2022年声控灯设计.docx

精品学习资源课程设计名称 ：电子技术课程设计题目：声控灯开关专业：电气工程及其自动化班级：电 1002姓名：刘宇宙学号： 20指导老师：闫坤欢迎下载精品学习资源目录第一章设计目的和任务3其次章设计要求 3第三章总体框图设计 .3第四章声控灯开关的工作原理. . 3第五章电路板上元器件布局及其明细45.1晶闸管及一片集成电路14011 的描述 .5第六章安装及调试要点 7第七章实物电路图 .7第八章总结 . 8第九章参考文献 9欢迎下载精品学习资源一 设计的目的和任务1、稳固加深对模拟电子技术基础的懂得，提高综合运用所学学问的才能，培育同学独立分析问题、解决问题的才能；2、通过查找资料、选方案、设计电路、写报告等环节的训练，熟识设计过程、步骤；为今后从事电子线路的设计、研制电子产品打下良好的基础；3、设计模拟和数字电子混合电路，实现特定功能；学习这一技能，积存这方面的体会；二 设计要求(1) 设计办公大楼、写字楼或居民住宅楼内应用的声控灯开关；(2) 在白天照度较高时，即楼道内光线充分时本开关不启动，灯熄灭；(3) 夜晚楼道内光线较差时，假设楼道内充分寂静无人行动时 ，灯泡不启动，(4) 假设在光线较差的楼道内有人发出声响，就启动该装置使灯泡点亮；三 总体框图设计依据技术要求，此声控灯开关可由以下几个单元组成：图 1 整体框图四 声控灯开关的工作原理控灯开关的原理图见图 3-1；欢迎下载精品学习资源图 3-1 声控灯开关原理图由四个二极管组成的桥式整流电路将输入电路的 220V50Hz 沟通电压变换成脉动直流；该脉动直流电压一路由 R3 和 R1、C3 分压并滤波后得到传感及规律掌握电路所用的电压 V CC；另一路接到晶闸管 BTl69 的阳极；当BT169 的掌握极 栅极为高电平且输入的沟通信号 Vi=cos t +处于正半周期时，电流由 D2地 D4 灯流过而将灯点亮；当 Vi 处于负半周期时， 电流由灯 D3地 D1 而将灯点亮；当 BTl69 的掌握极为低电平常，晶闸管截止，此时不会产生驱动灯的电流，因此灯是熄灭的；由此可见，灯的亮灭是由晶 闸管的掌握极电平打算的；因此，关键的问题是如何掌握其栅极电平的高低；我们的目的是要到达：有光时灯灭；无光无声时灯灭：无光有声时灯亮；参见原理图 3-1；对光敏电阻 RW 而言，当有光时， Rw<2K ，此时 HDl4011 的 1 脚亦即第一个与非门的一个输入端为低电平地，所以 3 脚为高电平、 4 脚为低电平， 10 脚为高电平， 11 脚为低电平 后文设上述由左至右四个与非门的输出分 别为 A ，B，C，D，就此时晶闸管截止， 灯泡是暗的；相反，假如无光时， RW>2M ，此时 HDl4011 的 1 脚是高电平，此时第一个与非门的输出取决于2 脚的状态，而 2 脚的状态将由噪声传感器来打算，当没有声音时，2 脚为低电平，因此A 为高电平， B 为低电平， C 为高电平， D 为低电平，此时晶闸管截止，灯泡为暗；当有声音产生时， 在麦克两端产生一个沟通信号， 经过电容而将 2 脚置成高电平，此时 A 为低电平， B 为高电平， C 为低电平， D 为高电平，从而将晶闸管触发导通，灯泡点亮，同时由于 B 点为高电平，可对电容 C2 充电，这样，当声音消逝之后，由于 C2 和 R7 的存在，使 C 点维护在低电平直到 C2 放电终止，在此过程中，灯泡将会始终保持在亮的状态直至此过程终止；五 电路板上元器件布局及其明细PCB 电路板上的元件布局见图 3-2；欢迎下载精品学习资源图 3-2 元、器件布局示意图元、器件明细： R1： 20k R2 R3： 150k R4： 20k R5： 470k R6： 2M R7： 2M R8： 43k R9： 160k C1 F C2： 22F C3： 22FD1,D2,D3,D4： 1N4007×4噪声传感器 CZN-15E晶体管 S9014晶闸管 BT169四双输入与非门 HD140115.1晶闸管及一片集成电路 14011 的描述晶闸管的工作原理分析：晶闸管可用两个不同极性 P-N-P 和 N-P-N 晶体管来模拟， 如图 8 所示；当晶闸管的栅极悬空时， BG1 和 BG2 都处于截止状态， 此时电路基本上没有电流流过负载电阻 RL ，当栅极输入一个正脉冲电压时 BG2 导通，使 BG1 的基极电位下降， BG1 因此开头导通， BG1 导通使得 BG2 的基极欢迎下载精品学习资源电位进一步上升， BG1 的基极电位进一步下降，经过这一个正反馈过程使BG1和 BG2 进入饱和导通状态；电路很快从截止状态进入导通状态，这是栅极就算没有触发脉冲电路由于正反馈的作用将保持导通状态不变；假如此时在阳极和阴极加上反向电压，由于 BG1 和 BG2 均处于反向偏置状态所以电路很快截止，另外假如加大负载电阻 RL 的阻值使电路电流削减， BG1 和 BG2 的基极电流也将削减，当削减到某一个值时由于电路的正反馈作用， 电路将很快从导通状态翻转为截止状态， 我们称这个电流为维护电流； 在实际应用中， 我们可通过一个开关来短路晶闸管的阳极和阴极从而到达晶闸管的关断；等效图如下：图 3-3 是高频小功率三极管的引脚安排图；S9014、可控整流器BTl69 、集成电路 HDl491l图 3-3 引脚安排欢迎下载精品学习资源六 安装及调试要点1、由于灯开关是对声和光敏锐的，因此在焊接时应尽可能地将光敏电阻和噪声传传器的管脚留长，使之能够比较明显地探出壳外并对外界变化有所反应；2、电路中有电解电容存在，因此在焊接前应留意其正负极性；3、由于此开关电路的输入电压是 220V 沟通电，因此在做调试时应留意不要用手接触电路；以免发生触电危急；4、元器件的有用测试方法1二级管的测试方法二级管极性的识别是特别重要的， 由于二级管具有单向导电性， 所以在许多场合下，对其在使用时极性的正确与否是很重要的，在安装到电路上之前， 即使管壳上的标志很清晰，也应用仪器核实其是否正确，方可使用；二极管极性识别方法如下：假设使用指针式万用表，只需测量二极管的正向电阻和反向电阻就可确定电极了；用万用表的两只表笔交替测量二极管的2 个电极时，应把万用表拔到“欧姆档”；一般采纳 R× l00 或 R×lK 这二档，应当留意，不要用 R×l 或 R×l0K 档，由于 R×l 档使用的电流太大，而 R×l0K 档使用的电压太高，都简单损坏管子；万用表内装有电池，红表笔接电池的负极，黑表笔接电池的正极，万用表外电路电流的方向是从万用表的负端 黑表笔流向万用表的正端 红表笔；假如我们测出的是反向电阻， 例如阻值达几百千欧， 这时红表笔接触的一端是二极管的正极， 而黑表笔接触的一端是二极管的负极； 假设我们测出的是正向电阻， 例如极间电阻为几百欧， 这时红表笔的接触端是二极管的负极，而黑表笔的接触端是二极管的阳极；假设使用数字万用表， 就应把万用表拔到 PN 结二极管测量档 画有二极管符号，两只表笔分别接一个被测电极； 此时万用表显示的是电压值， 假设为 07V 左右，就正表笔接的是正极 阳极；检查二极管的好坏，明显可用判定电极的方法实现，不赘述(2) 双极型晶体管 三极管 测试方法如下：第一用测量二极管的方法找到基极； 基极找到后， 就可以进一步判定剩下的两个管脚那一个是集电极，哪一个是发射极并进而测试管子的好坏；数字万用表都有机晶体管的测试档，拨到此档后将晶体管的基极正确插入PNP 或 NPN 插座内，另外两只引脚按推测处理；此时测量及显示的是它的电流放大系数，由此法可测知管子的电极和好坏；三极管和二极管在焊接时仍必需留意以下几点：i 切勿使电压、电流值超过规定的极限运用数据，以免烧坏管子；ii 答应用 20W-40W 的电烙铁进行焊接，焊接时应小于3 秒钟，并保证管脚有良好的散热 可用镊子夹住被焊管脚根部，以利散热；iii 管予应安装坚固，防止靠近电路中的发热元件；iv 管子极性不得接错；八 总结欢迎下载精品学习资源经过这为期一周的模拟电子技术基础课程设计，在设计“声光控开关” 的过程中，我最终知道了在做这样的一个课程设计的时候，应当从什么地方着手， 应当怎么样构造自己的思路， 怎样利用自己所学的学问来实现自己的设计方案，并通过不断的查找资料来实现他的功能；在此过程中， 不但让我体会到了设计的繁琐与艰辛， 同时也让我更好的稳固了以前所学的学问； 通过本课程设计， 我进一步熟识了各元器件的工作原理及功能，比方驻极体话筒和可控硅的管脚分布、参数及工作原理， 进一步把握了原理图的设计； 在这次课程设计完毕之后， 我体会颇多；同时，在完成课程设计的过程中，培育了自己严谨的做学态度，；所以在这次设计中我学到了许多对我的学习和成长有帮忙的东西；九 参考文献1 康华光 , 电子技术基础数字部分第五版，高等训练出版社出版2 彭介华 , 电子技术课程设计指导，高等训练出版社3 华成英 , 童诗白 .模拟电子技术基础 第三版 清华高校电子学教研组编,高等训练出版社 ,20044 杨旭东 , 刘行景 , 杨兴瑶 . 有用电子电路精选. 化学工业出版社 ,19995 华成英 . 电子技术北京 . 中心广播电视高校出版社,1996欢迎下载