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1、海南大学毕业论文（设计）题目：声光触摸三控照明灯开关的设计学号：B0736033 姓名：汪超 年级：2007 级 学院：机电工程学院 专业：电气工程及其自动化专业 指导老师:王顺基 完成日期：2010 年 5 月 12 日 9eff91c7e55a052e73fd3dc228652404.pdf- 1 -摘摘 要要声光触摸控制照明灯开关，能自动控制白天开关、夜晚亮灯、人走灯灭。具有灵敏、低耗、性能稳定等特点。设计声光触摸控制延时开关,综合了声、光、触摸和延时控制。本文阐述了简单的声光触摸控制照明灯开关的制作。采用 CD4011 四二与非门芯片，驻极体传声器、光敏电阻、电容等作为基本元件。光敏电
2、阻,驻极体传声器和触摸片三种传感器形成了声控、光控和触摸三种控制的电路。利用 protel99se 软件完成电路原理图的制作和 PCB 电路板的制作。开关制作完成后，测试结果实现了所要求的控制。【关键词关键词】声光触摸控制；延时控制；光敏电阻；9eff91c7e55a052e73fd3dc228652404.pdf22AbstractSound and light touch control lighting switches, automatic control can be switched during the day, night lighting, and eliminate peo
3、ple of lights. Its feature is ensitive, low consumption, stable performance, ect. Design acousto-optic touch control delay switch which combine sound and light, touch and delay control. This paper expounds how to make a simple sound and light touch control lighting switch (DIY). Its basic device is
4、CD4011 42 sr chip, microphone, photoresistance, capacity, etc. photoconductive resistance, microphones and touch tablet three sensor formed sonic, ligh-activated and touch three control circuit. Use protel99se software circuit principle diagram production and PCB production. When switch production i
5、s completed , test results to the requirements of control.Key Words: Sound, light and touch control ；delay control ；photoresistance；9eff91c7e55a052e73fd3dc228652404.pdf33目目 录录摘要1Abstract20 绪论41 延时灯的电路51.1 电路的工作原理62 元器件的选择63 利用 multisim 软件制作仿真电路73.1 protel99se 制作原理图及 PCB 板73.2 电路板的制作4 测试电路板的工作状态4.1 结
6、论9致谢10参考文献11附件119eff91c7e55a052e73fd3dc228652404.pdf440 0 绪绪 论论公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量。另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光触摸三控节能自动开关显得相当有必要。这样就可使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，或者是用手触摸一下电极片电灯也会亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。
7、声光触摸三控开关应用的是模拟电子技术进行设计，安全可靠，成本低廉。其电路由电源电路、声控电路、光控电路、触摸控制电路和延时电路组成。本文介绍一种采用模拟电子技术的方法，设计声光触摸三控照明灯开关。9eff91c7e55a052e73fd3dc228652404.pdf551 1 延时灯的电路延时灯的电路设计声光触摸三控照明灯开关所采用的电路如下图所示。 设计要求：当没有光照射到光敏电阻 RL 时，同时有声响传到驻极传声器 B，灯点亮并延时一段时间后自动熄灭。有光照射到光敏电阻，无论有无声响时灯都不点亮。手触摸导电片 M 时，灯即可点亮，延时一段时间后自动熄灭。调节 R5 电阻的大小可以控制灯点
8、亮的时间长短。电路原理：电源电路由照明灯 E、整流二极管 VD2VD5、电阻 R6、稳压二极管VS 和滤波电容器 C4 组成。声控电路由传声器 BM、电阻 R1R3 组成、电容器 C1 和 C2、与非门I（集成电路 IC（CD44011）内部） 。光控电路由电阻 R4、光敏电阻 RL、二极管 VD1 和 IC 内部的与非门II 组成。触摸控制电路由触摸电极 M、电阻 R8、R9、与非门 IV 和二极管VD6 组成。延时控制电路由延时电容器 C3、电阻 R5、R7、与非门 III 和晶闸管9eff91c7e55a052e73fd3dc228652404.pdf66VT 组成。1.1 电路的工作原
9、理电路的工作原理交流电 220V 电压经灯泡 E 限流降压、VD2VD5 整流、R6 降压、VS 稳压及 C4 滤波后，为 IC 提供 6V 直流电压。白天，RL 无光照谢呈低阻状态，为低电平，II 门输出为高电平，III门输出为低电平，VT 处于截止的状态，E 不亮，声控电路不起作用。夜晚，RL 无光照而变成高阻状态，为高电平，此时若有声响发出，则声音信号经 B 变换成电信号后，再经 I 门整形后使 II 门输出低电平，VD1 导通，C3 充电，变成低电平，III 输出高电平，使 VT 受触发导通，E 灯点亮。声音信号消失后，II 门输出为高电平，VD1 截止，C3 通过 R5放电，是电压逐
10、渐升高，当 C3 放电结束后，III 门输出为低电平，VT 截止，E 熄灭。用手触摸电极片 M 时，人体感应的杂波信号经 R9 加至 IV 门的输入端，使 IV 输出低电平，VD6 导通，C3 充电，III 门输出高电平，VT 导通，E 点亮。改变 R1 的阻值，可以调节声控的灵敏度。改变 R4 的阻值，可调节光控的灵敏度。改变 R8 的阻值，可调节触摸的灵敏度。2 2 元器件的选择元器件的选择电阻 R1R5 和 R9R7 选用 1/4W 的金属膜电阻（R1、R4、R5 选用电阻器）或碳膜电阻；R6 选用 2W 的金属膜电阻器。C1 和 C2 均选用独石电容器；C3 和 C4 选用耐压值为 1
11、6V 的铝电解电容。VD1 和 VD6 选用 1N4148 型硅开关二极管；VD2VD5 选用1N4007 型硅整流二极管。VT 选用 1W、6V 的硅稳压二极管，例如 1N4735 等型号。4 与非门集成电路采用 CD4011 或 MC140011 型。B 采用驻极体传声电器。M 使用铜膜片制作。9eff91c7e55a052e73fd3dc228652404.pdf773 利用利用 multisim 软件制作仿真电路软件制作仿真电路在制作实物前用 multisim 软件对电路进行了仿真，由于仿真软件中有些元器件难以找到，因此仿真结果并不理想。在对电路图进行分析后，认为设计的电路是可以实现所
12、要求的控制。3.1 protel99se 制作原理图及制作原理图及 PCB 板板用 protel99se 绘制的原理图如下图所示9eff91c7e55a052e73fd3dc228652404.pdf889eff91c7e55a052e73fd3dc228652404.pdf993.2 电路板的制作电路板的制作在声光触摸照明开关的实物制作过程中，受元器件和其他条件的影响，为了使制作取得成功，我对一些器件进行了一些改动。R1，R4，R8 直接用 1/4W 的电阻代替，并没有使用电阻器。单相可控硅采用的是 CR3AM，整流桥采用的是 RB-156 型整流桥。元件清单如下：0.01u C2 ，0.1
13、u C1，100K R5(1/4W)，100K R3(1/4W)，100K R10(1/4W)，100K R7(1/4W)，100K R6(2W)，100u C4(16V)，10K R1(1/4W)，10u C3(16V)，1M R8(1/4W)，1M R4(1/4W)，200K R9(1/4W)，200K R2(1/4W)，6V 1N4735，CD4011 , 1N4148 D1,1N4148 D2,CR3AM Q1,光敏电阻。4 测试电路板的工作状态测试电路板的工作状态电路板制作完成后，检查电路无误，测试了一下其工作状态。刚开始通电时，灯一直处于点亮状态，不受声，光，触摸的控制。当时假设是
14、单相晶闸管的问题，于是从新更换新的晶闸管，通电后等闪一下后又灭了，同样不受控制。于是又检查了一下电路板，没有问题。考虑到，晶闸管不受控制，应该是门极擎住电流太小，改正 R7 的电阻大小为 556。通电测试，触摸时，可以控制灯点亮，一段时间后灯自动熄灭。黑暗情况下，声控不受控制，通电表现为闪灭交替，有光照射到光敏电阻时，灯熄灭。由此判断电路板的声控处有问题，目前为止还没有找到好的处理方案。4.1 总结总结用 CD4011 芯片制作的声光触摸三控开关，原理简单，所需的元器件较少，制作成本低廉。从目前的测试结果看，开关的可靠性较高，灯点亮控制得较好。本次设计也遇到了不少的问题，例如芯片的引脚功能，单
15、相可控硅的导通和关断问题（擎住电流和维持电流） ，光敏电阻在有光照和黑暗坏境下的电阻值大小等等，这些问题直接关系到开关的制作成败。总之本次设计所采用的是相对简单的模拟电子技术，采用的电路也较为简单的，内容涉及到电气工程及其自动化专业所学的大部分内容。9eff91c7e55a052e73fd3dc228652404.pdf1010致谢致谢本次毕业设计是在王顺基老师的悉心指导下完成的，在此衷心感谢王顺基老师的耐心教导和栽培。设计中遇到的问题，老师细心详细的解答，让我重新学到了本专业不少的知识同时也让我受益匪浅。当然也要感谢在这次毕业设计中给予我帮助的老师和同学，感谢王忠老师提供的帮助，在此要特别感谢张玉富，邵龙等同学在实物制作过程中给予的帮忙和协助。正是有
