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1、摘 要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电灯长时间明亮的现象，致使灯泡寿命缩短，浪费电能，为国家，单位，个人造成经济损失。另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率极高，既增大了维修量，浪费资金，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，安装方便的声控走廊灯显得相当有必要。随着电子技术的发展，基于电子技术的 LED 声控灯早已问世，与传统的普通电灯相比，具有结构简便,实用可靠,控制灵敏，节约电能等优点，而且贴近我们的实际生活。它不需要开关，当有人经过时会自动的亮,因此被广泛应用于走廊、楼道，卫生间等公共场所，给人们的生
2、活、带来极大的方便。声控灯已成为人们日常生活中必不可少的必需品。该电路由电源电路、控制电路，驱动照明电路等部分组成，设计简单，元件普遍，电路焊接简易，对培养学生实践能力具有重大帮助，同时研究声控灯以及扩大其在生活中的应用，也有着非常现实的意义关键词：声控灯；自动控制；电子技术目 录1 绪 论.12 课程设计内容及要求.22.1 课程设计的目的及意义.22.2 课程设计任务与要求.22.3 实验器材.22.4 课程设计技术指标.23 声控照明灯工作原理.43.1 放大电路概述.43.2 滤波电路概述.43.3 T 触发器概述.54 电路设计与调试.64.1 驱动显示电路设计与调试.64.2 驱动
3、显示电路参数计算.64.3 驱动显示电路元器件的选择.64.4 电路板实物图.75 实验结果分析.85.1 仿真图示.85.2 仿真结果分析.86 总结.9致谢.10参考文献.111 绪 论在人类社会进入 21 世纪之后随着社会对能源的需求不断加大，科学技术的飞速发展以及电子计算机大规模应用于各个领域，带动了生产力的大规模提高。电子信息技术在生产各部门得到了广泛应用。电子电路的设计也发生了巨大的变化，首先我们现在设计电路不仅仅只是为了应用而去设计电路，我们要在多方面考虑的情况下利用高科技原理尽量节约产品的成本，还要尽最大程度实现产品的“绿色化”电子信息技术发展的主要目标是实现高度智能化，在减少
4、能源使用量的同时又可以不需要人为干预使机器能独立处理各种工作。智能化照明电路也是如此。声音是我们最为熟知的，开关控制电路可将声音转化为电信号来控制照明灯工作，是照明线路节省电能的有效途径。目前常用的照明灯控制电路的形式多样，但大都较为复杂。通过对数字电子技术和模拟电子技术及电路基础的学习，运用所学知识并结合相关资料设计出更加简单的声控照明灯，实现声音对电灯的控制，控制电灯的亮与灭，达到自动控制的人性化设计。以此替换掉传统普通电灯与开关，为人们的生活与工作提供方便，同时节约电能，减少开关的修复和延长电灯的使用寿命。声控照明灯电路由电源电路、控制电路，驱动照明电路等部分组成。由于输入的电信号很微弱
5、，无法直接去触发触发器电路使其工作。所以在设计中选用一个运算放大器 LM386 把微弱的信号放大。信号放大后，再经过滤波电路实现一次整形处理，然后利用 CD4013 实现 T 触发器。当 CL 由高电平变为低电平时，Q 翻转一次。Q 的输出连接三极管电流放大电路，进而实现普亮发光二极管模拟灯的亮与灭。本设计是利用触发元件、开关控制元件及 MIC 组成开关控制线路，控制照明用灯的开关，该控制线路只有 7 个零件，该实用新型具有结构简单、容易调试、成本低等特点，适用于任何可用声音控制熄、亮的环境，特别是公共场合，它可减少人工开关电灯的麻烦，也避免了忘记关灯而造成的用电浪费。电路设计完成后运用 Pr
6、oteus 软件绘制系统原理图，在使用该软件当中，学会创建设计文档管理库，加载元件库，绘制电路图，放置电源部件，修改元件参数，生成网络表文件，同时将设计的电路原理图生成 PCB 电路板图等。在此基础之上将自己设计的电路进行仿真，并对其波形及数据进行分析。2 设计任务2.1 课程设计的目的及意义2.1.1 目的1. 理解声控照明灯的工作原理。2. 熟悉声控照明灯的构成及其特性。3. 掌握声控照明灯的设计方法。4. 学会用 proteus 工具软件设计，调试和分析电路。5. 了解外界因素，元件参数对声控照明灯工作特性的影响，以便提高电路工作性能。2.1.2 意义通过所学知识结合生活实际解决生活中的
7、问题。声控灯是一种声控电子照明开关装置。它提供一种操作简便,实用可靠,控制灵敏的装置。此外，利用此装置可以达到省电的目的，响应国家节能的号召。2.2 课程设计任务与要求1.电路设计2.参数计算3.电路仿真，调试4.电路特性实验5.完成设计论文2.3 实验器材序号名称型号数量1集成运放LM38612二极管LN400713T 触发器401314三极管901315电容0.22 F16电容10F27电阻10K28电阻51019发光二极管12.4 课程设计技术指标工作电压：+6V声音范围：55-65 分贝3 声控照明灯工作原理3.1 放大电路概述由于压电陶瓷片所转换的电信号很微弱，无法直接去触发触发器电
8、路使其工作。所以在设计中选用了一个运算放大器 LM386 把微弱的信号放大。LM324 引脚图如图 3.1所示；放大电路如图 3.2 所示。图 3.1 LM386 引脚图 图 3.2 放大电路图如图所示，设压电陶瓷片所转换的电信号 20mv ,经放大后 的电压如果选用 CMOS 电路，则要求放大后的输出电压，这个放大后的输入电压也不要过高，以免过于灵敏。这样有下式根据 LM386 的特性，我们采用同相输入，取 3 0.02= 150用 6V 的干电池电源连接方式供电.1= 2= 103.2 滤波电路概述信号放大后，再经过一次整形处理，我们采用图 3.3 的二极管 1N4007 和电容构3成的滤波电路，图中的 10k 电阻是为滤波电路的电容提供一个放电通路。3图 3.3 滤波电路3.3T 触发器概述因为 TTL 电路的功耗大，且要求电源 5V 稳定，而采用 CMOS 电路 318V 的电源均可且省电，所以这里我们选用 CD4013 实现 T 触发器。CD4013 的引脚图如图 3.4所示，真值表如图 3.5 所示。根据设计要求，将击掌信号即为触发信号，利用 CD4013中的一个 D 触发器实
