楼道声控照明设计.doc

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1、目 录第一章 绪 论1第二章 设计任务与要求22.1设计任务22.2设计要求22.3设计所需器件2第三章 设计总体思路33.1电路原理框图33.2设计分析部分电路3第四章 工作原理44.1工作原理44.2器件功能图5第五章 心得与体会8附 录9参考文献10第一张 绪 论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），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，在灯种的研发上，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、显色指数高、环保的光源对居家照明节能具有十分重要的意义。声光控电路是集声学、光学和延时技术为一

2、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，灯不亮，当光线黑暗时或晚上来临时，开关进入预备工作状态，此时，当来人有脚步声、说话声、拍手声等声源时，开关自动打开，灯亮，延时一段时间后自动熄灭，从而实现了“人来灯亮，人去灯熄”，杜绝了长明灯，使得声光控灯低能耗、长寿命。第二章 设计任务与要求2.1设计任务：设计楼道声光控制照明灯2.2设计要求：2.2.1 要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应和通过照明灯开关对声强的感应设置两级开关，控制照明灯的亮灭；2.2.2要求是在无光照情况下有声音信号时。使灯（用LED发光管模拟）点亮：无声时延迟5秒后熄灭，声音间隔小于5秒则LED持续点

3、亮，再有光照情况下有声无声均不点亮；2.2.3要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新开启。2.3设计所需要器件这次课程设计主要用了LM358、NE555和L4LS122三个集成器件，发光二极管，光敏电阻，驻极体话筒以及电阻和电容等基本电路元器件。第三章 设计总体思路3.1电路原理框图图3-1声光控制照明电路原理框图图3-1 是该楼道声光控制照明灯电路原理方框，由话筒、声音放大、筛选整流、光控、电子开关、延时和交流开关七部分电路组成。3.2设计分析部分电路3.2.1.声音放大：当MIC获取到声音信号后，其会转换成电信号，考虑到后面步骤需此信号控制电子开关，所以必须加放大器放大

4、该信号。3.2.2.整流电路:通过比较器的电容筛选信号，把声音信号变成直流控制电压。3.2.3.光敏电路：核心元件为光敏电阻，其通过对光线变化程度自动改变阻值从而改变电压信号的大小。3.2.4.电子开关：其起到的主要作用是控制延时电路中的集成块74LS122。3.2.5延时电路：由于需要的灯泡持续点亮时间为5秒左右，利用集成块74LS122、150K和电容构成延时电路。第四章 工作原理及器件功能图4.1工作原理声音进入话筒转变为电信号与R1分压，经过C2（10uf）电容进行信号筛选，滤掉直流信号通过交流信号，由电源提供5V直流电压，经过R3（4.7K）电阻与接地的R4（4.7K）电阻产生静态工

5、作点Q（2.5V）直流信号和交流信号同时从三引脚进入集成块LM358中。在LM358内部，由三引脚进入运算放大器的信号产生的输出信号进入负反馈网络，C1（10uf）的作用是当信号为直流信号时反馈为1，即静态工作点不变；当输入交流信号，形成正弦交流信号、直流信号共同进入NE555的二、六引脚。对于LM358内的比较器，当有光照的时候，光敏电阻的阻值降低，光敏电阻两端的电压也随之降低，进入LM358五引脚的电压小于2.5V，比较器无输出进入NE555，此时不工作；黑天无光时，电阻增大，两端电压增大，大于2.5V，使比较去输出为1，NE555正常工作。当反馈电路输出的电压U小于1/3VCC，即U小于

6、1.67V时，NE555输出的上升沿信号到74LS122的A1（一引脚）和A2（二引脚）后变为下降沿，灯亮；当反馈电路输出的电压U大于2/3VCC，即U大于3.33V时，NE555输出的下降沿信号到74LS122的A1（一引脚）和A2（二引脚）后变为上升沿，灯灭。4.2 器件功能图图4-2-1 LM358内部电路图图4-2-2 LM358引脚排列图图4-2-3 NE555内部电路图图4-2-4 NE555引脚排列图图4-2-5 74LS122可再触发单稳态多谐振荡器引脚排列图图4-2-6 74LS122可再触发单稳态多谐振荡器工作图第五章 结论与心得在这两周的电子技术课程设计中，我做的课题是“

7、声光控制开关”。这是一种声音和光照双控照明灯，它可以用于楼梯、过道、库房的场合。白天光照好，不管过路者发出多大声音，都不会是灯泡发亮。夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，就会自动亮为行人照明，过一段时间后又自动熄灭，节能节点。本次的声光控制开关的设计实践将我们学到的知识应用到了实践，深化了对数字电路设计、和模拟电子设计的认识，使我们在设计的实践中获得新知。学习了一年的理论知识和实践操作，我不仅仅得到的是课本上的东西，更重要的是我通过自己的独立动手，老师和同学的耐心指导下，让我学会了分析电路、设计电路的步骤以及计算机辅助作图等。在此设计中利用到了放大 、光敏、延时等,让我们进一步空固和掌

8、握前面所学的基础知识，加深对了对模拟电路.数字电路.理解，对元气件的使用更加深刻。设计一开始不知如何下手，经过到处查阅资料还有老师的帮助。我自知这次的设计有很多的不足，做得比较辛苦效果也许不是很好，很多东西平时学得也不透彻，我觉得做一次课程设计从每一个细节都在锻炼着我们。我希望我们都能从中收获良多，能把知识真正变成自己的东西。附 录参考文献【1】 阎石、数字电子技术基础（第五版）、北京、高等教育出版社 、 2004【2】康华光、电子技术基础（模拟部分）（第五版）、北京、 高等教育出版社、2005 【3】常用半导体器件手册、2004【4】欧大生、电路设计与制作 - Protel DXP实用教程、西安电子科技大学出版社、2004