电气工程专业基于电子技术声光控制照明电路设计与实现

1、题 目 基于电子技术声光控制照明电路设计与实现 英文并列题目 Design and implementation of an acousto-optic control lighting circuit based on electronic technology 目录一、绪论31.1项目研究背景31.2项目研究目的及意义41.2.1 项目研究的目的51.2.2 项目研究的意义51.3国内外现状61.3.1 国内现状61.3.2 国外现状61.4 存在的问题71.5 当今市场上声控灯的类型8二 声光两控灯系统的总体设计92.1 原理92.1.1 声控灯工作原理92.2设计内容与要求10三声光控

2、制照明电路系统的硬件设计与检查113.1 独立元器件的检查133.2 光照检测电路的检测133.3声音检测电路的检测133.4 声级计的检查维修14第四章 声光控制照明电路系统的电路设计154.1 电源电路154.2 开关电路154.3 声音控制电路164.4 延时电路164.5 光控电路17五声光两控系统的软件设计与调试185.1 软件设计185.2 软件调试18六 总结与致谢196.1 小结196.2 致谢20参考文献20附录21基于电子技术声光控制照明电路设计与实现摘要：声光控制照明电路的设计和应用，有效降低了夜间居民区，工厂等场所的照明功耗。本文探讨了声光控制照明电路设计的意义，研究了

3、基于电子技术的声光控制照明电路的设计思想和电路图，并对电路图中的各种结构进行了说明。最后，本文总结了全文。近些年来,节能减排是中国倡导的发展理念。避免资源浪费不仅是中国各行业企业需要做的工作，也应该在各种生活场景中实施和实施。在过去的阶段，由于夜间灯火通明，中国的学校，工厂，住宅区等地造成了大量的电力损失。虽然手控照明灯的参考有效地降低了夜间照明所使用的功率，但可以肯定。随着科学技术的不断发展，已经开发出一种声光控制照明电路，它突破了传统的照明控制方法，带来了质的飞跃。经过对比,本文选用51单片机平台作为声光控制的核心,控制灯的亮和灭,在传感器的使用方面,使用了声音和光传感器来实现对灯的周围信

4、息来进来采集。经测试,本声光系统能够完成对灯的亮灭进行控制,操作简单，为优化声光系统功能奠定了基础。关键词：声光控制；照明：灯Design and implementation of Acousto-optic Control Lighting Circuit based on Electronic TechnologyAbstract：The design and application of acousto-optic control lighting circuit effectively reduce the lighting power consumption in resident

5、ial areas, factories and other places at night. In this paper, the general design concept and circuit diagram of acousto-optic control lighting circuit based on electronic technology are studied from the meaning trigger of acousto-optic control lighting circuit design, and each structure on the circ

6、uit diagram is explained. Finally, the full text is summarized. In recent years, energy conservation and emission reduction is the development concept advocated by our country. To avoid the waste of resources is not only the work that needs to be done by the enterprises in various industries, but al

7、so should be implemented and implemented in all kinds of life scenes. In the past, schools, factories, residential areas and other places in our country have always been lit at night. Cause a great loss of electricity. The reference of hand-controlled lighting can effectively reduce the electric ene

8、rgy used by night lighting, but it does not change to a certain extent. With the development of science and technology, an acousto-optic control lighting circuit has been developed now. The design of the circuit breaks through the traditional lighting control method and brings a qualitative leap. Af

9、ter comparison, 51 single-chip microcomputer platform is chosen as the core of acousto-optic control. In the aspect of sensor use, sound and light sensors are used to collect the surrounding information of the lamp, which is the core of the acousto-optic control.Through the test, the acousto-optic s

10、ystem can control the lighting of the lamp, and the operation is simple, which lays a foundation for the optimization of the function of the acousto-optic system.Key words: Acoustic-optic control，lighting，lamp1、 绪论电力如今已经是社会发展的不可或缺的生产资料,也是老百姓生活所不可缺少的能源之一。电力数据的及时性和准确性均决定了其在经济社会发展分析中扮演的不可替代的重要角色。然而,由于今

11、天不同国家的经济和社会发展水平仍然相差很大,总用电量往往不能反映真实的微观情况。为了提高国际间比较的可信度和实用性,通常情况下,选择人均用电量和人均用电量作为分析各国经济发展和人民生活水平的重要指标。随着时代的飞速发展和城市现代化的逐步加快,能源供需矛盾日益突出。人们对节能和绿色照明的需要变得越来越紧急。滥用作为我们日常生活中所不可缺少的照明灯电子产品。这不仅是学校资源的浪费,也是事业单位、工厂、矿山企业、居民区公共走廊等公共场所所存在的普遍现象,这种现象极大程度的导致了能量的巨大浪费。正是由于这种照明资源的随意使用造成了电力资源的日益严重的浪费,所以有必要设计一种既方便日常生活又节约资源的照

12、明。这也是本设计的目标。声光双控照明控制器不仅可以在需要时实现照明功能,而且在人员离开后自动熄灭灯泡,在一定程度上节约了资源。它取代了住宅小区走廊上的开关路灯和声控路灯,以便在天黑后,只要有人走过楼梯,一旦系统检测到人们正在发出超过预期值的脚步声或其他声音,走廊灯将自动照亮，为行人提供照明。当人们进入或走出公寓时，走廊灯会在几分钟后自动熄灭。在白天，即使有声音，走廊里的灯也不会亮，晚上，没有灯光,也不会造成持续用电,可以达到节能的目的。声光控制灯不仅适用于住宅走廊,也适用于工厂、办公楼、教学楼等许多公共场所。1.1项目研究背景 近年来,随着现代科学技术的发展和我国照明行业的迅速崛起,越来越多的

13、高科技节能产品出现在我们日常生活的各个方面。例如，声控灯，光控灯等都是家居照明的重要组成部分。灯控制灯是灯控开关和LED灯的组合。语音控制灯由三部分组成：麦克风，放大电路和LED灯。照明设备行业是中国最具竞争力的行业之一,也是中国最早对外开放的轻工业之一。我国已成为世界上享有盛誉的电光源产品的主要出口国之一。自从中国加入世界贸易组织以来,一些国际上的知名品牌企业也已经进入了国内生产和营销领域,国内竞争的国际化已经实现。中国的照明产业将面临前所未有的机遇和挑战。这是一把双刃剑。在为中国带来巨大商业利益的同时，也将使我国成为一些发达国家企业关注的焦点。然而,如今，随着地球各种资源的枯竭，环境保护和

14、节约能源成为各行业发展的重点。特别是，消耗大量电力的照明行业一直在寻找更好的节能解决方案。为此,研究和开发工作往往侧重于环境保护和节约能源的特点。努力寻找节能光源,同时造福人民,加快绿色节能光源产品的开发、推广和应用,是我国照明设备产业结构调整的重心。因此,研制高效、节能、长寿命、环保的家用节能照明电路对我国甚至世界的发展都具有重要意义。如今,语音控制和光控LED灯具将逐渐取代传统的照明设备。它们是照明产品的新来源。它们被称为绿色照明光源。他们拥有无限的发展潜力，并将在未来发光。声光延迟开关用于取代住宅社区走廊上的开关。只有在天黑后，当一个人走上楼梯并发出脚步声或其他声音时，走廊灯将自动照亮并

15、提供照明。当人们进入或离开公寓时，走廊里的灯会在几分钟的延迟后自动熄灭。这样，即使系统在白天感应到声音，走廊里的灯也不会点亮，这样可以节省能源。在晚上,即使感知不到光线,走廊的灯不会一直亮。语音控制和光控LED节能，体积小，发热量低，寿命长，功耗低，响应快。易于控制等优点,极大程度地满足了人们对于日常生活的需要,所以它非常受到照明行业的青睐。如今，声光延时开关不仅适用于居住区的走廊，也适用于工厂，办公楼，教学楼等众多公共场所。由于其体积小，外形美观，易于制造，工作可靠等特点。它也适用于各种建筑走廊的照明设备。随着全球经济一体化的推进，发达国家的产业调整步伐将进一步加快，普通照明设备的生产任务将

16、大量转移到发展中国家。中国是一个比较适合的国家。首先,中国有生产这些产品的技术条件。其次,中国的劳动力成本对比发达国家相对较低,这使中国逐渐成为照明电器的主要出口国。展望国内市场，内地需求将继续逐年增长。上述强势因素表明,我国照明市场仍具有很大的开发潜力。 1.2项目研究目的及意义声光控制照明电路的设计正好满足用户对于声光控制照明设备的需求,即白天或阳光明媚时,人们的能见度较高,不需要照明。这时,电路受光源限制，并且由于接收到的声音不会点亮。当夜晚太阳弱时，人们的视力受到黑暗的影响，周围的食物不可见，因此此时需要照明设备。电路在夜间处于可触发状态，并受声音影响。当人们只需要制作超过预定值的足迹

17、或其他声音时，就能够把灯打开。在没有声音时及开启一定时间之后,该设备将自动关闭。1.2.1 项目研究的目的中国已成为仅次于美国的世界第二大电力消费国，但电力对中国经济发展的制约作用已逐渐显现。中国数以百万计的公司迫切需要进行节能改革。随着人民生活水平的不断提高,社会经济活动的规模和交流的频率越来越频繁和扩大。居民对照明电源的需求正在增加。这就要求我们充分利用现有电力,注意节能用电的安全性,进一步提高电能质量。随着社会的不断进步和科学技术的发展，声光双控节能灯逐渐进入社会的各个角落。声光双控节能灯不仅适用于住宅走廊，也适用于工厂，办公楼，教学楼等众多公共场所。它具有体积小，外形美观，易于生产，工

18、作可靠等诸多优点。其中最重要的特征是节能,这就符合了中国照明行业所追求的目标。住宅社区走廊使用声光延迟开关来取代适合每个建筑物走廊的照明设备。天黑以后，当有人走上楼梯并发出系统感知的脚步声或其他声音时，走廊灯将自动照亮并为过往的人提供照明。一旦当人们进出公当系统无法感知声音或光线时，指示灯会在几分钟后自动熄灭，从而达到省电的目的。这样，即使在白天，即使有声音，走廊灯也不会亮。在夜晚,即便没有灯光,它不会永远闪耀。这解决了“昌明之光”继续浪费电力的问题。它还延长了灯的寿命。此外声光两控灯还具有安全性好,高可靠性。同时，由于省略了能耗大，重量大，易产生热量的电力变压器，结构简单，自耗小，性能稳定，

19、灵敏度高，通用性强，从而实现节能消费减少。节约能源的目的。可以有效地支持社会生产,满足人们对高档生活的需求。随着声光控制灯在人们生活中的逐步认识和广泛应用，绿色能源的广泛应用对于减少二氧化碳等有毒气体的排放，防止空气污染，保护生态环境具有重要意义。因此，研究和开发节能发电的装置迫在眉睫。声光双控系统的研究对于缓解能源危机，减少环境污染，减少温室效应具有重要意义。这表明了这一点声光双控照明进入家庭和社会是一种趋势。该系统为用户提供方便了服务。若能广泛应用,也将会对环境有很大的好处。1.2.2 项目研究的意义传统的公共照明设计有彻夜常亮和手动开关控制等方式,彻夜常亮的方式往往会消耗掉大量的电能资源

20、,手动开关控制方式往往不利于夜间视力欠佳人员的使用。声控制照明系统虽然能够解决上述弊端,但解决不了白天也会出现声控照明而浪费资源的问题。因此,人们研究开发了一种定时开关总电源。这种设计方式虽然能够使声控照明系统浪费电能的问题得到解决,但也会在很大程度上增大管理方面的负担。声光控制照明系统可以从声源和光源两个方面提高照明电路控制的有效性,它能够更好地满足人们对于夜间照明的需要,也能满足目前社会提出的节能减排的要求。1.3国内外现状1.3.1 国内现状据统计,去年全球总发电量约为25.55128亿小时,其中中国的发电量约为64951.4亿千瓦时,它占世界总发电量的四分之一，位居世界第一，相当于美国

21、，俄罗斯和日本的联合发电量。近年来,随着中国照明产业的迅速崛起,中国已经成为光源产品的主要出口国之一。自从中国加入世贸组织后,一些国际知名品牌和大型企业一日逐渐进入国内生产和销售领域,这就造成了竞争国际化的特点,大力发展各种款式和用途的节能光源和照明器具,加快发展、推广和应用。阳离子型绿色节能光源产品,是我国照明设备产业结构调整的重点。加入世贸组织给我国带来了商业利益的同时,它也给我们带来了巨大的挑战。随着全球经济一体化，发达国家产业结构调整步伐加快，普通照明电器产品的生产已转移到发展中国家。中国已逐渐成为照明电器产品的主要出口国。展望国内市场，需求将逐年增长，基础设施建设和城市耀华项目建设将

22、需要照明。这表明我国照明市场仍具有很大的发展潜力。随着人民生活水平的逐步提高,人们对生活环境质量的要求也在不断提高。人们对照明电器产品也提出了更高的要求。提高照明产品的质量和档次不仅是我们面前的主题，也是该行业共同努力的长期目标。只有保证产品质量,我们才能不断进步,使我国成为世界前列的照明产业,只有实力雄厚的生产商才能为照明电器产业的健康发展取得更大的进步,只有这样,我们才能为社会作出更大的贡献。1.3.2 国外现状美国在去年一年中的发电量排名世界第二,为42817.7亿千瓦时,约占世界的16.8%,也接近俄罗斯、日本、巴西和德国的总发电量。如果将欧盟看成一个国家,则其在过去一年中的发电量达到

23、32865.7亿千瓦时,排名世界第三。在欧盟之后,印度在世界上排名第四。去年,印度发电量为14970亿千瓦时,约占世界总发电量的5.9%,其次是俄罗斯,2017年,印度发电量为109118亿千瓦时,占世界总发电量的4.3%。日本排名第六,一年发电102亿千瓦时,占世界发电量的4%。德国排在第七,一年发电量为6541.8亿千瓦时,站世界比重为2.6%。巴西排名第八。在过去的一年里,它产生了599.95亿千瓦时的电力,占世界电力的2.31%。在发电方面,中国目前是世界上最大的发电企业,主要是由于中国在基础设施方面的实力。中国目前拥有世界上最大的水电站,并且世界十大水电站中有一半水电站的所有权国家是

24、中国。据国际能源署称，到2020年，全球发电量将占总发电量的2。在过去的5年中，德国、西班牙、日本等许名国家都在鼓励发展包括声控灯在内的节能设备,照明灯具中声光两控灯具的产量年平均增长率超过40%。国际市场的快速发展也刺激了中国照明行业的发展。据统计,目前我国已经成为全球第一声光两控灯具生产国。声光两控灯具在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位它不仅将取代一些传统的灯具,而且将成为世界灯具制造业的主体。预计到2030年,这两个控制灯将占全球制造灯具总数的30%以上。相比之下,世界节约用电总量的比例也将达到10%以上;到2040年,世界节约用电总量将达到50%以上,这些数字足以说明两个控制照明

25、行业的发展前景,以及其在世界照明领域的重要战略地位。1.4 存在的问题声控灯是一种节能的声控电子照明装置。但是声控灯在便利我们生活的同时也存在着许多问题。所有的声控灯都有一个预设值,只要周围的声音达到这个预设值,灯才会亮起。而日常生活中我们的走廊通常都有噪音,所以若是音响控制灯的预设值太低,灯光总是亮着,达不到节电的目的,所以音响控制灯的预设值会升高,用手拍打或用脚踩时灯会亮着,但如果其预设值太高,它就无法为人们提供照明。其次,使用声控灯有时候会出现灯管常亮,或者闪烁不停的情况。这是因为声音控制开关在整个电路中串联连接,而不是单独供电。当该开关与LED灯连接时,由于LED具有恒流电源,因此它不

26、像普通灯那样纯电阻。这样就会造成声控开关异常。出现上述情况。若是非要使用声控灯建议内部使用三线连接器。有时候会出现灯管光度降低或色彩转差的情况。其次,这是由于灯管老化或灯管上灰尘过多造成的。在这种情况下,我们可以更换灯泡或清除灯泡上的污垢。低温或灯在冷空气直接吹入时的位置也会导致灯的亮度或颜色降低。在这种情况下,如果电源电压过低或线路电压过低,我们应该采取挡风玻璃措施。如果它太大,可以通过粗化导体或调整电压来解决。当灯管寿命较短或在照明后立即熄灭时,可能会出现类似的情况。这可能是由于接线错误导致新安装的灯烧坏或严重振动，导致灯丝断裂或镇流器尺寸不合适，或镇流器的内部线圈短路，导致灯泡电压太高了

27、。1.5 当今市场上声控灯的类型该LED声控灯具有寿命长，显色指数高，普通LED灯启动时间短，寿命长，显色指数高，启动时间短，发光效率高，工作温度低，环保材料等优点。此外,还有几个更突出的优势:1.非常节能：LED照明比普通节能灯消耗的能量减少60以上。随着智能语音芯片的升级，发光二极管智能声控荧光灯的节能率可达90%以上。2。质量保证:从国内客户购买的发光二极管声控灯一般保证三年。3。智能声控核心和智能声控驱动器集成在一个集成技术先进的发光二极管声控灯中。安装非常简单,价格接近普通的发光二极管灯。4。运营成本降低,投资回报率高,效果显著。集成声光控灯的优点如下:除了普通led声光控灯的优点外

28、,还有以下优点:1.国标设计，安装简单，光源与灯体一体化设计，安装孔国家标准设计，安装简单，安全一体化，防盗,3。声光控制设计、发光二极管光源、可调灵敏度等。根据灯具的种类,市场上常用的发光二极管声控灯有:发光二极管声控风力发电机、发光二极管声控球形灯泡灯、LED，声控太阳花等。根据工作原理，最简单的声控LED灯是增加开关电源实现其功能，只实现灯的开关。另一个由麦克风，音频放大器，频率选择电路，倍压整流电路，幅度鉴别电路，恒压源电路，延迟开路，可控延迟开关电路和晶闸管电路组成。它的功能可以实现，当声音激活时,灯泡全亮,当静音或声音不能满足灯泡激活的要求时,它可以保持低功率工作,如15W语音控制

29、的L.ED荧光灯,但未激活时只有为4-5W。2 声光两控灯系统的总体设计2.1 原理声光控制灯是由声光控制的电子照明装置。它由音频放大器，频率选择电路，延迟跳闸电路和晶闸管电路组成。如果灯亮，可能是控制电路、继电器、晶闸管或电路故障的问题。它是一种节能电子开关,可以在延时后自动切断电源。声学开关由麦克风，声音信号放大，半波整流，光控，电子开关，延迟和交流开关电路组成。在白天或光线明亮时，音响开关关闭。声音控制开关在夜间或光线暗淡时处于准备工作状态。当有人经过开关附近时,脚步声、声音和拍手声可以启动声音控制开关(点亮)。经过一定的延迟后,声音控制开关将自动关闭(关灯)。2.1.1声控灯工作原理当

30、220VAC通过灯泡H和整流器时,它变为直流纹波电压，它是正偏压并施加到晶闸管的V和R分支。在白天，当亮度大于一定程度时，光电二极管D表现出低电阻状态（1K），晶体管V截止，发射极没有电流输出，单向晶闸管V没有被阻挡。触发电流，此时流动。 H灯电流小于2.2 mA，H灯不发光。电阻器R1和齐纳二极管DW导致晶体管V的偏置电压不超过6.8V并保护晶体管。在夜晚，当亮度低于一定水平时，光电二极管D呈现高电阻状态（100K），导致晶体管V导通。并发射约0.8V的电压,从而触发和打开晶闸管V,使灯H发光。RP是一个亮度选择器,用于在早上或晚上切换。它由音频放大器，频率选择电路，延迟门电路和晶闸管电路组

31、成。将一个声控开关串联在电路上即可。有声时，语音开关关闭，指示灯亮;当声音消失时声控开关打开,灯泡灭。声光控制照明电路装有声光控制延时开关,由声光控制开关激活,并在固定时间后自动关闭。经过声音信号处理后,整个电路转换成电子开关的分、合动作。当日间光照强度较高时,整个开关电路处于自锁状态。即使有声音信号,照明电路也不会启动,灯也不会启动。变暗后,开关进入准备工作状态。当声音信号出现时,开关自动打开,指示灯点亮。一段时间后,开关将不会启动。当声音处理电路接收到声音信号时,声音检测BM将其转换成电信号。在耦合和放大之后,它作为声音控制信号被发送到电路的另一端,并且当开关接收到声音信号时。当数字为零时

32、,整个电路被控制启动。2.1.1 声控灯工作原理工作原理示意图2.2设计内容与要求可以直接更换普通的照明开关而无需改变原有的照明电路;(1) 在白天或强光的情况下,即使声音很大，也可以控制灯泡不亮。在夜晚或昏暗的时候，遇有声音(如声音、脚步声等)自动开启,约它将在30秒后自动熄灭（可根据需要更改时间）。 （2）两个传感器，一个语音传感器和一个光传感器。按照设计要求,系统功能如下:（1）通过直流电压调节，将220 V AC转换为所需的5 V DC;(2)该芯片具有处理和计算功能。它可以根据收到的不同信号控制和显示组件; （3）声光传感器将收集到的信号转换成微电信号，并发送到芯片进行处理;(4)显

33、示最后的结果及延时系统的显示当今世界单片机被广泛的运用于各类电子产品中,由单片机设计的电子产品已经得到大多数消费者的赞扬。由单片机控制,有两种计划实现的声光两控灯控制系统。:方案一:建立于温度检测、声控监测的自动控制。方案二:建立于光照强度、时钟模块的自动控制。上面的两种方案的控制都是采用的单片机。两种解决方案之间的区别在于检测设备的差异。方案一与方案二在使用检测设备上有所不同。方案一是使用温度采集和声音检测模块。通过预先设定数值,当系统检测到设定的温度来关闭窗帘时,它降低了光线对室内温度的影响,虽然使用声音很方便,而且使用起来也非常的容易。但是这种方式很容易产生很多错误。方案二采用时钟模块和

34、光采集单元。通过设置前的照明值,打开和关闭窗帘,使灯光可以在晚上打开,在白天关闭,窗帘由固定的时间控制,更加实用和准确。比较这两个阶段,我认为第二种方案更适合于系统设计。光敏传感器用于检测外界光线的强度,并将传感器的信号输入A/D转换器。转换后的信号由单片机控制,实现电机的运行和停机。温度模块用于收集温度，显示模块用于显示收集的温度。显示单元用于显示声波。所有状态信息的主要输入设备是控制微控制器参数的键盘,电源模块用于提供微控制器所需的电压。方案一框图3 声光控制照明电路系统的硬件设计与检查电流电路的设计需要保证电路的正常工作，并满足声光控制照明电路的工作原理。同时，还必须确保电流电路的整体结

35、构简单且不太复杂。为了满足上述条件，可以选择电流电路中的降压，稳压器，整流器和滤波器这四种器件。其中，降压装置使用齐纳二极管。在输出电压稳定为DC后，需要通过降压电容器，全桥整流器和滤波电容器，然后通过齐纳二极管稳定，以获得满足照明电路需求的稳定电压。电源电路的各种组件和参数的选择需要与电路的实际需要相结合。首先，通过计算，全桥整流应使用IA30v0型二极管。其次，齐纳二极管的选择可以根据声光控制点亮电路的直流电源电压。电压为+ 9v，因此可以选择型号2cW57的稳压二极管。这种齐纳二极管的稳定电压为8.5至9.5，因此符合电路要求。所选的降压电容模型需要再次基于电源电压。在合理的情况下，降压

36、电容器的耐压应大于电源电压的两倍。例如，可以使用电压为400v400v或更高的电容器。最后，可以基于时间常数是电源半周期的3到5倍的原理来选择滤波器模型选择。声光控制照明电路为人们的夜生活带来了极大的便利,在节能方面发挥了作用。此外，声光控制照明电路可以充分实现开关的自动化，节省人力。这种自动运行模式和节能设计理念是21世纪发展的产物。电路的设计过程需要结合声光控制原理和电路特性,以确保声光控制。为了控制照明电路的正常使用,元件的选择也应该满足实际需要。整个系统的硬件设计可以分为五大部分:单片机控制电路、光检测电路，声音检测电路，人体红外检测电路和灯装置控制电路。单片机控制电路整个系统的核心是

37、单片机控制电路,完成数据的处理和控制任务。该系统中使用的单片机型号为AT89551。它包含几个单元，如中央处理单元，程序存储器（ROM），数据存储器（RANT定时器/计数器，并行接口，串行接口和中断系统）以及数据总线和地址总线。和三辆公共汽车如控制总线。AT89S51具有全双工串行通信端口，可与其他设备进行串行数据传输。同时，串行端口既可以用作同步移位器，也可以用作异步通信收发器。电路的设计包括两种不同的情况:一种是白天,系统处于强制复位状态。光敏三极管在白天存在较大光强时阻抗大,单次触发产生低电平，变为强制复位状态，灯开关关闭，照明设备无法启动。另一种是在夜间，光电晶体管被弱照射，阻抗很小，

38、单稳态触发输出高电平，拾取器接收声音信号。对声音信号进行相应处理,产生大电流,照明设备持续照明进行实验前将所需用到的硬件都进行调试。确保不会因为个小小路径问题影响整个电路的检查。这可以节省大量的调试时间。例如，当创建MCU控制模块的硬件时，可以首先调试显示程序。首先，完成单元功能模块的调试，然后进行系统调试。整体思路和调试步骤类似。但是，整个系统调试是最重要的部分。虽然通过了每个模块的调试，但在系统调试期间可能会出现新问题。在制造硬件单元电路之后，应在上电之前对每个单独的组件执行链路检查。在消除焊接，短路和开路等问题后，通过电源调试电路功能。3.1 独立元器件的检查在调试焊接电路板之前，需要仔

39、细检查与电路的连接是否有限。通常的检查方法是根据电路图和印刷电路板图进行远程对应检测,针对短路,断路和虚拟焊接,特别注意电源是否接地,是否集成摆幅电路和晶体管引脚都是M,它们是否断开连接，轻轻切换，组件和视图。检查焊点是否牢固，并使用万用表检查是否有短路或开路。在启动系统之前，首先查看电源输出是否正确,有没有过高或偏低。上电后,使用万用表检查每个芯片引脚的输出值是否符合要求，尤其是芯片是否过热时。如果不符合要求，就需要芯片管脚是否焊上:如果芯片发热,就需要马上断电,查看电源是否正确输出以及线路有没有短路。3.2 光首先,万用表用于检测光敏电阻在光照和黑暗环境中电阻值的变化,范围从几兆欧姆到几十

40、欧姆。然后,检查由运算放大器组成的比较器是否正常工作,检查比较器的基极电压,然后检查比较器的输出电压,调整比较器的输入电压,并检查输出电压是否正常工作。照检测电路的检测3.3声音检测电路的检测在这个模块中,运算放大器电路是一个很重的部分,因为从传感器收集到的信号只有几毫伏到几十毫伏需要放大到输出。如果运算放大器不够好,系统的精度会降低,甚至检测不到信号。检查运算放大器模块是否可以从输入端输入10毫伏。然后,测量整流器的输出以查看低电压的大倍数是否满足要求。如果差异太大,则应检查相关电阻。因为运算放大器的放大倍数取决于相关电阻的电阻。另外,在调试时,可以从放大器电路的输入端输入毫伏级电压,可以在

41、输出端测量输出电压,并且可以测量几组数据。为了查看放大系数是否近似恒定,如果几组数据的增益完全不同,则表明放大电路的线性度不好,应优化电路和电路以满足测量需求。采集信号进过运放之后还需要经过选频网络。为了方便调频,可将低频和高频分开进行调制。先设置输入信号幅度大概在3V左右,频率为中心频率10KHz左右。经过低频网络时,调节电阳,使其在20KHk时下降3.即幅度下降至0.707倍。然后再接入高频网络,调节电阻,使其在2KHz时下降3db,即幅度下降至0.707倍。通过选频网络后,信号需要通过第二级放大电路。第二级放大电路与模拟电路相同，并且需要电压增益Av 3。因此，需要调整清除变阻器，使放大

42、系数小于2。通过示波器调节反馈电阻,使其波形正确稳定。最后就是op07做成的比较器进行A/D转换。同时也是需要单独测试比较器是否工作。同时需要检测基电压和输出电压。由于在原来放大后的信号中对比较器的输入端有放大后的直流电压,导致A/D转换结果有很大误差,后来通过敷地、隔离等措施以及调高基值电压,保证了测量的准确性。 3.4 声级计的检查维修在对声级计进行检查维修时,以下几种方法可以直接修复声级计:1.电压测量法。声级计的说明书中确定了不同位置的电压,如果电压不符则相应位置存在故障,因此,可以测量声级计的电压,从而判断故障位置。2.波形观察法。当声级计存在问题时,故障位置的波形就会出现异常,通常

43、表现为波的振动幅度、形状和数值与说明书不符。这时可对声级计的波形进行观察,通过波形判断可能存在故障的位置。3.信号寻迹法。波形分析法的主要目标是确定故 书障的前级,信号寻迹法就是从前级开始逐步向后观察波形,逐级检查每一级是否有输入和输出信号,判断声级生计存在问题的位置,并准确修复声级计。4.整机对比法。有时可能无法知道声级计线路中19不同点的工作电压、形和幅度,在这种情况下通过检查的声级计,通过对比两者的电压、波形来进行检查。5.逻辑分析法。如果声级计数字电路的存储或译码电路存在故障,在检修时就可以再用逻辑代数式来分析电路中的问题。分析时可以采用布尔代数分析,通过列出真值表,能够快速找到问题发

44、生的位置并找出问题的原因。第4章 声光控制照明电路系统的电路设计声光控制照明电路的设计是基于光信号。照明设备的启停由声音信号控制。声光转换设备可以将电路接收到的声音信号转换成电信号。经过对放大电路的处理,形成了整个电路的控制信号。当电路接收的光信号强度达到预设值时,控制开关闭合。该系统包括电源电路,信号放大电路,声光控制电路,光电传感器电路等。声源产生声音和声音信号,传输到声光转换器。在处理放大电路之后,信号被传输到控制电路,并且光源也通过光电转换电路传输到控制电路。然后在开关上使用控制电路以实现照明电路的开关控制。系统收集光和声信号，并且收集的信号被转换成高和低电平，单片机可以通过比较器识别

45、，单片机判断这两个电平。如果没有光和声，单片机控制继电器进行。可以通过按下按钮随时设置导通时间，数字管显示导通时间。导通时间最长为99 s，最小值为0 s。在其他情况下，微控制器不输出继电器。在这种设计中，出于安全考虑，避免接触220 V AC，并使用0.5 cm直径的LED来观察输出的存在与否，在实际应用中可以添加一个电路（继电器），用微控制器P1。 5端口控制提供5 V的工作电压，以降低微控制器的220 V交流点。 4.1 电源电路全波整流; Lc，Rc过滤;三端稳压器调节。特定电路是合适的，并且选择基于主电路和致动器的要求，并且可靠，廉价且有利可图。根据安全性，实用性和低成本的要求，电源

46、的设计结构如图所示电源的设计构图4.2 开关电路声光控制照明电路白天应处于闭锁状态,需要利用光敏电阻等组成相应的光控电路。光敏电阻在夜晚无光环境下阻值会明显增大,使整个声光控制电路具备光控条件,开关闭合。在白天光照环境下光敏电阻的阻值非常小,整个声光控制电路不具备光控条件,开关断开。4.3 声音控制电路声控电路的主要原理：根据声学和电子原理，声音信号由声音传感器转换为电信号，使触发器开启电路。作为智能语音控制电路，它应该具备以下功能:(1)电路的通断可以在声控下实现;（2）声音应以多种方式产生，例如脚步声，物体。(3)响应时间越短越好。因此,在选择电路元件时,应选择更灵敏的声音传感器(驻极体麦

47、克风麦克风),以构成声学控制电路的前端。同时,应设置传感器的弹簧感应条件,如果声级必须高于20dB才能响应。中间端由触发器组成，触发器使用触发器而不触摸或触发。为了驱动照明电路，应选择具有高灵敏度和短响应时间的触发器，如D触发器和JK触发器。语音控制电路包括一个拾取电路，一个两级放大器电路和一个滞后比较器在接收到声音信号之后,将声音信号转换为电信号,该电信号被耦合器件并放大并作为声音控制信号发送到电路的另一端。当开关接收到声音信号时,它控制整个电路启动。 4.4 延时电路延迟电路的主要原理：定时功能是通过电子计数器的原理实现的。当电路在夜间接收到声音信号时,它可以打开、关闭、给电容器充电,并形

48、成具有电阻的延迟照明电路。通过改变电容和电阻，电路的延迟时间将相应地改变。可以满足不同的延迟时间需求。当电容器充满电时,它将放电,灯将点亮;当电容器电量耗尽时,灯将熄灭。通常,延迟电路的构造有三种方案:1)硬件结构;2)软件结构;3)硬件和软件的结合。对于由硬件组成的定时器,通常通过改变R和C分量的值来控制,这更有效,但是，灵活性和多功能性很差;由软件组成的定时器由程序实现以实现定时。其灵活性和通用性更高。但效率很差;因此,定时器的设计通常基于硬件和软件的组合。通过编程设置不同的延迟常数。定时过程由诸如由大型集成电路可编程计数器8253和51微控制器组成的计数器编程之类的硬件控制。延迟电路主要

49、用于改善电路功能，因此应在延迟结束后发送结束信号，以控制电路是否继续工作。声控电路的构成 4.5 光控电路光控制电路的主要原理是通过光敏元件的阻抗随光强度变化的特性来控制信号的强度。然后传感器将改变的电信号发送到触发器。只要电信号的强度达到一定水平,触发器就会打开。在这种电路设计中,对电路元件的要求也非常高,特别是对于光敏元件和光元件。传感器是光控制电路功能实现的核心。有必要确保其参数的准确性和稳定性。半导体光敏元件是基于半导体光电效应的光电转换传感器，也称为光电传感器。光电技术可以实现非接触、长距离，快速和准确的测量。因此，半导体光敏元件通常用于间接测量其他物理量或化学量。这些物理或化学量可

50、以转换为轻量。半导体光敏元件可以基于不同的光量。电效应分为光电导和光敏，伏（见光电传感器），光电导和光电导。电阻器是半导体均匀结构。光伏器件包括光电二极管，光电晶体管，光伏电池，光场效应晶体管和光电控制硅控制器。它属于半导体结构器件。半导体光敏元件的主要参数和特性是灵敏度，检测率，照射率，照明特性，伏安特性，光谱特性，时间和频率响应特性以及温度特性。它们主要由材料，结构和工艺决定。半导体光敏元件广泛应用于精密测量，光通信，计算技术，照相机，夜视，遥感，制导，机械等领域。机器人、质量检测、安全警报和其他监视和控制设备。常见的光敏元件是光敏电阻，光电二极管，光电晶体管等。因此,在设计中，不仅必须考

51、虑解决方案的可行性和稳定性，还必须充分考虑组件的灵敏度。特别是，必须以高灵敏度选择光敏元件。这样电路的功能才能较容易实现。所谓光控制就是利用光敏器件对不同的光照产生不同的阻抗。当光敏电阻亮起时,电阻减小,并且在同一方向上的操作处于低水平;当照明较弱时,电阻增大,并且在同一方向上的操作处于高水平。光控制电路的输出信号被放大为微弱的电信号,可以被记录下来。电压跟随器由单片机点火。放大的信号从运算放大器的输出端传输到微控制器的PI.6端口。电路图中的集电极电阻R16用作限流电阻，以保护三极管;变阻器R15可以改变基极电流ib以控制发射极和集电极电流，然后控制整个光学控制电路对光信号的灵敏度。五.声光

52、两控系统的软件设计与调试五声光两控系统的软件设计与调试5.1 软件设计系统使用C编写程序。 C语言将高级语言的基本结构与低级语言的实用性相结合。只有32个关键字和9个控制语句。这个程序是自由编写的。它可以区分案件和案件。 C语言可以像汇编语言一样操纵位置，字节和地址。这三个是计算机的基本工作单元。语言的操作非常灵活,功能丰富。它比其他编程语言有更多种类的操作。它的表达比其他编程语言更简洁。例如,自我添加,自我减法,逗号操作和三项式操作使表达更简单。软件部分的主要任务是完成照度检测电路,声音检测电路和热电人体处理红外检测电路的输出信号。当照明强时，系统将继续仅检测照明检测电路的输出状态。当照度很

53、弱时，系统将检测声音检测电路或热电人体红外电的输出状态。检查电路的输出状态。当检测到声音或某人时,系统会根据设定的时间控制照明并将其延迟。5.2 软件调试软件的调试不仅包括程序语法的调试，还包括板上功能的调试。在编程过程中，为了获得满足要求的用户程序，通常需要一个程序的调试过程,它甚至需要反复调试才能完成。在调试程序之前，调试方便，避免了程序错误时拆卸和拆卸MCU的麻烦。在电路板上设置下载端口，将下载线直接插入电路板进行调试，以便进行调试。 ，一一边修改程序。语法调试完成后，根据设计要求完成电路功能。编写程序时，需要仔细分析电路的功能和连接方法，绘制程序流程图，并根据自己绘制的流程图逐步编写程

54、序。根据系统的特点对软件系统进行模块化调试。各模块调试通过后,进行综合集成调试,直至达到预期效果。六 总结与致谢6.1 小结本文设计了一种基于单片机的智能声光两控照明系统,其中步骤包括方案选择,硬件和软件设计,系统调试,测试结果记录和分析。本文阐述了从方案设计到系统实现的系统。该系统的实现和应用将大大节省照明能耗,消除能源浪费,减轻照明的经济负担。基于实用性和易实现性相统一的原则,系统选择设计方案,采用模块化设计方法。模块之间没有直接连接,这有利于将来系统功能的扩展。系统建成后,使用过程中发现的问题可以及时解决,系统可以在不破坏系统整体结构的情况下随时升级。该系统具有良好的稳定性和稳定性。抗干

55、扰能力强,电道路之间的电磁干扰小，操作可靠，应用范围广。整个系统的开发和优化设计是一个非常繁重的工作量过程，从中我学到了很多理论知识。我们积累了许多宝贵的实践经验并获得了很多。遇到了很多困难。我们写了一些经验和经历。(1)由于整个系统是一个电子知识综合应用的系统,它涉及许多专业课程，如模拟电路，数字电路，硬件设计和软件编程。完成该系统的设计需要大量的理论知识。以及将理论转化成现实。（2）在硬件设计和制作过程中，还设计了许多课外知识。需要自己学习各种相关知识。同时还会遇到各种各样的问鹰,需要极致的耐心和努力去面对问题,分析和解决问题。其中有很多辛酸,但当问题得到解决时,会觉得之前的努力都是值得的

56、。(3)在软件编程过程中,更考验一个人的编程思维。同个目的可能有多种实现方法,所以尽量使用最简便快捷的设计方案。同时多做实验来证实各种编程思路,进行一步一步的调试,并做文档：找到问题并找到更多信息，并深入分析问题。基于电子技术的声光控制照明电路能够在方便人们的同时减少能源浪费,这种电路采用先进的信息科学技术,符合时代发展需要,它属于具有高性价比的设计，具有广阔的发展前景。6.2 致谢在实践中,我进一步发现并完善了自己对曾近学过的相关知识的疏漏,重新的巩固了这三年以来我所学到的知识点,极大程度地锻炼了自己的实践能力。随着时间的推移，我的毕业设计和论文逐渐走到了尽头。在这个整个毕业设计项目中,我的实践能力得到了提高。在整个毕业项目中，我非常感谢我的导师,饶老师。当我对毕业设计无从下手时,是饶老师指示着我从哪里开始,从哪里继续我的设计。在毕业设计过程中,讲师经常关注我的设计进度。当我遇到困难,不知道该做什么时,老师也会给予我支持，并认真教我如何克服困难，所以我非常感谢所有老师的教学。当然,其他的学生也对我的学业也有着很大帮助。在我不满足的地方我还能与同宿舍的舍友讨论如何达到我的