户外声控照明灯论文.doc

电子工程设计论文 系别: 电气工程与自动化 姓名：王志强 学号： 户外声控照明灯 在生活中,我们无时不在使用着灯，如台灯、路灯、日光灯、照明灯、彩灯等等，但不管什么方式的灯，他们的作用都是一致的——照明。因此，设计一个即实用方便的照明灯则是我们共同的愿望。设计一种极不浪费电力又方便实用的照明灯更是我们一直以来努力的目标。 本设计主要是介绍了有关声控照明灯的电路设计。声控灯主要是声音的震动来实现的，当人走过时只需要用手轻拍一下灯就会自动的亮，一定时间后自动灭。这样不仅给人提供了相应的方便，同时也达到了节点和节能的目的。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。 在本设计中介绍了声控电路的组成、性能及工作原理，给出各电路原理图及元器件参数选择，节能效果十分明显。电路的拾音器只要检测到有声音就会自动照明，过三分钟后自动熄灭，节能节电。 一．电路的基本原理 该电路主要有MIC电路接收声音后转化为电信号，电信号经一系列的变化，如：放大，延时等传送至发光二极管即模拟照明灯，控制发光二极管的亮与灭。 系统工作流程图如图所示: 要实现上述照明灯的控制，则要求控制电路由MIC电路，运算放大器， 555定时器延时电路，和LED发光二极管等几部分组成，整体电路的原理框图如1-1图所示。 原理简述：由电容式话筒检取的声音信号用TL071（IC1）放大，用电阻R1和电容C1降低电路对低频声音的灵敏度，以消除误触发的可能。VR1用来调整话筒的灵敏度。VR2调整IC1的增益。从IC1放大后的输出信号耦合至IC2的触发脚发情况下为高电位。定时元件R6和C4给出的延时为3分钟。IC2的复位脚④经R5连接至电源正极，并经C2连接至电源负极，其作用是为电路提供上电复位功能。IC2的输出经镇流电阻R7接通白色LED（LED1）使之发光。用三节1.5V5号电池对电路供电。适当的调整VR1和VR2使IC1有足够高的灵敏度。按下开关S1可向手电筒一样接通照明灯。 ②。IC2是一块CMOS定时器7555，接成单稳态触发电路。R4使②脚在未触。 PCB电路设计 二．MIC传声器 MIC是将声音信号转换为电信号的一种电声器件。MIC有两个电极：漏极（D）、源级（S）。源级一般与外壳相通。驻极体传声器是一种用驻极体材料制造的新型传声器。它具有结构简单、灵敏度高等优点。 驻极体传声器内部主要包括声电转换和阻抗变换两部分。声电转换部分包括振膜、极板、空隙三部分。声电转换的关键元件是振动膜，它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜，然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷，膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开，这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。当声音传入时，振膜随声波的运动发生振动，此时振膜与固定电极间的电容量也随声音而发生变化。从而产生了随声波变化而变化的交变电压信号，如此就完成了声音转换为电信号的过程。电压变化的大小，反映了外界声压的强弱，这种电压变化频率反映了外界声音的频率。驻极体传声器振膜与极板之间的电容量比较小，一般为几十pF。因而这个电信号输出阻抗很高，而且很弱。因此，不能将驻极体传声器的输出直接与音频放大器相接。而场效应晶体管具有输入阻抗极高、噪声系数低的特点，因此，一般是在传声器内部接入一只输入阻抗极高的结型场效应晶体三极管用来放大驻极体电容产生的电压信号，同时以比较低的阻抗在源极S或者漏极G输出信号，实现阻抗变换。如图3-1为一些常用驻体声电传感器。 MIC电路原理 三．555定时器的引脚介绍 555定时器内部结构和引脚排列图，如图5-1和图5-2所示。555定时器内部含有一个基本RS触发器，配个电压比较器C1,C2,一个放电三极管T由三个5K的电阻的分配器，555定时器因此而得名一个输出缓冲器G3。 555定时器引脚排列图 555定时器个引线端的用途如下： （1）1端为接地线； （2）2端为低电平触发端，也称为触发输入端。当2端的输入高电压高 于VCC/3时，C2输出为1；当输入电压低于VCC/3时，C2的输出为0，使基本触发器置1； （3）3端U0为输出端； （4）4端是复位端，当=0时，基本触发器直接置0，使Q=0，=1； （5）3端UDD 为电压控制端，如果CO 端另加控制电压，则可以改变C1，C2的参考电压。工作中不使用CO 端时，一般都通过一个0.01uF的电容接地，以防旁路干扰； （6）6端TH 为高电平触发端，当输入电压低于2VCC/3时，C1的输出为1；当输入电压高于2VCC/3时，C1的输出为0，使基本触发器置0，即