声光控延时开关.doc

课程设计报告课程名称: 电子技术课程设计设计题目: 声光控延时开关院系: 班级: 学号: 指导教师: 时间: 电子技术课程设计 1 摘要光控灯和声光控灯是居家照明的重要组成部分(如楼道、卫生间、小巷等), 它们的出现使我们的生活方便许多, 既可避免摸黑找开关造成的摔伤碰伤,又可杜绝楼道灯有人开、没人关浪费能源的现象。此次设计通过模拟电子技术的学****提出了一种基于晶体三极管工作状态的系统设计方法,结合光敏电阻的随着外部环境的阻值改变的特性, 给出光控灯的设计方案,在此基础上结合数字电子技术的优点,引入拾音器将声控功能加如其中,同时实现声控和光控,以下给出了二者详细的设计过程,包括软件设计、软件仿真,以及测试和实验结果。电子技术课程设计 2 目录第1章绪论………………………………………………… 3 第2章设计方案…………………………………………… 4 第3章电路设计…………………………………………… 5 单元电路设计……………………………………………… 5 总体电路设计……………………………………………… 7 第4章软件设计…………………………………………… 8 第5章电路调试与程序测试……………………………… 9 第6章总结………………………………………………… 10 电子技术课程设计 3 第1章绪论随着现代科学技术的发展, 越来越多的高科技节能产品出现在我们生活的方方面面,声控灯、光控灯是居家照明的重要组成部分,光控灯是由光控开关和 LED 灯组合而成。声控灯由麦克风, 放大电路和 LED 灯组成。在地球资源日渐衰竭的今日,环保、节能是当今各产业发展的重心,尤其是需要消耗大量电力的照明产业,基于此目的的研发工作更是趋向环保、节能的特性上著眼。因此,开发新型高效、节能、寿命长、环保的电路对居家照明节能具有十分重要的意义。由此声控、光控 LED 灯的诸多优点在现在正逐渐取代传统的照明设备, 是照明产品的新兴光源,有「绿色照明」光源之称,未来将光芒耀眼,发展潜力无限。声控、光控 LED 具有节能、体积小、发热量低、寿命长、耗电量小、反应速度快、易控制等众多优点, 极大的满足了人们日常生活的需要,因此十分被灯饰业者看好。光控灯,安装方便,使用寿命长。集光学、材料和电路技术为一体组成的自动照明开关, 白天或光线较强时, 开关电路为自锁状态, LED 灯不亮, 当光线黑暗时或晚上来临时, 开关自动打开, LED 灯亮, 从而实现了白天自动熄灭夜间自动打开的目的,节省了人为的控制。声光控集声控、光控、延时自动控制技术为一体, 内置声音感应元件, 光效感应元件, 白天光线较强时,受光控自锁,有声响也不通电开灯;当傍晚环境光线变暗后,开关自动进入待机状态,遇有说话声、脚步声等声响时, 会立即通电, 亮灯, 延时半分钟后自动断电; 能延长灯泡寿命 6 倍以上, 节电率达 90 %。二者都为人们的日常生活提供诸多方便。电子技术课程设计 4 第2章设计方案此设计是为了实现声控光控延时开关的功能。在白天时无论是否有声音, 小灯都不能被点亮, 即白天时不需要光照, 在夜晚当有声音产生时, 小灯被点亮,且在声音消失后,小灯能够维持一段时间亮度,即在夜晚有人经过的时候,灯被点亮,并有足够的时间让人通过。所设计的电路分为五个模块:电源模块,信号收集模块,信号处理模块,延时模块和被控制模块。( 模块图如 2 .1) 电源模块为整个电路提供稳定的直流电源, 使驱动三极管, 芯片 TC4081BP 和小灯。信号收集模块分为声音信号收集模块和光信号收集模块。声音信号收集模块将声音信号转变为音频电信号从而能够输入电路,起到控制开关的作用。光信号收集模块将光强度的改变转变为电压的改变,与声音信号一起控制芯片的输入。信号处理模块即是芯片 TC4081BP 对声音, 光信号导致的电信号的改变进行处理,从而驱动被控制电路,并作用于延时模块。延时模块是在信号处理模块的作用下工作,起到延时的作用。被控制模块在信号处理模块及延时模块的共同作用下工作,达到设计的目的。电路方框如所示: 图 声光控延时开关电路方框图检音 MIC 感光 RG 二极整形 IC(c) IC(d) 电子开关 T1 放大 T2 控制门 IC(a) 延时 R6 、 C4 整形 IC(b)照明灯电子技术课程设计 5 第3章电路设计 单元电路设计可以将此电路分为主电路、电源电路、光控电路、声控电路、逻辑电平反转及触发电路、延时电路等几个单元电路: 1) 主电路和电源电路主电路由整流桥 D1 ~ D4 、晶闸管 T1 组成。 T1 为开关执行器件。晶闸管 T1 被触发导通后, 电路接通, 白炽灯发光。当晶闸管的控制极上无触发信号时, 晶闸管 T1 正向阻断, 电路呈关断状态。电源电路其作用