2022年基于模电的声光控延时开关课程设计.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 模拟电子技术课程设计题目声光控延时灯名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录1 课程设计地目地 .12 课程设计地任务与要求.12.1 设计任务 .1 2.2 设计要求 .1 3 设计方案与论证 .2 3.1 方案挑选与论证 .2 3.2 原理方框图 .3 4 设计原理与功能说明 .3 4.1 元器件选用原理 .3 4.2 总体电路图 .6 5 单元电路设计 .8 5.1 声音放大电路 .8 5.2 整流电路 .8 5.3 光敏电路 .9 5.4 电子开关 .9 5
2、.5 延时电路与沟通开关 .10 5.6 电源电路 . 6 硬件地制作与调试 .12 6.1 电烙铁地使用 .126.2 电子产品地调试与仿真.137 总结 .14 7.1 心得体会 .14 7.2 安装与制作 .15 7.3 焊接 .16 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 参考文献 .18附录一:总体电路原理图.19名师归纳总结 附录二:元器件清单表.20第 3 页,共 27 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 课程设计地目地通过理论设计和实物制作解决相应地实际问题,
3、巩固和运用在模拟电子技术中所学地理论学问和试验技能,把握常用模拟电路地一般设计方法,提高设计才能和实践动手才能,为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好地基础 .熟识声光控开关电路地结构和原理 .娴熟把握三极管地参数、作用及测量方法 .明白场效应管、可控硅等元件地作用及测量方法 .把握放大电路地简洁分析 .把握简洁可控开关地制作方法 .学习把握焊接技术以及电路元件地装配 .熟识手工焊锡地常用工具地使用及其爱护与修理 .2 课程设计地任务与要求2.1 设计任务1.电路能够通过对光线强弱地感应和通过对声音强弱地感应设置两级开关,掌握照明灯地亮灭 . 2电路能够实现有光线时灭,无光线时有声亮,并
4、且照明灯点亮一段后自动关断 . 3电路假如在照明灯点亮期间,又有新地声源显现,照明灯应重新开启. 4依据上述要求选定设计方案,画出系统框图,写出具体地设计过程 .针对原理电路按给出电路图地要求,选取元件、识别和测试 .分析电路原理并安装调试 .声控节电开关照明时间掌握 件.2.2 设计要求1 分钟内,整个电路采纳分立元器设计制作一声、光控延时灯,满意:在白天或光线较亮时,节电开关 呈关闭状态 .光不亮:夜间或光线较暗时,节电开关呈预备工作状态,当有名师归纳总结 人经过该开关邻近时,脚步声、说话声、掌声等都能使灯亮,延时4050第 4 页,共 27 页- - - - - - -精选学习资料 -
5、- - - - - - - - 秒后节电开关自动关闭、灯灭.下一次有触发时再次打开开关.该开关适用与楼道、厕所、洗刷间、走廊等公共场所 .3 设计方案与论证3.1 方案挑选与论证从试验地主要内容与要求中可以看出该电路可以有以下几个方案:方案一:利用门电路来完成声光控地调剂,其电路图如下图 3-1 所示. 图 3-1 电路图此方案电路较为复杂,各方面要求较高 . 方案二:采纳运算放大器进行掌握.运算放大器可将由传感器获得地微弱声音信号进行放大,结合光控电路部分从而掌握灯地亮灭 .正常情形下,运算放大器不工作,直到有信号时才工作,将信号放大后送入 NE555 时基电路和阻容组件组成音调振荡器,输出
6、音频信号 .传感器可采纳声音传感器 .实现方法,可将声音传感器装在走廊、楼道等处 .此方案需要使用运算放大器,使电路变得复杂.而且,目前市场上很难买到运算放大器 .此外,运算放大器地价格比一般组件都要贵,这也增加了 设计成本 .方案三:采纳三极管与可控硅进行掌握,无声音情形时,使三极管处名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在截止状态,就被控器地声、光信号产生电路不工作;一旦有声音情形,立刻使三极管导通,被控器地声、光信号产生电路产生声、光信号,使灯亮.与方案一、方案二相比,方案三有着明显地优点 .主要在于其电路简单,
7、更有用,设计成本也比较低 .市场上也有好多类似地声光控延时灯产品 .此次课程设计,我采纳地正是第三种方案 .3.2 原理方框图下图 3-2 是该声控照明节电开关电路原理方框,由话筒、声音放大、倍压整流、光控、电子开关、延时和沟通开关七部分电路组成 .图 3-2 原理方框图4 设计原理与功能说明4.1 元器件选用原理电阻器简称电阻,通常用 “ R”表示,是全部电子电路中使用最多地元件 .电阻地主要物理特点是变电能为热能,即它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能 .电阻在电路中通常起分压分流地作用,对信号来说,沟通与直流信号都可以通过电阻 .电阻地阻值标法通常有色环法,数字法.色环法在一般地电阻上
8、比较常见.由于手机电路中地电阻一般比较小,很少被标上阻值,即使有,电阻一 般也采纳数字法,即: 101表示 10 地电阻; 102 表示 100 地电 阻; 103 表示 1K 地电阻; 104 表示 10K 地电阻; 106 表 示 1M 地电阻; 107表示 10M 地电阻 .名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 假如一个电阻上标为22*103,就这个电阻为22K .数码法用三位数字表 示 元 件 地 标 称 值 . 从 左 至 右 , 前 两 位 表 示 有 效 数 位 , 第 三 位 表 示10nn=0 8.
9、当 n=9 时 为 特 例 , 表 示 10-1.塑 料 电 阻 器 地 103 表 示10*103=10k.片状电阻多用数码法标示,如512 表示 5.1k .电容上数码标示479 为 47*10-1=4.7pF.而标志是 0 或 000 地电阻器,表示是跳线,阻值为0 .数码法标示时,电阻单位为欧姆,电容单位为 标示 . PF,电感一般不用数码电阻地种类很多,通常分为碳膜电阻,金属电阻,线绕电阻等:它又 包含固定电阻与可变电阻,光敏电阻,压敏电阻,热敏电阻等 .通常来说,使用万用表可以很简洁判定出电阻地好坏:将万用表调剂在电阻挡地合适 挡位,并将万用表地两个表笔放在电阻地两端,就可以从万用
10、表上读出电 阻地阻值 .应留意地是,测试电阻时手不能接触到表笔地金属部分 .二极管采纳一般地整流二极管1n40011n4007.元件地挑选可敏捷掌握,参数可在肯定范畴内选用 .在测试时先把指针表满偏同时将指针表打到1K 档,其次:用表笔对电容进行放电,在用表进行测试,用红笔接负极,黑笔接正极;最终:看指针地偏转,且仍要指针仍原,如能仍原就说明电容正常,不能回到原位就说明电容漏电.测试漏电电容方法:用万用表地电阻挡( R*100 和 R*1K ),将表笔接触电容器两引线 .刚接触时,由于电容充电电流大,表头指针偏转角度大,随着充电电流减小,指针逐步向 R=无穷方向返回,最终稳固处即漏电电阻值 兆
11、欧,漏电电阻相对小地电容质量不好.一般电容器地漏电电阻为几百至几千 .测量时,如表头指针指到或接近欧姆零点,表示电容器内部短路 .如指针不动,始终指在 R=无穷处,就意味着电容器内部短路或已失效 .对于电容量在 0.1 F以下地小电容,由于漏电电阻接近无穷,难以辨论,故不能此法侧漏电阻或判定好坏 .二极管测试:二极管主要分为三种:整流二极管、稳压二极管、发光二极管;此外,仍有开关二极管.先打磨引脚,再用指针表测试,因二极管名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 具有单相导电性,所以,在测试时,红笔接负极,黑笔接正极,如是
12、导通,且红笔接正极,黑笔接负极,为截止,就说明二极管是正常地,如不 是就说明二极管是坏地 .注:发光二极管用 10K,其它用 1K 档;发光二极 管地光线是特别柔弱地,因此,在观看是要认真 .三极管测试:和全部元件一样三极管也要打磨引脚,然后在进行测试 . 用手拿住元件,用指针表来回测量六次,判定出基极、是 PNP 型仍是 NPN型. 如:红笔不动 PNP型; 黑笔不动 NPN 型.假如是 NPN 型:用手 捏住三支引脚,用表笔测试两边引脚,并交换表笔;如指针偏转较大,黑表笔接地是集电极,另一方就是发射集.假如是 PNP 型:步骤与 NP N 型一样,但当指针偏转较大是,黑笔接地是发射极,另一
13、方就是集电极 .三极管除了判定其管型和极点外,仍要判定出它所处地状态,是截止、饱和、仍是放大 .光敏电阻:先用手拿住两只引脚,使其对着光,然后,用数字表测出值;再用握住使其背光,测出其值 . 可控硅地原理:可控硅是可控硅整流元件地简称 ,是一种具有三个 PN 结地四层结构地大功率半导体器件 ,一般由两晶闸管反向连接而成 .它地功用不仅是整流,仍可以用作无触点开关以快速接通或切断电路,实现将直流电变成沟通电地逆变,将一种频率地沟通电变成另一种频率地沟通电等等 .可控硅和其它半导体器件一样,其有体积小、效率高、稳固性好、工作可靠等优点 .它地显现,使半导体技术从弱电领域进入了强电领域,成为工业、农
14、业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采纳地元件.(如下图 4-1 所示) .名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 4-1 单向可控硅地形状图晶闸管 T 在工作过程中,它地阳极A 和阴极 K 与电源和负载连接,组成晶闸管地主电路,晶闸管地门极 G 和阴极 K 与掌握晶闸管地装置连接,组成晶闸管地掌握电路 .从晶闸管地内部分析工作过程:晶闸管是四层三端器件,它有 J1、J2、J3 三个 PN 结,如图 4-2,可以把它中间地NP 分成两部分,构成一个PNP 型三极管和一个 NPN 型三极管地复合管,如图
15、4-3.图 4-2 晶体管 图 4-3 复合管4.2 总体电路图总体电路图如图 4-4 所示名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 27 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 4-4 总体电路图1. 电路地工作原理话筒 MIC1 和 VT1、R1、R2、R3、C1 组成声音拾取放大电路 .为了获得较高地灵敏度, VT1 地 值选用大于 100.话筒 MIC 要选用灵敏度高地 .R3不宜过小,否就电路简洁产生间歇振荡,C2、D1 和 D2、C3 构成倍压整流电路 .把声音信号变成直流掌握电压 .R4、R5 和光敏电阻 R11 组成光控电路 .有光照耀在 R11
16、上时,阻值变小,对直流掌握电压衰减很大 .VT2 、VT3 和R7、D3 组成地电子开关截止, C4 内无电荷,单向可控硅 MCR 截止,灯泡不亮 .在 MCR 截止时,直流高压经 R9、R10、D4 降压后加到 C3、CW1(稳压管)上端 .C3 为滤波电容, CW1 为稳压值 1215V 地稳压二极管,保证 C3 上电压不超过 15V 直流电压 .当无光照耀 R11 时, R11 阻值很大,对直流掌握电压衰减很小,VT2、VT3 等组成地电子开关导通,D3 也导通,使 C4 充电 .R8、C5 和单向可掌握MCR、D5、D6、D7、D8 组成延时与交流开关 .C4 通过 R8 把直流触发电
17、压加到 MCR 掌握端, MCR 导通,灯泡点亮.灯泡发光时间长短由C4、R8 地参数打算,按图中所给出地元器件数值(R8 为 22K),发光 30秒左右后, MCR 截止,灯熄灭 .C5 为抗干扰电容,名师归纳总结 用于排除灯泡发光抖动现象.第 10 页,共 27 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5 单元电路设计 5.1 声音放大电路 当 MIC 猎取到声音信号后,其会转换成电信号,考虑到后面步骤需此信号掌握电子开关,所以必需加放大器放大该信号.为了获得较高地灵敏度, VT1 地 值选用大于 100.话筒 MIC 也选用灵敏度高地 .R3 不宜过
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- 2022 基于 声光 延时 开关 课程设计
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