声控灯开关电子课程设计

1、题目：声控灯开关第一章 系统概述。第二章 单元电路设计与分析第三章 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，学习晶闸管的应用4、设计模拟和数字电子混合电路，实现特定功能。学习这一技能，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

2、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：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

3、R1、C3分压并滤波后得到传感及逻辑控制 电路所用的电压VCC;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+）处于正半周期时，电流由DP 地-DQ 灯流过而将灯点亮。当 Vi处于负半周期 时，电流由灯-D4 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，RW2M ，此时HD14011的1脚是高电

4、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。VCC值的确定可由R3、R1的分压作用将家用电压经整流后所得电压 V

5、o=220x =311V输入电压的表达式为：Vcc=R1*Vo/(R1+R3)算得Vcc=5V延时的确定图3延时电路部分由R7、C2组成延时电路，要求延时为1min,与非门工作高低电平为延时 T 计算公式：t=R7C2In (Vt+/Vt-) 算得 R7=Q C2=22uf与非门的高低电平的输入确定NPN 的参数为：B =50Vce(sat)=Vbe=如果无光时，RW2M ，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，且输出的电压为。此时 A为高电平，B为

6、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)/R5B=Ib= (Vcc-Vbe) /R2 =在饱和工作区不满足Ic= B lb且lblbs令 Ib=10Ibs由此可得 R8=510IKR2=47Q当有声音时：灯亮，要求第一个与非门的一脚为高电平，三极管工作在放大区且输出高电 平。在麦克两端产生一个交流信号，经过电容而将脚置成高电平，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。R=R2D!-bLF+7-11执IriL一r1 企-f3OJ电子技术课程设计指导北京：高等教育出版社，19972 李振声. 实验电子技术 . 北京：国防工业出版社， 20013 卢结成，高世忻等 . 电子电路实验及应用课题设计 .