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1、毕业设计（论文）题 目声光控制开关电路的设计 系 （院）物理与电子科学系专 业电子信息科学与技术班 级2007级3班学生姓名学 号指导教师职 称讲师 二一一年六月十八日独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二一一年六月一十八日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业
2、设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 二一一年六月一十八日滨州学院本科毕业设计（论文）声光控制开关电路的设计摘 要生活用照明灯大多数都是由普通开关控制，但在现实生活中普通开关控制不仅在晚上使用不方便，而且由于没有及时关闭造成大量能源浪费，尤其是在教室等公共场所长明灯现象更为严重。随着电子技术的快速发展,尤其是数字电子技
3、术的发展,用数字电路技术实现灯的自动点亮、节能节电、延长灯的使用寿命已变得越来越成熟,而且也贴近我们的实际生活。本文设计的声光控制开关电路是一种利用声音信号和光信号双重控制且具有定时功能的电子开关，它主要有电源电路、声控电路、光控电路、延时电路及开关电路等部分组成，实质上就是一个替代传统手动开关的受声、光双重控制的电子开关。白天或光线较亮时，光控电路通过光敏电阻对外界光照强度进行检测，将外界光强信号转化为电信号，此时开关电路输入端为低电平，开关不导通，无论外界有没有声音信号灯都不亮，从而实现控制灯白天不亮的功能；晚上或光线较暗时，光控电路通过光敏电阻将光照强度信号转化为电信号，外界有声音信号时
4、，声控电路将检测到的声音信号转化为电信号，并与光控电路转化来的电信号经与非门一起送入后续电路，此时开关电路输入端为高电平，开关导通，灯点亮，并延时一段时间后自动熄灭，从而实现控制灯晚上受声音信号控制的功能。而且对于声音信号感应的灵敏度和对光信号感应的灵敏度能够调节，还可以人为设定延时时间。本系统使用的是分离元器件，电路明了，结构简单，克服了现有声光控制开关成本高、体积大等缺点，同时还大大减少了维修量，不仅节约了资金，更节约了能源，是家庭及公共场所理想的照明开关，特别适用于楼梯、走廊、仓库、厕所等公共场所的照明自动控制。关键词：自动控制；声控电路；光控电路 ；放大电路；延时电路Acousto-o
5、ptic control switch circuit designAbstractMost floodlight in life are controlled by ordinary switch,but the common switch is inconvenient in the dark and it is easy to waste power because of not being shut down in time,especially the lamps that were kept alight widely in the classrooms and other pub
6、lic places,which costs lots of power unnecessarily.With the development of electronic technology, especially the development of digital technology,a digital circuit techniques to realize the automatic light,energy-saving and electricity-saving,extend the life of lamp have become more mature and also
7、 close to our actual life.This paper is about a kind of both sound and light controlled swich that has timing function.It mainly consist of amplifying circuit,Sonic circuit;Optical circuit, delay switch circuit and the power circuit and so on. In essence it is an electronic switch that controlled by
8、 sound and light to replace the traditional mechanical switch.In the day,the light controlled circuit through the photoresistance detects the brightness outsideand and outputs the corresponding electrical signal.Regardless of external have voice signal,the lamp cant light up this moment,so the lamp
9、cant light up in the day;at night or on a cloudy day, the photoresistance detects the light insensity and outputs the corresponding voltage signal,when sound appears,the sound controlled circuit lights the lamp,and it will go out in a period of time,so the lamp can be controlled automatically.Also t
10、he photo and sound sensitivity can be adjusted. And the delay time can also be setted by people. The system uses the separation components and the circuit is simply, also it overcoming the shortcomings of the high cost and the big volume in the existing acousto-optic control switch.It is an ideal li
11、ghting switch in a family and a public place,which especially applys to the autocontrol of the lighting in public places,such as residential building,corridor,storehouse,toliet and so on.It is a kind of sound and light controlled and timing automatic switch which is convenient and saves the power.Ke
12、yword：Automatic control;amplifying circuit;Sonic circuit;Optical circuit;delay circuitIII目 录引 言1第一章 绪论21.1开关电路综述21.2自动控制原理3第二章 声光控制原理分析及信号放大42.1声音控制原理分析42.2光强控制原理分析42.3声光自动控制系统稳定性42.4 信号放大52.4.1三极管放大工作原理5第三章 声光控制开关电路的设计及其性能分析63.1声光控制系统63.2声光控制系统结构63.2.1整流电路73.2.2声控电路93.2.3光控电路103.2.4延时电路123.2.5开关电路1
13、33.2.6系统整体电路143.2.7电路仿真图及结果分析163.3元器件的选择173.4元器件清单183.5系统安装工艺193.6系统测试与调试19第四章 总结与展望204.1全文总结20i4.2工作展望20参考文献21谢 辞23ii滨州学院本科毕业设计（论文）引 言随着电子科学技术的发展，公共场所照明控制技术也得到逐步更新，除现在已有的空气开关、光电开关、声光控延时开关外，还有红外电子开关和无线电波电子开关。然而，目前红外电子开关性能虽然较为理想，但安装复杂，成本较高，还不适合在日常家庭生活及普通公共场所使用；无线电波电子开关的综合性能尚不理想，该开关的作用范围较小 ,本身耗电也比声光开关
14、大，若要增大作用范围 ,势必要加大发射功率,耗电量也随之增大。而对于普通日常生活考虑到价格、管理及安装方便等因素，声光控延时开关将是首选的主流产品，所以，对于这一课题的研究是十分必要的。声光控延时开关是集声、光和延时技术为一体的自动照明开关,广泛应用于楼道、走廊、仓库，厕所等公共场所,是现代极理想的绿色照明开关,而且能延长灯的使用寿命,从而大大减少维修量,不仅节约资金，更节约能源。白天或光线较强时,开关电路为关闭状态,灯不亮；晚上或光线较暗时，光敏电阻感受光强度并输出相对应的电压信号，此时,当来人有说话声、脚步声、拍手声等声源时,开关自动打开,灯亮,延时一段时间后自动熄灭,从而实现了“人来灯亮
15、,人走灯熄”,杜绝了长明灯现象,不仅达到了节能、节电的目的,而且免去了在黑暗中寻找开关的麻烦，并且声光控延时开关安装方式灵活,可以安装在所选择的任何位置,给路人提供了极大的方便。总之，声光控延时开关具有很多现实意义，从节约能源层面来说，灯泡大部分时间不工作，节电效率很高，达75%左右，是相当理想的节能用具；从安装、使用层面来说，开关接线简单、安装方便，不用接触，全自动智能控制，使用起来十分方便，是现代公共场所理想的照明开关。世界的发展离不开能源，声光控延时开关能较好的为解决世界能源危机提供一点帮助，有利于我国实现可持续发展，构建节约型社会，造福子孙后代，造福全人类。第一章 绪论1.1开关电路综述从19世纪80年代爱迪生发明灯具以来，开关已经历了好几代变化，现在已经发展到第四代了。第一代：从灯具发明以来一直到上世纪80年代中后期，这个时期是以拉线开关为代表的机械时代，这种开关价格便宜、安装简便，但绳子很容易被拉断。第二代：1990年奇胜电器率先在国内引入面板开关，由此国内开关进入了按钮开关时代，按钮开关以其优良的耐用性
