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1、 衢 州 学 院 电子技术课程设计 题目： 台灯自动开关盒 二级学院： 电气与信息工程学院 作者： 苏恒 专业班级： 电气工程及其自动化( 2 )班 学 号： 4110211210 指导教师： 徐进 陈勇 2013年 7月 5日18 目录 摘 要3ABSTRACT31 设计任务和设计要求41.1 设计目的41.2 设计要求4 1.3 功能介绍42 方案設計42.1 设计结构42.2 方案二、设计结构52.3 方案对比论证63 原理图63.1 电路图63.2 电源部分73.3 感应部分83.4 控制部分83.5 元件及元件参数83.6 电路工作原理153.7 电路仿真153.8 PCB元件封装1
2、63.9 PCB 三维视图163.10 成果图163.11 元件清单表一览174 设计总结及其体会185 参考文献19摘 要 电路通过使用模拟电子元件和数字电子元件构成一个台灯自动开关盒的设计。采用声控传感专用控制模块制作而成的声控感应自动灯，真正做到有人灯亮，人走灯灭。同时，装置还设置了光敏感应电路，白天电路自动封闭，无论有人否，电灯都不会亮。关键字 ：模拟电子元件；数字电子元件；台灯自动开关盒；声控感应 ABSTRACT Circuit by using analog electronic components and digital electronic components form
3、a desk lamp automatically switch box design. Special control module USES the pyroelectric infrared sensor and the infrared induction automatic lamp, really some lights, people go the lights went out. At the same time, the device is also equipped with electric circuit, the circuit is automatically cl
4、osed during the day, no matter whether someone, lights are not bright. Key words: analog electronic components; Digital electronic components; Desk lamp automatically switch box; light control sensor1 设计任务和设计要求1.1 设计目的设计并制作一个“台灯自动开关盒”1.2 设计要求它有两根交流电源输入线和一个交流电源输出插座，后者可插额定电压为220V，功率不超过60W。1一个光敏元件（光敏管或
5、电池）。可将它安在开关盒上恰当的位置。2一个对人体敏感的传感器，它可以是台灯的金属灯罩。如果灯罩是非金属制器，则可粘贴铝箔或铁皮等作为传感器。3自动开关盒做好后，将台灯（220V，不超过60W）的电源插头插入开关盒的交流电源输出插座。4除220V交流电源外，不许外接其他电源1.3 功能介绍（1）在晚上，当没有光源照射到光敏元件上时，若有人靠近台灯，它便自动接通电源发光。人离开台灯后，它能自动断开电源。（2）在白天有足够的光线（以适合阅读为标准）照射到光敏元件上时，无论是否有人靠近台灯，它都不会亮。2 方案設計 2.1 设计结构 结构图（1）人移动信号声控感应器控制单元台灯光敏感应器 光信号 图
6、（1） 图（1）说明图1中有三个主要部分：（1）光敏传感器，作用就是将感觉到的光信号的强弱转化为电阻的大小，并实时告诉控制元件；（2）声控感应器，其作用是感觉近距离内有没有人靠近，并实时告诉控制元件；（3）控制元件，其作用是根据台灯周围的光线和是否有人靠近来控制灯的亮与灭。2.2 方案二、设计结构 结构图（2） 图（2）图（2）说明 电源电路由降压电容器CO、整流二极管VD5-VD8、稳压二极管VS、降压电阻器R3、滤波电容器C2和三端稳压集成电路lCl组成。【电源部分】红外/发射电路由红外线发射二极管VL、晶体管V4、V5、六非门集成电路IC3、电阻器RIO-RI6、二极管VD9、VDlO和
7、电容器C4、C5组成。红外/接收电路由红外线接收头IC2、晶体管V2、电阻器R4-R7、电容器C3和电感器L组成。【感应部分】光控/继电器驱动电路由光敏晶体管V6、晶体管V3、电阻器R7-R9和继电器K组成。触发延时开关电路由二极管VDl-VD4、晶闸管VT、晶体管Vl、电阻器RI、R2、电容器Cl和继电器K的常开触头组成。【控制部分】2.3 方案对比论证 通过对比论证，可以发现方案一电路简单明了，方便实用，不易受干扰，而且元器件容易买到；所以我们选择了方案一做此课程设计。3 原理图3.1 电路图 图（3） 图（4）3.2 电源部分 在图（3）与图（4）中虚线的左边为电源部分，由电容C1、C2
8、、C3、C4电阻R1，二极管D1、D2、D3、D4，三端稳压器7809共同组成。使用C1和C2将交流220V电降至10V左右，经二极管D1、D2、D3、D4构成的单相整流电桥整流和电容C3滤波后，由三端固定稳压器7809输出稳定的9V直流电压。电容C4用于抑制7809可能产生的自激，电阻R1为泄放电阻，作用是停电以后，释放C1和C2中储存的电荷。3.3 感应部分 （1）声控感应器。感应是否有人经过，识别声音频率。 （2）光敏传感器。光敏电阻GM感知光线的强度，它是电阻值随光线强弱的变化而变化，光强时阻值变小，光弱时阻值变大。3.4 控制部分 由555多谐振荡器，三极管Q1、Q2，电阻R2、R3
9、、R4、R5、R6，R7，电容C7，共同组成。555的1、2、3、4、6、8端分别为接地端、低电平触发输出复位端、高电平触发端、电源端。为了防止光线在一定的范围内发生微小的变化而使得台灯时阴时暗，在555的2端（低电平触发端）接一个三极管Q2，以锁定台灯的工作状态。这是一个应用模拟电子和数字电子技术设计的自动开关盒，电路简单，实践方便，能给我们的生活带来一定的便利。3.5 元件及元件参数声控传感器 全称是声控延时开关，是一种内无接触点，在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启，并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。 光敏电阻 结构通常由光敏层、玻璃基片（或树枝防
10、潮膜）和电极等组成的。 特性光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。它在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小。 按制作材料分类：多晶和单晶光敏电阻器，还可分为硫化镉（CdS）、硒化镉(CdSe) 、硫化铅(PbS)、硒化铅(PbSe)、锑化铟(InSb) 光敏电阻器等。 三端集成稳压器的电路结构及主要特性参数 三端集成稳压器大多采用串联稳压方式。从图所示方框图中可以看出，它由启动电路、基准电路、误差放大器、调整管、取样电阻及保护电路等组成。它与分立元件的串联调整稳压器电路工作原理完全相同。下圖CW7
11、800稳压集成电路原理框图 图（5） 2.稳压器的主要参数(1)输出电压V。 输出电压是指稳压器的各工作参数符合规定时的输出电压值。对于固定输出稳压器，它是常数;对于可调式输出稳压器，它是输出电压范围。(2)输出电压偏差 对于固定输出稳压器，实际输出的电压值和规定的输出电压Vo之间往往有一定的偏差。这个偏差值一般用百分比表示，也可以用电压值表示。(3)最大输出电压ICM 最大输出电流指稳压器能够保持输出电压不变的最大电流。(4)最小输入电压Vimin 输人电压值在低于最小输入电压值时，稳压器将不能正常工作。(5)最大输人电压Vimax 最大输入电压是指稳压器安全工作时允许外加的最大电压值。 说
12、明:(4)、(5)两项也常用输人电压的范围来表示。(6)最小输入、输出电压差(Vi-Vo) 它是指稳压器能正常工作时的输入电压U与输出电压八是最小电压差值。(7)电压调整率SV 电压调整率是指当稳压器负载不变而输入的直流电压变化时，所引起的输出电压的相对变化量。电压调整率用来表征稳压器维持输出电压不变的能力。(8)电流调整率SI电流调整率是指，当输入电压保持不变而输出电流在规定范围内变化时，稳压器输出电压相对变化的百分比。 (9)输出电压温漂ST输出电压温漂也称输出电压的温度系数。其定义为，在规定的温度范围内，当输入电压和输出电流不变时，单位温度变化引起的输出电压变化量。 （10）输出阻抗Z输出阻抗指，在规定的输入电压和输出电流的条件下，在输出端上所测得的交流电压与交流电流之比。输出阻抗反映了在动态负载状态下，稳压器的电流调整率 (11)输出噪声电压VN它是指当稳压器输入端无噪声电压进入时，在其输出端所测得的噪声电压值。输出噪声电压是由稳压器内部产生的，它对许多负载是有害。 半导体二极管 一个PN结的两端，各引一根电极引线，并用外壳封装起来，就构成了半导体二极管；由P区引出的电极称为阳极（正极），由N区引出的电极称为阴极（负极）。二极管的种类很多，按制造材料分，常用的有硅二极管和锗二极管；按用途分，常用的有，整流二极管，稳压二极管，开关二极管和普通
