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1、河南工程学院毕业设计河南工程学院毕业设计声光双控自动照明开关学生姓名 刘 萌 系(部) 机械工程系 专业 机电一体化 指导老师 耿 国 强 2010年5月20日2525摘 要在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。另外，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金。而我的课题是声光控制路灯的设计，设计了一种安全节电、结构简单、安装方便、使用寿命长的声光双控白炽灯节能路灯。在本设计中介绍了声光双控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，给出各电路原理图及元件参数选择，节电效果十分明显，同时也大大减少了
2、维修量、节约了资金，使用效果良好。白天光照好，不管过路者发出多大声音，都不会是灯泡发亮。夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有声响发出，就会自动亮为行人照明，过几分钟后又自动熄灭，节能节电。关键词声光双控 自动照明 节能 开关 AbstractIn todays world，long lightsare widespread in schools， institutions， industrial enterprises and other units of public places and residential areas of public corridor.This caused gre
3、at waste of energy. In addition， due to frequent switching or man-made factors，the failure rate of the high wall switch， increased maintenance and waste money. So my topic is the design of sound and light control of street lamp，designed a new circuit，safe saving，simple structure，easy installation， l
4、ong life of sound and light dual-controlled incandescent lamp energy saving lamp. In this essay，I want to introduce a variety of sound and light control of street lamp controller，composition，performance，application and working principle of the circuit diagram and component parameters，energy-saving e
5、ffect is very obvious，but also greatly reduced the maintenance amount，save money with favorable results. During the day light is good， no matter how sound passer issued，will not be bright light bulb. Night dimming， the circuit of pickup as long as the noise burst is detected，it will automatically li
6、ght for the pedestrian lighting， auto off after a few minutes，saving the node.Key words:Sound and light control Automatically light Saving the node Switch目录前 言1第一章 绪论2第一节 设计内容2第二节 给定条件2第三节 设计方案2第二章 总体电路设计4第一节 工作原理4第二节 元件选择及调试7第三章 单元电路设计与分析举例9第一节 驻极体话筒MIC9第二节 时间继电器11第三节 简单的电容降压整流电路12第四章 所需元气件清单13第一节
7、所需元器件简介13第二节 元器件清单14参考文献16致谢17附表18前 言当今世界在以电子信息技术为前提下推动了社会跨跃式的进步，科学技术的飞速发展带动了各国生产力的大规模提高。由此可见科技已成为各国竞争的核心，尤其是电子信息技术更显得尤为重要，在国民生产各部门电子信息技术得到了广泛的应用。曾经不被人们所重用的如声，光等，如今在电子信息技术方面都得到了广泛的应用，尤其是光能，更是人们有待开发的具大的能源宝库。随着人们生活现代化水平不断提高，国民经济的快速发展，电力的供需矛盾日益加剧，生产更多的电即意味着要消耗更多的煤、石油、天然气、核原料等不可再生资源，还会带来许多相应的环境问题。为此，我们应
8、该从身边做起，珍惜并节约每一度电。所以，现在很多住宅楼道都安装了自动控制楼道灯。电子信息技术发展的主要目标是实现高度智能化，在减少以至不需要人为干预下使机器能独立处理各种工作。智能化照明电路也是如此，如我们所熟知的走道照明电路其智能化实现方法是利用了声学，光学，电子学原理的综合；而马路上的路灯是应用了光学的原理；另一个我们所知的交通系统红绿灯则是采用了电子学中计数器的原理。可见原理不同电路所实现的功能也不尽相同。本设计中介绍了声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，给出电路原理图及元件参数选择，可以替换学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道的长明灯，节电效果明显，同
9、时减少了由于频繁开关或者人为因素造成墙壁开关的损坏率，维修量，节约了资金。在白天或光线较亮时，节电开关呈关闭状态，灯不亮，夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。当有人经过该开关附近时，脚步声等把节电开关启动，灯亮，延时几十秒后熄灭。第一章 绪论第一节 设计内容本文设计的声光双控照明开关，在白天或光线较亮时，节电开关呈关闭状态，灯不亮，夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。当有人经过该开关附近时，脚步声，说话声等把节电开关启动，灯亮，延时几十秒。第二节 给定条件给出电路图、要求安装设计实用产品、声控节电开关照明时间控制1分钟内，整个电路采用分立元器件或者数字集成电路组成。几十秒后节电开关
10、自动关闭、灯灭。第三节 设计方案（一） 声控照明电路 声音是我们最为熟知的。人与人需要用声音去交流，机器运转发出声音，动物会发出声音等等。然而发此宝贵的资源却被我们忽视了很长时间，如今留给我们的就是怎样合理高效的利用这一资源。以前人们在设计电路时只求一个用字，只要能用就万事大吉了，所以我们常见的电路都有很多开关，如照明电路，要让它工作，我们必须机械地去控制它，这对于当今社会各种各样的智能化建筑，如智能办公楼，智能化公寓等是非常不实用的；在这种情况下声音就派上了用场，声控作为智能化电路的一部分是不可缺少的；然而要实现声控也不是一件容易的事，因为声音是个模拟量且非电信号无法在数字电路中使用，所以我
11、们在设计声控电路时就面临怎样把模拟量转化为数字量，把声音信号转化为电信号的问题。要解决这个问题，我们可以设计一个类似于窃听器的接收设备专门用来接听声音信号并将声音信号转化为电信号传送到下一级电路。但是作为声控电路，对声音信号的要求既不能太强也不能太弱，太强声控难以实现；而太弱电路结构复杂也难以实现，所以最好是能接收到如人的讲话声，脚踏地板声。当这类信号转化为电信号时，电信号一般较弱，必须对其进行放大对此可选择功放电路，运放电路，差分电路等，根据电路对信号的要求一般选择运放电路较好，提高信号输出电压，经过这一步实现了声音信号到电信号的转换。有了电信号实现声控就容易了，我们可以让产生的电信号去触发
12、触发器使电路导通。对于这样的电路设计对外加电源的要求必须稳定，不断电，故最好再为其设计一个稳压电路这样才能使电路稳定工作。而对元器件的要求也较高，特别是半导体器件必须保证灵敏度高，各电参数精确稳定，这样电路才能高效地工作。如今对于这样的电路设计我们以不必为其烦恼，因为有了声音传感器，可以直接将声音信号转换为电信号，大简化了电路结构，使声控电路的设计显得更加容易。下面就运用声音传感器设计的声控照明电路加以分析。声控照明电路的主要原理:是利用了声学和电子学的原理即用声音传感器将声音信号转换成电信号从而推动触发器触发使电路导通工作。 作为一个智能化声控照明电路应具有以下功能：能在声音的控制下实现电路
13、的导通与截止。声音的发出应是多方面的如脚步声，物体打击声等。响应时间应越短越好。为此在选择电路元器件时应选择灵敏度较高的声音传感器组成声控照明电路控制电路的前端，同时我们还要为该传感器设置传感条件如声音响度必须在20DB以上才能响应等。（二）光控照明电路 在第三次科技革命的推动下，光能这一伟大的，自然的以及人类生存所必须的宝贵资源在被人类遗忘了若干年后，今天终于得到了广泛的应用。太阳能热水器，太阳能电池，太阳能浴场等都成为人们热议的话题，大到天上的人造卫星，小到街道的路灯太阳能的应用无所不在。而作为智能化电路的设计考虑光能的应用也是理所当然的。在半导体技术的飞速发展下大大促进了光能应用的快速进
14、步，在发电，取暖等方面尤为突出，智能化电路设计引进光技术已不是新奇事了，在光控电路的设计中不同于声控电路复杂的结构，随着半导体光敏元器件的快速发展，我们在设计光控电路时面临的问题已由怎样使光信号转化为电信号变为怎样在电路中加大电信号的强度？这一问题如今也以得到了较好的解决，光敏元器件的应用在光照的情况下使其电参数发生变化从而使其对电流的阻碍作用减小或增大，进而使电路导通或截止，电信号强弱的改变光控转化为电控电路功能的实现便容易了。在这样的电路设计中，对电路元器件的要求也极为高尤其是光敏元件是光控电路功能实现的核心，必须保证其各项参数的精确与稳定。故在选择这类元器件时一定要选择高灵敏度工作稳定可
15、靠的元件，当然电路工作的稳定是否，功能能否实现，并不仅仅只和电路元器件有关，外加电源也是不可忽视的，与声控电路一样最好也是给光控电路加上一个稳压电路确保电路能正常工作。现就采用光敏元件设计光控照明电路作如下分析。电路原理：利用光敏元件随光照强度的变化而阻抗发生变化的特点，去控制电信号的强弱，只要电信号强度达到一定程度将使电路导通工作。光控照明电路其主要功能是实现当外界光照强度降低到一定程度时，使照明电路导通工作。就其方案而言多种多样，但我们在设计时必须要考虑方案的可行性，稳定性以及元器件的灵敏度，尤其是光敏元件必须选择灵敏度高的这样电路功能才能较容易实现，为此我们在设计光控电路时，不但要尽量使电路结构简化，而且要使电路功能强，功能的实现要可靠稳定。第二章 总体电路设计基本要求：该开关白天不导通，到了晚上，一有声响便自动导通，且声音消除后仍能导通一段时间。保持导通的时间可在110min（分）内持
