楼道声控灯课程设计.docx

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1、吉林工程技术师范学院课程设计论文名目一、绪论11.1 设计要求11.2 设计目的. 11.3 器件1二、系统总体方案设计及方案认证42.1 工作原理42.2 系统方案42.3 方案认证4三、硬件电路安装及调试63.1 安装器件63.2 检查电路63.3 电路的调试63.4 消灭在问题6四、总结和展望8吉林工程技术师范学院课程设计论文一、绪论楼道声控灯作为当今格外便利的一种共同照明设施，常常被用再很多公共场合，比方楼道、公共厕所等很多地方，为人们供给了很多便利，而本次楼道声控灯的设计，培育综合应用所学学问来指导实践的力量。1.1 设计要求1. 电路原理图设计，依据要求计算参数，到达抱负效果；2.

2、 电路板实现，通过电路原理图制作电路板；3. 设计论文。设计声光掌握照明灯，在夜间有声信号时，使灯点亮。无声时，延迟5 秒后熄灭。声音时间间隔小于 5 秒，则 LED 灯持续点亮。白天有声无声均不点亮。1.2 设计目的1. 把握数字电路设计方法、练习元件焊接技术；2. 培育综合应用所学学问来指导实践的力量；3. 把握常用元器件的识别和测试；4. 生疏常用仪表，了解电路调试的根本方法。1.3 器件光敏电阻，驻极体话筒，运放 LM358，NE555，74LS122 单稳态发生器， 发光管，电容，电阻。光敏电阻：又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而转变的电阻器；入射光

3、强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的掌握和光电转换。LM358 ：LM358 里面包括有两个高增益、独立的、内部频率补偿的双运放，适用于电压范围很宽的单电源，而且也适用于双电源工作方式，它的应用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他全部可用单电源供电的使用运放的地方使用。图一为 LM358 的引脚及其功能图。- 1 -吉林工程技术师范学院课程设计论文图一74ls122：当 clk=0 时，单稳态触发器清零，Q=0。规律符号中的 RI、CX、RX/CX 是外接定时元件的接入端，规律符号外部引线上有符号，表示这个引线上的信号是模拟信号。CX、RX/CX 之间可以外接定

4、时电容器 Cext。RI 内部有一个定时电阻，可以使用这个定时电阻，也可以不使用这个电阻， 这时需要在 RX/CX 与 VCC 之间外加定时电阻。由于外加定时电阻比内部的定时电阻更准确一些，所以可以获得比较准确的定时精度。 122 的输出脉冲宽度 tWQ 可由三种方法掌握。一是通过选择外定时元件 CEXT 和 RT 值来确定脉冲宽度，由于 122 有内定时电阻 Rint，故必要时可只接 Cext。二是通过正触发输入端 B 或负触发输入端 A 的重触发延长 tWQ，三是通过去除端 clk 的去除使 tWQ 缩小。以下为图二的各个引脚以及各个引脚的功能。REXT/CEXT:外接电阻或电容端CEXT

5、:外接电容端/A1、/A2：负触发输入端B1、B2：正触发输入端/CLR:直接清零端低电平有效 Q、/Q:正、负脉冲输入端- 2 -吉林工程技术师范学院课程设计论文图二- 3 -吉林工程技术师范学院课程设计论文二、系统总体方案设计及方案认证2.1 工作原理220V 沟通电通过灯泡 H 及整流全桥后，变成直流脉动电压，作为正向偏压，加在可控硅VS 及 R 支路上。白天，亮度大于肯定程度时，光敏二极管D呈现底阻状态1K，使三极管 V 截止，其放射极无电流输出，单向可控硅VS 因无触发电流而阻断。此时流过灯泡 H 的电流2.2mA,灯泡 H 不能发光。电阻 R1 和稳压二极管 DW 使三极管 V 偏

6、压不超过 6.8V，对三极管起保护作用。夜晚，亮度小于肯定程度时，光敏二极管D 呈现高阻状态100K，使三极管 V 正向导通，放射极约有 0.8V 的电压，使可控硅 VS 触发导通，灯泡 H发光。RP 是早晨或黄昏实现开关转换的亮度选择元件。由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。它供给了一种操作简便、敏捷、抗干扰力量强，掌握灵敏的声控灯，它承受人嘴发出约1 秒的掌握信号“嘶”声，即可便利准时地翻开和关闭声控照明装置，并有防误触发而具有的自动延时关闭功能，并设有手动开关，使其应用更加便利。就是由于声控灯原理的缘由，声控灯有一种好玩的现象，那就是光线充分时，任你发出多大的声音都不亮

7、 ；但在黑夜，轻轻一声它就发出了亮光，这是为什么呢？原来声控灯还光控电路，以使其在光线足够的时候不工作，所以声控灯的掌握盒是声、光同时掌握的，在光亮度能到达的状况下，灯不会亮。你可以做一个小试验，你可以用手遮挡声控开关的光控原件然后再发出声音，灯就会亮了。2.2 系统方案LM358 的其中一个运放接为比较器，由光敏电阻所在支路和基准电压进展比较，给出凹凸电平接到 NE555 的复位端。当有光时，光敏电阻的阻值下降， 比较器输出低电平，NE555 复位，故此电路在有光时 LED 不亮，为光控电路。另一运放将声信号转成的电信号放大，通过施密特触发器整形为方波，此支路为声控电路。将整形后的波形给单稳

8、态触发器74LS122，通过外围电路的参数选取确定触发时间。2.3 方案认证NE555 的放大倍数为：1+R1/R2，一般放大倍数为 50 到 100 倍之间。74ls122 的延迟时间为：0.6*REXT+CEXT。- 4 -吉林工程技术师范学院课程设计论文当有光时，光敏电阻器阻值很小，故电流经反向端输出低电平，有无信号经过时，LED 灯都不亮。且NE555 复位；当无光或光线暗时，光敏电阻器阻值很大，电流经同向端输出高电平，当有信号经过时，LED 灯亮。NE555 输出高电平。最终经过 74LS122 进展延迟，即可得到与设计内容相全都的电路。本方案经教师与同学的争论，以及实际电路连接，证

9、明方案正确。吉林工程技术师范学院课程设计论文三、硬件电路安装及调试3.1 安装器件依据电路图，在电路板上选好位置，LM358、NE555、74LS122 单稳态发生器的引角方向一样。插入时各集成电路之间要留出空位，便于插入其他元器件，先用电烙铁依次把三个器件焊倒电路板上，在集成块中带标记的左下角是第 1 个引脚，依次往下数。选择相应阻值的电阻，插到电路板对应的位置上，并且焊接结实。3.2 检查电路电路连接要美观，接好后，先不要接电源，用数字万用表检查每条线路断通状况，经检查无误后接入电源，翻开电源，观看 LED 灯，假设长时间亮起不灭关闭电源，调试电路，直到 LED 灯亮 5 秒后熄灭，在光敏

10、电阻未被遮挡下拍手，LED 灯不亮，遮挡光敏电阻后拍手，LED 灯亮，且持续 5 秒，当连续拍手时，LED 灯持续亮，电路连接正确，到达设计目的， 电路符合要求后交给教师检查，假设无误教师签字，本次试验成功。3.3 电路的调试依据电路原理画出电路布线图，尽可能的削减导线的穿插，避开消灭短路现象使电路短路造成烧坏元器件，依据电路布线图进展步线。在焊接电路的过程中留意电烙铁的使用与放置，防止在焊接的工程中烧坏器件和发生危急。电路检查无误后，接入 5V 电源,觉察 LED 灯发亮，5 秒后熄灭，在未遮挡光敏电阻的状况下向驻极体话筒拍手，觉察 LED 灯亮，这与试验目标相违反，断开电源后，认真检查觉察

11、,光控局部的电路连接消灭了短路现象， 经调整后，在光敏电阻未被遮挡下拍手，LED 灯不亮，遮挡光敏电阻后拍手， LED 灯亮，且持续 5 秒，当连续拍手时，LED 灯持续亮，电路连接正确，到达设计目的。3.4 消灭在问题在设计过程中,消灭了的问题主要有:其一计算参数不正确，导致 LED- 6 -吉林工程技术师范学院课程设计论文灯不亮。其二就是连接问题,将电路板接通电源，挡住光敏电阻，通过拍手觉察 LED 灯不亮，检查电路的参数均正确，最终觉察电路线路连通状况不是很好。吉林工程技术师范学院课程设计论文四、总结和展望通过这次课程设计，过本次课程设计的学习,在原有学问的根底上,我又学到了很多学问,并

12、且觉察了自己的缺乏，自己学问有很多漏洞，看到了自己的实践阅历还是比较缺乏，理论联系实际的力量还急需提高。从实际中可以能更加了解理论，并且是检验自己学习学问理论的一次很好的时机，只有把自己所学的学问用到实践上，才能感觉到学问的魅力，让理论与实践相结合，从而提高自己的实际动手力量和独立的思考。在整个设计过程中，让我感受到了团队的力气，感谢团队里的每一个人的努力与付出和教师急躁的讲解我们遇到的每个难题，才能使整个设计过程顺当完成。参考文献：1 阎石.数字电路技术根底.高等教育出版社，2023 年. 2付家才.电子工程实践技术.化学工业出版社.3胡翔駿.电路分析.高等教育出版社，2023 年 10 月.- 8 -吉林工程技术师范学院课程设计论文