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1、四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目:声光控制照明节电开关设计 _专 业: 应用电子技术 班 级: 应电08-2 学 号: 0818081 姓 名: 洪 鹃 指导教师: 陈 运 军 二一年九月十日四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学 生姓 名洪鹃学号0818081班级应电082专业应用电子技术设计（或论文）题目声光控制照明节电开关设计指导教师姓名职 称工作单位及所从事专业联系方式备 注陈运军工程师四川信息职业技术学院电子工程系应用电子技术15883518875设计（论文）内容：1.电灯具有光控开关作用，白天光线亮时不会点亮，夜间开关呈守备状态。2.电灯具有声控作用
2、，当有走路的声音或振动时，开关即能自动开启，灯亮一定时间后自动关闭。3.正确选择电路元件与设备，给出元件、设备明细表。4.撰写设计论文，要求准确阐述电路选择依据，反映元件、设备选择等设计过程，字数不少于4000字。5.要求自制印刷电路板，装出电路实物，基本达到各项指标要求。进度安排：第5周：在网上查找相关资料，选择参考方案并确定方案； 第6周：在Mulitisim10.0里画仿真图，并验证其功能是否能实现；第78周：撰写论文第1章，查找第2章单元电路里所需资料；第910周：撰写好第2章的论文并检查、理解论文第1章；第1112周：整理论文，初步撰写好论文的初稿； 第1314周：检查定稿； 第15
3、周：答辩。主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：1 余成波.传感器与自动检测技术.北京:高等教育出版社，20042 何希才.传感器技术及应用.北京：空航天大学出版社，20053 赵家贵.传感器电路设计手册.北京:版社， 20024 王俊杰.检测技术与仪表.武汉:武汉理工大学出版社，20025 杨旭东.实用电子电路精选.北京:化学工业出版社，19996 华成英.电子技术.北京:中央广播电视大学出版社，19967 康华光.电子技术基础（第四版）.北京:高等教育出版社出版，2002审批意见教研室负责人：年 月 日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。
4、四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)目录摘 要1绪论2第1章电路方案设计31.1 方案选择31.2 方案论证41.3 整机原理介绍4第2章 单元电路设计62.1 整流电路62.1.1 倍压整流电路62.1.2 桥式整流电路62.2 光控电路设计82.2.1 核心元器件82.2.2 光控电路的工作原理82.3 声控电路设计92.3.1 核心元器件介绍92.3.2 声控电路工作原理102.4 延时电路设计102.4.1 核心元器件介绍102.4.2 延时电路工作原理112.5 整机电路工作原理12第3章电路仿真与调试143.1 multisim 软件使用平台及功能143.2 介绍Muliti
5、sim10.0中画图步骤143.3 电路仿真14第4章实物制作与调试184.1 印制电路板的制作184.2 元器件的安放顺序194.3 焊接194.3.1 焊接的工艺要求194.3.2 焊接的操作194.4 实物204.5 实物调试204.5.1 静态调试204.5.2 动态调试21总 结22致 谢23参考文献24附录1整机机电路图25附录2 元件明细表26 I 摘 要在现代科技发展中，人们因生活水平、文化习俗、道德修养的不同，对相同的节能路灯有不同的评价。如在学校、居民小区、厂矿企业等单位的公共场所等地方安装不同的节能路灯，有些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
6、者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，从而增大了维修量，浪费了资金。 本课题设计就为围绕这一问题，设计了一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便、使用寿命长的声光控节能路灯。其功能达到白天光照好，不管过路者发出多大声音，灯泡都不会被点亮。夜晚和白天光线较暗时，电路的驻极体话筒只要检测到有碎发声响，灯泡就会自动点亮为行人照明，过几十秒后又自动熄灭，节能节点。声光路灯控制器组成、性能，适用范围及工作原理，给出各单元电路原理图，如：整流电路、光控电路、声控电路、延时电路。其节电效果十分明显，同时也大大减少了维修量、节约了资金，使用效果非常好。 关键词 电源电路；光控电路；声控电路；延时电路；节能绪论毫
7、无疑问，20世纪是电子技术飞速发展的世纪。许多行业如医药、交通、科学、商业等都取得很大进步，如果没有电子技术所提供的仪器和设备，这些行业能取得这么大的进步吗？答案是肯定没。没有电子技术，你无法看到自己，在跳动的心脏逼真的三维虚拟图象；没有电子技术，你就无法在星期日的晚上从银行取钱。有电子技术的今天，你愿意去参加一个没有音响放大器，没有大屏幕或灯光效果的流行音乐会吗？电子技术的飞速发展，使电灯的样式、种类以及对灯的控制方式千变万化。随着社会的发展，资源的大量开采，能源的逐渐减少，所以我们要建立起节约能源的意识，电能是我们日常生活中必不可少的，它的节约应首当其冲，而电灯的使用最为普遍，所以设计一种
8、自动控制灯开关的电路是非常必要的，声光控制节电灯开关就是其中的一种。声光控电路已成为人们日常中不可缺少的必须品，它不需要手动开关，当夜晚有人经过时会自动点亮；广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活带来极大的方便。因此，得到了广泛的应用。声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。该电路在设计时应用了仿真软件Multisim，进行仿真完成功能后，确定它能够使人们在不知不觉感受到方便。公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关，由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象，故使灯泡寿命短、浪费电量，为国家、单位、个人经济造成损失。另
9、外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光控制照明节电自动开关显得相当有必要。使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又节能。第1章电路方案设计1.1 方案选择方案一：采用模拟电子电路设计，电路由电子开关，整形电路，检波器，声音放大等电路组成。声光控制照明节电开关是一种利用声、光双重控制的无触点开关。原理框图如图1-1所示：检音感光放大电子开关二极整形延时整形照明灯控制门图1-1 声光控制照明节电开关原理框图原理简述
10、：这里介绍的声光控制照明节电开关是：晚上，光线暗时，可用声音触动开关开灯，定时40秒左右后，自动熄灭；白天光线充足时，无论多大的声音干扰也不能点亮灯泡。它特别适用于住宅楼、办公楼楼道、走廊、仓库、地下室、厕所等公共场所的照明。电路主要通过芯片CD4011实现延时电路、声控电路的功能，但CD4011芯片不易购买，且价格昂贵、容易损坏，电路图有些复杂，执行起来电路不是那么容易，CD4011中主要是四个非门组成，其中的工作原理有些复杂。方案二：采用的还是模拟电子电路。电路主要是由声源、声电转换电路、放大电路、倍压整流电路、信号处理电路、延时电路和电源电路组成。电路原理方框图如图1-2所示。这里介绍的
11、声光控制照明节电开关，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，脚步声等把节电开关启动，灯亮，延时30秒左右后节电开关自动关闭，即灯灭。而在本电路中并未使用任何芯片，即选用了一些最基本的元器件组成声光控节电开关，价格便宜，主体电路简单，可靠性强，电路执行起来简易，是比较简洁易于理解的一种集声、光、定时于一体的节能自控开关。220V交流电路声音放大低倍整流光敏开关延时电路电子开关MIC图1-2 方案2声光控制照明节电开关原理框图1.2 方案论证声光控制照明节电开关已被人们广泛应用，此开关白天控制灯不亮，晚上有声音自动点亮，延
12、时一段时间自动关断。此设计汇聚了声、光、定时控制于一体，一个既方便又节能，其普遍应用于住宅楼、办公楼楼道、走廊、仓库、地下室、厕所等公共场所的照明开关。不仅方便了人们，还有显著的节能效果。方案一与方案二的原理基本相同，方案二优点：电路用到的元器件都是比较容易购买到的，电路也简单易懂，不需要任何芯片，从而大大节约了成本；电源电路经整流稳压使电路的稳定性比较强，使用驻极体话筒来实现声电转换，传达声音信号的灵敏度高、效益好，方案一缺点：电路中使用CD4011来实现声光转换相对复杂，使用电源信号来实现声电转换，传达声音的效果不大明显。综上所述：考虑电路的可靠性强、主体电路结构简单与否、执行机构不同、可
13、靠、价廉、有效益等多方面的原因，比较后方案二更适合我的毕业设计，即实现了我所设计的任务又简而易懂。经过两种方案的比较后，即将方案二作为此次设计的总体方案。1.3 整机原理介绍声源产生的声音信号，经驻极体话筒转换成微弱的电信号，该信号经放大后送处理器进行处理，处理器将幅度、频率相同的一群声音信号转换成一次状态改变的控制信号，该信号经过延时处理电路后达到设计所要求的时间和功能，然后经执行机构直接控制负载，电源电路分别向各部分电路提供相应的工作电源。这里介绍的声光控制节电开关，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，只要有声音
14、发出，就能把节电开关启动，即灯亮，延时30秒左右节电开关自动关闭，即灯灭。在本设计中，主要是由声源、声电转换电路、放大电路、低倍整流电路信号处理电路、延时电路和电源电路组成。其系统框图如图1-3所示：220V交流电路声音放大低倍整流光敏开关延时电路电子开关MIC图1-3总体声光控开关原理框图第2章 单元电路设计2.1 整流电路在本次单元电路设计中有两个整流电路，一个是由电容和二极管组成的倍压整流电路，一个是桥式整流电路。两个整流电路在电路中分别起到不同的作用。2.1.1 倍压整流电路由电容和二极管构成的倍压整流电路如图2-1所示。二极管最明显的性质就是它的单向导电特性。在这里选用的D2和D3是整流二极管。C4、D2和D3、C5构成倍压整流电路，把声音信号变成直流控制电压。图2-1 倍压整流电路工作原理：将声音放大电路放大后的信号通过C4耦合，将由D2、D3整流经C5滤波后传入下级光敏电路中。其中电容C4和C5的作用有所不同，C4起到的耦合作用，C5起到的
