声光控开关课程设计报告1.doc

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1、声光控节能开关的制作（分立式）摘要：节能与我们的生活息息相关，随着社会的不断进步和发展，节能已成为一种很重要的意识，尤其是电能的浪费，你每天经过的楼道是否都用上了节能的声光控开关呢？如果还是手动的楼梯道开关，你是否都记得熄灯了？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长明现象，造成灯泡的寿命变短，由于频繁开关或认为的因素，还会致使开关受到一定程度的损坏，既增大的维修量，又浪费了一定的资金，又容易造成安全隐患，带来诸多不好的因素。为此在某些场合设计一个声光控自动开关是非常必要的，采用声光控技术及光敏电阻的特性制作一个声光控节能开关。设计一个在弱光线和有声音

2、的条件下，灯会自动亮，在白天状态下，有无声音灯都不会亮。根据设计原理图，购买合适的材料，弄清电路原理及各元件的特性，将元件焊接到电路板上，检查并调试。这种装置以声音作为控制信号，光线较暗时，只要有声音发出，便可以开启照明灯，人走后延时一定时间自动关断，而光线较亮时，就算有声音也不会亮灯，真正实现自动、节能之目，既方便、安全，更重要的是能节能，这是我们的创新点和突破点。关键词：声光控、光敏电阻、放大电路、自动开关1引言32设计任务及要求4(1)设计任务4(2)设计要求43设计内容4（1）电路原理4（2）各部分电路原理及分析5（3）器件清单64测试结果及分析75总结与体会76参考文献81引言：由于

3、手动开关及各种原因使灯泡的寿命短，造成经济不必要的损失，频繁的手动开关让开关的损坏率增高，事故隐患增多，。所以要设计一种新的开关代替手动的是我们今天报告的主题。声光控既改变了以往频繁手动又减少了许多安全隐患，安全节能，使开关与灯泡的寿命延长。声光控节能开关在白天或光线较亮时，节能开关处于关闭的状态，灯不亮；夜间或光线较暗的时，节能开关处于预备工作的状态，当有人经过开关的附件，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。灯经过一段时间开关自动断开，灯灭。该开关适用于楼道、走廊、洗刷间、厕所等公共场合，能节电并延长灯泡的寿命。随着电子技术的发展，尤其是数字技术的发展，用数字电路技术实现灯的自动发亮、

4、节能节电、延长灯的寿命越来越重要，而且贴近我们的实际生活。声光控电路已成为人们日常生活中必不可缺少的必须品，它不需要开关，当有人经过时候会自动亮；广泛应用于走廊、楼道等公共场所，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。它将声音（如拍手声）和光转化为电信号，经放大、整形，输出一个开关信号去控制各种电器的工作，在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。 根据设计原理图，购买相应的元器件，查找有关阅读资料，理解各元件的特性，能分析原理图，按图焊接元件，焊接完，用万用表粗略检查，检查该电路板正常无误的前提下，将灯泡接上并通电，观察现象，留

5、意每个细节，找出不足，实验后，写报告。声光控延时开关虽不是什么新鲜的东西，但是自从它诞生以来，魅力始终不减。可以想象，在黑暗之中，拍拍手掌，或是跺跺脚，就会带来光明，而且还不需要触碰或是按压，只需一点声响即可，这是很有趣的。2设计任务及要求：(1)设计任务：根据要设计的内容，购买合适的元器件，同时准备好万用表、电烙铁、螺丝刀，焊锡，导线等工具，同时要把设计的原理图弄懂，组员之间互相合作，分配任务，以便能更好的完成设计的任务。(2)设计要求：白天或光线较强的条件下，无论有没响声，灯泡都不会亮，夜晚或光线较弱的条件下，当有声响时，灯泡会亮，没声响后，灯泡亮完一段时间就会熄灭，注意通电的电源要求是2

6、20v交流电，灯泡的瓦数要小于等于60v。3设计内容：（1）电路原理： 220V交流电通过灯泡流向D1D4，经D1D4整流，R1限流降压，LED稳压（兼待机指示），C1滤波后输出约1.8V左右的直流电给电路供电。由于LED采用发光二极管，一方面利用其正向压降稳压，同时又利用其发光特性兼作待机指示。控制电路由R2、驻极体话筒MIC、C2、R3、R4、VT、RG组成。在周围有其它光线的时候光敏电阻的阻值约为1k左右，VT的集电极电压始终处于低电位，就算此时拍手，电路也无反应。到夜间时，光敏电阻的阻值上升到1M左右，对VT解除了钳位作用，此时VT处于放大状态，如果无声响，那么VT的集电极仍为低电位，

7、晶闸管因无触发电压而关断。当拍手时声音信号被MIC接收转换成电信号，通过C2耦合到VT的基极，音频信号的正半周加到VT基极时，VT由放大状态进入饱和状态，相当于将晶闸管的控制极接地，电路无反应。而音频信号的负半周加到VT基极时，迫使其由放大状态变为截止状态，集电极上升为高电位，输出电压触发晶闸管导通，使主电路有电流流过，等效于开关闭合，而串联在其回路的灯泡得电工作。此时C2的正极为高电位，负极为低电位，电流通过R3缓慢地给C2充电（实为C2放电），当C2两端电压达到平衡时，VT重新处于放大状态，晶闸管关断，电灯熄灭，改变C2大小可以改变电灯熄灭时间。此开关可带100W以下的负载，适用于家庭照明

8、和楼梯走廊等场所。（2）各部分电路原理及分析：A. 桥式整流 ：单向桥式整流电路是由4只整流二极管VD1VD4和负载RL组成，利用4个二极管接成电桥使在U2的正负半周的电压经过两只二极管交替导通，即在负载上形成了单方向的全波脉冲电压。B. 声光控电路：控制电路由R2、驻极体话筒MIC、C2、R3、R4、VT、RG组成。在周围有其它光线的时候光敏电阻的阻值约为1k左右，VT的集电极电压始终处于低电位，就算此时拍手，电路也无反应。到夜间时，光敏电阻的阻值上升到1M左右，对VT解除了钳位作用，此时VT处于放大状态，如果无声响，那么VT的集电极仍为低电位，晶闸管因无触发电压而关断。当拍手时声音信号被M

9、IC接收转换成电信号，通过C2耦合到VT的基极，音频信号的正半周加到VT基极时，VT由放大状态进入饱和状态，相当于将晶闸管的控制极接地，电路无反应。而音频信号的负半周加到VT基极时，迫使其由放大状态变为截止状态，集电极上升为高电位，输出电压触发晶闸管导通，使主电路有电流流过，等效于开关闭合，而串联在其回路的灯泡得电工作。C.C2的正极为高电位，负极为低电位，电流通过R3缓慢地给C2充电（实为C2放电），当C2两端电压达到平衡时，VT重新处于放大状态，晶闸管关断，电灯熄灭，改变C2大小可以改变电灯熄灭时间。（3）器件清单：整流二极管：D1、D2、D3、D4发光二极管：LED 三极管：VT9014

10、单向可控硅晶闸管：VS MCR100-6电容：C1 220U、C2 10U电阻：R1 150K、R2 3.9K、R3 1M、R4 10K、R5 1K光敏电阻：RG4测试结果及分析：将焊接好的电子板调试，检查各部分完好后，通电。在白天的条件下，光敏电阻的阻值阻值达到1K，VT的集电极呈现低点位，有无响声，灯泡都不会亮，夜晚，光敏电阻在黑暗的条件下，并还没有声响，灯也不会亮，当，有声响的时候，灯泡马上亮，当没响声后，灯很会就会熄灭，这个过程由于C2的电容太小，以致灯泡不能继续延时亮一段时间，当更换一个大一点的电容C2，就能达到更好的效果。5总结与体会：通过这次课程设计，锻炼了我们实验操作与动手能力

11、，同时也检验了我们以前所学的知识理论扎实。这次课程设计，虽然难度不大，但这一过程不仅提高了我们个人的动手能力，更增强了我们团队意识，相互配合，动手实践，顺利完成课程设计。的确，受益匪浅！这次课程设计，最大的感触就是做任何事情都要细心，稍微焊错一个小器件电路就报废。做产品开始的第一件事就是清查元件并把元件分类好。同时，还要考虑合理配置元件，感谢老师的悉心指导，有我们组员的共同努力，才有最后项目的顺利地完成，在这一周时间里，我们提高了我们个人的动手能力，让我们在独立思考解决问题。同时也培养了我们团队精神，在这个分工越来越细的社会，分工合作成了社会的主流，而这次与组员合作正好给了我们这样的机会，以致顺利完成课程设计，同时也让我们知道课程设计是怎么一回事，要做些什么，怎样做，要注意些什么问题等，也使得我们对以后的毕业设计有所了解和有所准备。6参考文献：1胡晏如. 模拟电子技术. 高等教育出版社. 20032邱关源. 电路. 高等教育出版社. 2006