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1、封面作者： PanHongliang仅供个人学习湖南人文科技学院课程设计报告课程名称：电子技术课程设计设计题目：基于RC 延时电路的延时路灯设计 系 别：通信与控制工程系专 业：通信工程班 级：09级电信二班姓 名：学 号：起止日期：20116132011625指导教师：梁庶来姚毅教研室主任：2011 年 6 月 23 日指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩 评 疋项目权重成绩曹俊黄珉刘洪广1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教案系审核意见：主任签字：年月日摘要路灯控制器主要由声控
2、电路、光控电路、延时电路组成。白天的时候，在光控电路（无论有无声音）作用下，电路的开关元件处于断开状态，LED灯不亮。晚上没有声音的时候，在声控电路作用下，电路的开关元件处于断开状态，LED仍旧不亮；当有声响的时候，电路的开关元件闭合，灯LED形成通路，LED亮，由于延时电路的存在，LED持续亮一段时间后熄灭，持续亮的时间 长短由RC积分电路控制。关键词：声控电路；光控电路；RC积分电路、RC延时电路。目录1引言51.1设计目的61.2设计要求61.3设计内容62 方案论证62.1设计方案一 62.2设计方案二72.3 方案对比选择 73. 单元电路图 73.1 电源电路 73.2 声控电路
3、83.3 光控电路 83.4 延时电路 84. 整体电路工作原理分析 84.1 电路原理方框图 84.2 电路工作原理 85. 电路仿真与测试调整 95.1 延时路灯控制电路仿真 95.2 延时路灯控制电路安装与调试 96. 总结与致谢 9 参考文献 10附录一：电路原理图与PCB图10附录三：整机实物图 10 附录三：元件清单 10RC延时电路控制系统1.引言科技的进步，人们的生活质量越来越好，体力劳作越来越少这都是自 动化给人们的解放，相信在不久的将来，大量的自动化技术会越来越多地出现 在我们的生活中，出现在我们的身边。灯具是我们日常生活中必不可少的照明 工具，二十一世纪的今天，节能是一种
4、美德，是一种潮流，我们在运用灯具 时，做为使用者，既想节能，又不想给自己带来频繁操作的麻烦。路灯控制器 能满足使用者的要求，它在白天的时候（或者说是光线亮的时候）灯具不会 亮；在晚上，当没有声音的时候，灯具也是不会亮的，当有声音的时候，灯具 便会亮，延迟一段时间后，灯具自动熄灭，使人们避免了开关灯具的动作。路 灯控制器，可以广泛地应用在走廊、卫生间、楼道、及道路两旁的路灯上等处，这样既方便了自身，又节约了电能。1.1 设计目的设计一个路灯控制电路，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求 所设计的电路具有以下功能：（ 1）具有光控功能，白天光线较亮、即使有声音时路灯也不亮，光线较暗、有 声音
5、时路灯点亮；（2）具有声控功能，晚上光线较暗、有声音时路灯点亮，声音消失后延时照明 一段时间后自动熄灭；（3）采用高亮度LED作为照明光源。1.2 设计要求用光控电路和声控电路两个控制电路，以及一个运放器来实现发光二极管 的延时功能。要求：A、在白天，不管有没有声音，发光二极管始终不发光。B、在晚上，只要有声响，发光二极管就发光，且延时一段时间后自动熄 灭。C、时间要求160s可调。1.3设计内容1 搭建电源整体电路：2. 设计声控、光控电路3. 设计延时电路2方案论证2.1 设计方案一采用含 555 定时器、光敏三极管、双向可控硅的声光控电路简要分析其优 点：此声、光同时控制的新式照明灯用光
6、敏三极管的输出端控制 555 的触发控 制端，用音频放大电路控制 555 的复位端。 555 定时器接成单稳态触发器，控 制双向可控硅，简单易制、成本低、节电又方便。但是在该电路在声强 50dB 时，对照明灯的有效控制率高于94，过于敏感。很小的声音也会促使灯发光，会造成能源的浪费2.2设计方案二LED灯与可做为开关的元件串联，声控电路和光控电路来控制开关的闭合和断 开。当既满足声控电路的条件，又满足光控电路的条件时，开关元件闭合，形 成导电回路，灯LED亮，延时电路会在没有下一个触发信号到来时使灯LED持续亮一段时间，持续时间的长短由电容C的充放电时间常数决定。当只满足光控电路的条件或者只满
7、足声控电路的条件时，开关元件处于断开状态，LED没有形成回路，故LED不亮。声控信号和光控信号由四个与非门进行处理，处理 后的电平对开关元件进行控制。总体设计框图如下：考虑到节能，以及电路的构造问题，比起方案一，方案二符合我们的设计 要求，所以选择方案二来完成本学期模拟电子基础课3.单元电路图3.1电源电路1. 桥式整流桥式整流是电流电路重要的组成部分，它为整个电路提供电能，使电路能正常工作。220V的市电，经桥式整流后的电压理论傎为0.9*220=198V，实测傎为170V左右。它的作用是把交流电，变换成单向脉动直流电。2. 滤波电路电容C1为滤波电容，它的作用是把整流后的脉动直流电，变换为
8、较为平 滑的直流电。R1和R2起到分压的作用。电路图如下：图3.1电源电路图3.2声控电路声控电路中，主要的元器件有三极管 VT和声敏电阻。静态时，VT处于导通 状态，out为低电平；当有声音信号时，三极管处于截止状态，out为高电平。电路图如下：图3.2声控电路图3.3光控电路光照强时，光敏电阻 R9的阻值变小，74IS00第二管脚相应就为低电平； 当光照弱时，R9阻值变大，74IS00第二管脚相应为高电平。电路图如下：图3.3光控电路3.4延时电路延时电路由RC积分电路组成的，利用电容两端电压不能突变的特性来实现 的，改变电容C的值，可以改变延迟时间的长短。4整体电路工作原理分析4.1电路
9、原理方框图12V的工作电压，供控制电路工作。2.路灯控制单元：包括光控和声控单元，R9为光敏电阻，白天时在光照的作用 下，呈低阻状态，74IS00二脚处于低电平，而由于 R5的存在，在静态时VT为 导通状态，74IS00 一脚为低电平，其第三脚输出为高电平。该电平经与非门反 相后74ls00四脚为低电平，使二极管 D5因处于反偏状态而截止，使得74ls00十一脚为低电平，三极管TIP4处于截止状态，灯LED0不亮。5.电路仿真与测试调整5.1 延时路灯控制电路仿真采用 multisim 仿真软件进行仿真。将整个电路原理图绘于软件后，进行仿 真。仿真图如下：图 5.1 延时电路仿真图5.2 延时
10、路灯控制电路安装与调试（1）根据电路原理图准备好所需要的元器件；（2）对单元电路进行实验；（ 3） 对线路进行布局，使得电路连接简化清晰；（4）接实物图，检查电路是否导通。经验总结：（ 1）三极管各级容易接错，需要仔细检查；（ 2）第一次焊接电路时，容易使 铜线擦掉，焊接好后，要检查电路是否断路；（3）注意安全。6.总结与致谢在本次课程设计中，我感触很多，平常模电学习时只是空洞的书本理论， 缺乏实际操作，往往让人产生厌倦。而课程设计正是跳出纯粹的理论知识在实 践中检验我们各项学习和动手能力。随着设计，好多需要考虑的问题一个一个 的出现在我的眼前，要想完成电路的设计，就需要仔细地把一个个问题解决
11、 好。为了解决设计中的问题，自己不厌其烦的去图书馆查资料，和同学交流一 起想解决问题的办法。以前在学习专业课时，感觉没有多少实际的用途，因而学习兴趣不高。通 过这次的课程设计，我认识到了学校开设的课程都是有一定作用的，只是在学 习的时候没有体会到罢了。以后要好好学习自己的专业课，勤于动手，把所学 的用于实际的生活中，做到实践与理论相结合。总之，这次的课程设计让我学到了很多东西，牢记了很多东西。体会到理 论到实践有很大的距离，从理论到实践是一次质的跨越，只有把理论运用到实 际中，才能体现出知识的作用和价值。感谢系里给予我们这个宝贵的平台，让我们有了锻炼自己、展示自己的机 会。感谢所有帮助过我们的
12、同学们！在此我们真诚的对你们说一句：谢谢！我 们会把老师们的教导铭记在心，运用到今后的学习和工作中！参考文献1 电子技术实验与课程设计赵淑范主编 出版社：清华大学出版社 2002 年10 月 1 版2 电子技术基础数字部分 康华光主编 高等教育出版社 2006 年 01 月 5 版3 电子技术基础模拟部分 康华光主编 高等教育出版社 2006年 01月 54 朱红、李颖、韩冰、唐续、王华玉 .电子技术综合实验 .电子科技大学出版社， 20055 卞小梅 .电子技术基础 .电子工业出版社， 2005附录一：电路原理图与 PCB 图附录三：整机实物图附录三：元件清单DescriptionDesig
13、natorFootprintLibRefQuantityCapacitorC1CAPR2.54-Cap1(Semiconductor SIM5.1x3.2SemiModel)CapacitorC2CAPR2.54-Cap1(Semiconductor SIM5.1x3.2SemiModel)CapacitorC3RAD-0.3Cap11 Amp GeneralD1DIODE-0.4Diode1Purpose Rectifier1N40071 Amp GeneralD2DIODE-0.4Diode1Purpose Rectifier1N40071 Amp GeneralD3DIODE-0.4Di
14、ode1Purpose Rectifier1N40071 Amp GeneralD4DIODE-0.4Diode1Purpose Rectifier1N40071 Amp GeneralD5DIODE-0.4Diode1Purpose Rectifier1N4007Typical INFRARED GaAs LEDDS1LED-0LED01Header, 2-PinP1HDR1X2Header2Header2Header22N39041Header, 2-PinP2HDR1X21Header, 2-PinP3HDR1X21NPN GeneralQ1BCY-1Purpose AmplifierW3/E4Silicon ControlledQ2SFM-SCR1RectifierT3/E10.7VResistorR1AXIAL-0.4Res21ResistorR2AXIAL-0.4Res21ResistorR3AXIAL-0.4Res21Resist
