楼道声光控灯

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1、数字电子技术基础课程设计论文楼道声光控制照明灯设计学生姓名：指导教师：专 业：班 级：学 号：设计时刻：实验地址：摘要咱们利用一块时基电路及少数外围元件可组成声光控制照明灯。白天， 由于光线照射，该灯始终处于关闭状态，一到晚上，该灯只要收到一个猝 发的声响（如：掌声、跺脚声、击掌声、咳嗽声等等）就会使灯自然点亮 而后，延迟一段时刻就会自行熄灭（此处为了实现模拟的效果，该电路设 计中只延时了 5 秒），达到节电的目的。在该电路中还采用了光敏电阻，以 此来辨别是白天仍是黑天。通过 74LS122 带滤波的单稳态触发器，来实现 每次的清空作用。按照课题要求，先拟定电路的原理图。而在此之前，第一要了解

2、电路 的结构及其原理，然后才能将电路图设计出来。本电路大可分为：声控部 份、光控部份和单稳态延时部份。该电路具有结构简单、耗电量小、性能稳固、灵敏度高、通用性强的 特点。目录第一章绪论 11- 1课题的意义和目的 11- 2电路的功能 1第二章电路原理图的设计 22- 1电路图方案的研究与肯定 22- 2电路的元件及参数 5第三章电路的组装与调试 83- 1电路的组装 83- 2电路的调试 8第四章总结 9参考文献 1附录： 1电路原理图 1第一章 绪论1-1课题的意义和目的21 世纪是一个注重环保的时期，也是一个高科技时期，而节能减排的， 也逐渐被人们所重视，人们开始试探如何能减少能源的消耗

3、。而这次的课题， 正适应了现在的主题。声光控楼道灯能节约大量的电能，而且，该电路具有结 构简单、耗电量小、性能稳固、灵敏度高、通用性强的特点，在日常生活中可 普遍推行。（现在的建筑中大多采用的都是这种声光控灯，固然，它的造型各 异，在节能的同时，还具有赏析的效果。这次课题的目的：1. 了解声光双控楼道灯的电路结构和工作原理2. 通过对声光控楼道灯的组装、调试、检测，进一步掌握电子电路的装配技 能。3. 熟悉光敏三极管、555 时基电路、带滤波单稳态触发器在电路中的具体应 用。1-2 电路的功能按照要求，电路实现在白天时，电灯不会亮；在夜里，当有声响（如：掌 声、脚步声 .）时，小灯泡才会亮起，

4、并以此来达到节能的作用。第二章 电路原理图的设计2-1 电路图方案的研究与肯定按照课题要求，先拟定电路的原理图。而在此之前，第一要了解电路的 结构及其原理，然后才能将电路图设计出来。本电路大可分为：声控部份、光 控部份和单稳态延时部份。2-1-1 声控部份的原理本部份通过R二、R3、R五、C3、C4、LM358运算放大器、麦克组成。 此部份电路属于放大电路，而且，此部份也相当于一个触发器。它采用麦克， 将声响信号转换成电信号后，通过C4直接送给运算放大器进行放大。该放大 器由R2、R3提供偏流。R5为直流负反馈电阻，用来稳固工作点。C3为交流 旁路电容，用以补偿放大器的交流增益。 R6 为放大

5、器的输出直流负载电阻， 放大后的负脉冲信号去触发由555集成块组成的单稳态延时电路，达到控制负 载的目的。由运算放大器的 1 脚接入 NE555 的 2 脚和6 脚并联处，达到提供 一个输入的声音信号的目的。（以上的代号依照如下2-1图中的所示）图 2-1 声控部份原理图2-1-2 光控部份的原理本部份通过R 一、R4、R7、R八、R九、LM358运算放大器组成。它通 过 R4 光敏电阻来判别是白天仍是黑天。在白天，由于光照度较强，电路呈低 阻态，为运放提供了一个较大的偏置电流，使其饱和导通。现在，运放使接入 555集成块强制复位端4脚被强制为低电平，555集成块处于复位状态，是输 入端3脚恒

6、为低电平，双向晶闸管无触发电流而关断，灯泡不亮。因此，白天 无论声控信号如何增强，灯都不亮。 555集成块的3脚始终为低电平。相对的， 到了黑天，电路呈高阻态，555 集成块始终为高电平，在声控部份的配合下， 灯亮起。通过改变 R9 的值，能够控制光控的灵敏度（以上的代号依照图 2-2 中的原理图所示）。而 R 八、 R7 提供一个参考电压，决定了 6 脚的电位。 R 一、 R4 决定了 5 脚电位。当 5 脚电位高于 6 脚电位时，输出高电平，反之， 输出低电平。而因为光的强度不同，R4的阻值也就不同，因此，R4在此处起 到了决定性作用。固然，具体的数据要通过度压公式进行推算。例如：在实验的

7、进程中，因为阴天的缘故，测得R4两头电阻值为，输入 电压为6V，按照分压公式得出：R 4R1 + R 4x 6V =Ex 6V 2604VR 74.7x 6V = : x 6V 沁 1.918V R7 + R84.7 +10公式 2-1由此， 5脚电位高于6脚电位，所以，现在灯将亮起。该部份由运放的7脚接入4脚，当输出为低电平时，R端复位555，按时 器再也不接收声音信号。现在，R端为低电平。555的3脚OUT端输出低电 平，无法触发74LS122.反之，当输出为高电平时，555现在接收声音信号，R 端为高电平。555的输出端输出高电平，触发74LS122，达到声光控的目的。图2-2光控部份原

8、理图2-1-3 单稳态延时部份的原理本部份通过RIO、C 一、74LS12二、NE555实现其功能。第一，NE55功能如表 2-1 所示：表2-1 NE555功能表THTRROUTDISV2/3VCC1/3VCCH002/3VCC2/3VCC1/3VCCH00R10、C1接入74LS122中，将555的输出端3脚与74LS122的1脚、2脚并 联，实现电路的延时作用，按照延时的时刻不同，所选用的电阻和电容也不同， 本次课题设计要求延时5秒，因此，阻值和容值较小，如用到日常生活中，则 仍需要进行数值的估算。最后，将发光二极管接入 74LS122 的输出端 Q 端，串联一个电阻，以确 保电灯的稳固

9、性。此电路中采用的74LS122模块，又称带滤波的单稳态触发器， 也具有稳固电路的作用，但这里主要用来达到延时的效果。（以上的代号依照 图 2-3 中的原理图所示）HJ、Q口gcir a th. gTH吕.-J=TE-.7.ICWGKRUTAi矩QMR2-3 单稳态延时部份原理图综上所述，咱们就可以够来肯定电路方案了，并以此来肯定电路了。2-2电路的元件及参数电路元件及参数如表 2-2 所示：表 2-2 电路元件及参数名称代号型号、规格电阻R1R2IKR3IKR4光敏电阻；R5R6150KR7R810KR9R10150K电阻R11300R电容C147UFC347UFC447UF麦克二极管LED

10、发光二极管单稳态触发器U374LS122555时基电路U2NE555运算放大器U1A、U2BHA17358其中，74LS12二、NE55五、HA17358三个模块的管脚图如下:图 2-4 74LS122 管脚图图 2-6 HA17358 管脚图值得注意的是：在进行参数确按时，要按如实际情形进行计算，要将误差分析 清楚，避免电路无法正常工作。（本次设计已将参数直接给出，所以，直接采 用即可）第三章 电路的组装与调试3-1 电路的组装在组装电路之前，第一要查看电路电路图，肯定好所需元件，并对元件进 行检测，看是不是符合规格。以后，再进行插件。插件时，最好依照电路图， 一部份一部份进行，如此，层次清

11、楚，不会混乱。在插件工作完成后，先不要 进行焊接，第一将电路连接，看电路在连接进程中，有些插件会不会影响到线 路的连接，以后进行调整，最后，在进行焊接。在焊接的进程中，电源和地要 别离引出来，如此在测试时更方便，而且，结构清楚。同时，也要注意：在焊 接集成块底座时，宜将电烙铁的插头拔掉，利用余热焊接。本次设计中，提供 了模块的底座，无需将模块直接接入电路中，只需将底座焊接，再将模块插入 调试即可，如此能够减少模块的坏损率。3-2 电路的调试组装电路完成后，将进行电路的调试。第一，咱们要将地线和电源线别离 接入测试的电源箱或电池上，电源线接入“+”极，地线接入“”极以此来 观察电路是不是可行。第

12、二，咱们只给作声响，不触碰光敏电阻，现在，若是 小灯泡不亮，说明电路能够正常运转。以后，咱们要将手指按在光敏电阻上， 以此来达到黑天的目的。与此同时，发作声响，看小灯泡是不是亮起，如若亮 起，说明电路能够正常运转，反之，需从头检查电路，看电路的电源线或地线 是不是连接正确，如不是症结所在，在进行检查电路的具体内部结构焊接。如 果查到有错误，则需注意，在此焊接的地方，不能再次进行焊接操作。第四章总结通过这次课程设计，我学到了很多。例如：设计一个电子电路系统时，第 一必需明确系统的设计任务，按照任务进行方案选择，然后对方案中的各个部 份进行单元的设计，参数计算和器件选择，最后将各个部份连接在一路，

13、画出 一个符合设计要求的完整的系统电路图。以后，进行调试，就完成了整个电路 的设计。固然，那个进程是一个十分繁琐的进程，也是一个培育咱们自身能力 的进程。一. 明确系统的设计任务要求对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能，指标，内容 及要求，以明确系统应完成的任务。二. 方案选择这一步的工作要求是把系统要完成的任务分派给若干个单元电路，并 画出一个能表示各单元功能的原理框图。方案选择的重要任务是按照掌握的知识和资料，针对系统提出的任 务，要求和条件，完成系统的功能设计。在那个进程中要勇于探索，勇于创新， 力争做到设计方案合理，靠得住，经济，功能齐全，技术先进。而且对方案要 不断进行可

14、行性和有缺点的分析，最后设计出一个完整框图。框图必需正确反 映应完成的任务和各组成部份的功能，清楚表示系统的大体组成和彼此关系。三. 单元电路的设计，参数计算和期间选择按照系统的指标和功能框图，明确各部份任务，进行各单元电路的设 计，参数计算和器件选择。1. 单元电路设计单元电路是整机的一部份，只有把各单元电路设计好才能提高整机设 计水平。每一个单元电路设计前都需明确各单元电路的任务，详细拟定出单元 电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。具体设计时， 能够仿照传输的先进的电路，也能够进行创新或改良，但都必需保证性能要求。 而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要彼此配合，注意各部 份的输入信号，输出信号和控制信号的关系。2. 参数计算为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进 行计算。例如，放大电路中各电阻值，放大倍数的计算。只有专门好的理解电 路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能知足设计要求。参数计算时，同一个电路可能有几组数据，注意选择一组能完成电路 设计要求的功能，在实践中能真正可行的参数。计算电路参数时应注意下列问题：(1) 元器件的工作电流，电压，频率和功耗等参数应能知足电路指 标的要求；(2) 元器件的极限参数必需留有足够丰裕量，一般应大于额定值的