声控灯开关电子课程设计.doc

课程设计报题目:声控灯开关班级:B110414姓名:杨鹏08赵家柱09李团结11日期:2013年12月第一章系统概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4第二章单元电路设计与分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5第三章电路的安装与调试。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12总结。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16附录。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14题目声控灯开关1设计的目的和任务:1、巩固加深对模拟电子技术基础知识的理解,提高综合运用所学知识的能力,培养学生独立分析问题、解决问题的能力。2、通过查找资料、选方案、设计电路、仿真或调试、写报告等环节的训练,熟悉设计过程、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、作为电力电子技术的入门,学****晶闸管的应用。4、设计模拟和数字电子混合电路,实现特定功能。学****这一技能,积累这方面的经验。2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光控灯开关。2、在白天照度较高时,即楼道内光线充足时本开关不启动,灯熄灭。3、夜晚楼道内光线较差时,若楼道内充分安静(无人行动时),灯泡不启动。4、若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。5、画出电路图 (1)用protel绘制电路图(2)布局合理、排列均匀、图面清晰、便于看图、有利于对图的理解和阅读。(3)图形符号要标准,图中应加适当的标注。3总体框图设计根据技术要求,此声控灯开关可由以下几个单元组成:感光检音延时反相反相、放大整形控制门电子开关灯图1整体框图4功能设计图2声光控制电路图根据图2电路,原理如下:由四个二极管组成的桥式整流电路将输入电路的220v50hz交流电压变换成脉动直流。该脉动直流电压一路由R3和R1、;另一路接到晶闸管BT169的阳极。当BT169的控制极(栅极)为高电平且输入的交流信号Vi=COS(wt+Φ)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BT169的控制极为低电平时,晶闸管截止,此时不会产生驱动灯的电流,此时灯是熄灭的。由此可见,灯的亮灭是由晶闸管的控制极电平决定的。因此,关键的问题是如何控制其栅极电平的高低。有光时灯灭;无光无声时灯灭;无光有声时灯亮。参见图2,对光敏电阻RW而言,当有光时,RW<2kΩ,此时HD14011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),则此时晶闸管截止,灯泡是暗的。相反,如果无光时,RW>2MΩ,此时HD14011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决定,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交流信号,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,当声音消失之后,由于C2和R7的存在,使C点维持在低电平直到C2放电结束,在此过程中,灯泡将会一直保持在亮的状态直至此过程结束。、R1的分压作用将家用电压经整流后所得电压Vo==311V输入电压的表达式为:Vcc=R1*Vo/(R1+R3)=、C2组成延时电路,要求延时为1min,,:t=R7C2ln(Vt+/Vt-)算得R7==:β=50Vce(sat)==,RW>2MΩ,与非门有一脚是高电平,此时第一个与非门的输出取决于另脚的状态,此脚的状态将由噪声传感器来决定。当没有声音时:灯不亮,要求第一个与非门的一脚为低电平,即使三极管工作在饱和区满足条件,。此时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。由三极管的工作参数得:Ibs=(Vcc-Vce)/R5β==(Vcc-Vbe)/R2=