的常规铁心变压器，整流电路采用二极管桥式整流电路，C7、C8、C9 和 C10 完成滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成电路来实现。 TDC80.1uF749V3GN2+MLP图二（电源电路图）光控控制电路电路图如图三所示： KR6图三（光控控制电路
6、）6光线强时，光敏电阻 RL 的阻值变小，R9、RL 导通，555 定时器的复位端 4 至于低电平；光线弱时，光敏电阻 RL 的阻值变大，R10 导通，555 定时器的复位端 4 至于高电平。光控控制电路对电路起总控制作用。声控控制电路电路图如图四所示：MICT1T2R32KR42KR24KR1300KD1D2+12VC147uFC210uFC310uF10uFC41uFV图四（声控控制电路）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，从而将声音信号转换为电信信号。MIC 输出信号是一个非常微弱的信号，为了后续电路能够对声强信号进行处理，必须加入信号放大电路。图中所示信号放大电
7、路是由电阻 R1R4、T1、T2 和 C1C3 构成，电路中采用了双三极管构成的放大电路，这样可以使电路的放大的倍数比单管当打电路的倍数增加 b 倍，从而得到适合的信号。R2 和 R3 为放大电路的集电极偏置电阻，C1 和 C2 为放大电路的滤波电容。R1 和 R4 为放大电路的反馈电阻，它们的功能是保证放大电路有一个稳定的静态工作点和稳定的输出电压，C3 的作用是减小电路中加入反馈电阻对放大倍数的影响。电路中的延时控制电路一般采用电平信号触发，因7此有必要对放大的交流信号进行整流。上图中采用了由 C4、D1 和 D2 构成的倍压整流电路，倍压整流电路不但能够完成整流的任务，同时还可以将输出电
8、压增大一倍，这样当 MIC 接受到了足够大的胜强后，声强信号处理电路通过放大和整流就输出了一个高电平信号 V。延时控制电路电路如图五所示：延时控制电路的核心部分是 555 集成电路，555 集成电路时一种非常有用的，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下图所示，集成电路共有 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 为阀值输入端，引脚 7为放电端。从功能表中可以看出：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短的状态；同时它还
9、具有储存信号的功能，因此 555 集成电路的应用十分广泛。需注意是控制电平端 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）Vcc 和（2/3）Vcc，而是（1/2）Vcv01t 和 Vcv01t。如图所示，延时控制电路包括两部分：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 555 定时器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接 V1 接三极管 T1 的基极。因为 MIC 接收到了足够大的声强后，V1 为高电平，则三极管 T1 饱和，使三极管 T1 的集电极和发射极之间的 Vce 约为 0.3V,Vce
10、 接入 555 集成电路的 TRIG 端作为触发电平。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，此时 Q=1，放电管截止。同时直流电源通过可变电阻 R2 对电容 C1 充电，使得 Vthr 的值渐渐上升，当 Vthr 的值大于（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 的数值，其计算公式为（设可变电阻 R2=1M）： t=Tw=(1.1R2*C1=1.1*1000000*50)/10000
11、00=55S当 MIC 持续接收到足够大的声强时，那麽 V1 一直为高电平，T1 始终饱和导通，Vce 持续为 0.3V，这样使 T2 始终导通，电容 C1 就可以 T2 进行放电，电路将无法对电容 C1 进行充电。这样电路就一直处于暂稳态，知道声强信号消失，电路才能重新进入稳态，从而可以满足设计要求。8THR6DIS7G24Q3CVolt5cN1E555 集成电路的引脚图阀值输入THR触发输入TRIG 复位端输出端Q放电管DIS任意值 任意值 0 0 导通(2/3)Vcc (1/3)Vcc 1 0 导通(1/3)Vcc 1 不变 不变555 集成电路的功能表由于照明灯通过的是大电流，直流电源
12、一般无法提供大电流和大功率，因此照明灯需要交流供电，因此电路中开关需要采用继电器电路。而一般 555 定时器的输出无法驱动继电器，因此需要加入放大电路。图中三极管 T3 构成电流放大电路。T3 为共集电极电路，当输入为高电平时，三极管到通并饱和，输出电流放大倍，当输入为低电平时，三极管截止，没有电流通过。继电器接 T3 的发射极，当电流驱动时，开关吸合，照明灯通电：当没有电流通过时，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保护。9图五（光控控制电路）10总电路图TDC80.1uF749V3GN2+MLP11声光控延时照明灯电路的介绍电路的用途这种方法设计出的电路，节能和实用。它可
13、在楼道、走廊和门口用作照明灯，夜间有人上、下楼时，照明灯会自动点亮，并延时一段时间后，灯会自动熄灭；白天照明灯不会点亮。工作原理光线强时，光敏电阻 RL 的阻值变小，R9、RL 导通，555 定时器的复位端 4 至于低电平；光线弱时，光敏电阻 RL 的阻值变大，R10 导通，555 定时器的复位端 4 至于高电平。MIC 接收到足够的声强时产生谐振并输出一个微弱脉冲，将声音信号转换为电信信号，T1、T2 和 C1C3 构成，电路中采用了双三极管构成的放大电路，C4、D1 和 D2 构成的倍压整流电路，输出了一个高电平信号 V。V 作用在 T3 上时，T3 饱和，b-c 之间 0.3v，使 VT
14、RIG(2/3) Vcc.使 Q 端输出为 1，间接使 T5 导通，线圈产生磁场吸合开关，让其闭合，照明灯亮。此时 DIS 截止，使 C5 充电，当其两端电压大于（2/3）Vcc 时，VTRIG(1/3)Vcc。使 555 定时器的输出端为 0，及使开关断开（放电的过程） 。当 VTRIG(1/3)Vcc，VTHR(2/3) Vcc，555 定时器的 3 端保持，照明灯电路不亮，达到延时的功能。调节变阻器 R6 的大小可以改变照明电路的照明时间。当在次给其一生源时，重复上述过程，则照明灯还会再次点亮。从而达到声光双控延时照明灯电路的目的。12元件清单符号 类别 数目R1 300K 1R2R5 4K 4R6 可变电阻 1R7 10K 1R8 1K 1R9 20K 1R10 22K 1RL 光敏电阻 1D1D3 二极管 IN4148 3T1T3,T5 三极管 9013 4T4,T6 三极管 9012 2C1 4.7uF 1C2C4 10uF 3C6 0.01 uF 1C7 470uF 1C8,C10 0.1 uF 2C5,C9
