开放实验总结报告~.docx

开放实验总结报告所在院系信息与电子学院开放实验室名称声光控智能控制节能灯制作日期 2011.10.30~2011.11.27北京理工大学实验室设备处制一、实验项目概况开放实验题目：声、光控智能控制节能灯的制作实验题目类型： □参与科研□科技活动√自选实验□素质培养指导教师及实验技术人员姓名：高玄怡实验项目起止日期：2011.10.30~2011.11.27利用何种时间段开展实验：每周日上午10点到下午3点开展实验的累计总学时数：20实验项目基本原理：1.简单触摸式台灯制作：由直流电源为芯片供电，由交流输出为LED与双向可控硅供电。两者共地。交流部分：通过改变双向可控硅导通角来实现通过其的电流强度，以实现台灯的开、关与明暗变化。直流部分：电路的基本工作原理为：人体带电与交流输出同频，当人体接触触摸片时，经输入缓冲级的削波、放大、整形，成为标准的ＭＯＳ电平。555芯片通过内部的集成运放和FLIP-FLOP将两个管脚的输入转化为高低电平的输出。2.声光控智能控制节能灯的制作：电路如图所示：它是以时基电路NE555为核心元件构成的暂稳态电路。天亮时，光敏二极管VP受到光线的影响，阻值编校，RP2与VP1的分压值较低，IC的4脚电压很低，IC被强制复位，此时即使驻极体传声器BM接收到声音，IC的第3脚输出端仍为低电平。由于双向晶闸管VR无触发信号，呈截止断开状态，灯泡EL不亮。天黑时，由于光电二极管VP不受光照影响，因此阻值增大。IC的4脚电压也升高，强制复位消除。当有声响时，驻极体传声器BM将声音信号转换成电信号，并加载三极管VT的基极，VT放大的电信号加至IC的第二脚，IC的输出端第三脚由低电平转为高电平，双向晶闸管VR被触发后导通，灯泡EL点亮。声音消失后，整个电路仍处于暂稳态，当电容C3上的电压充至IC第6脚的阈值电压时，电容C3通过IC的第7脚放电，整个电路又回到初始状态。IC的暂态工作时间长短决定了灯泡亮的延时长短，可由1.1RC进行估算，调整电位器RP1即可改变灯泡EL的延时时间，本电路中的参数延时课达4~5min。实验项目的实验方法概述：1.通过已有模拟电路的知识，在老师的帮助下读懂电路图。2.利用互联网和图书馆进行相关资料的查询，元器件的检索与原理的学习。3.运用面包板搭制电路。实验项目的仪器设备组成情况：教学用标准直流电压源；教学用标准交流电压源；功率放大模块；电子万用表；常用工具箱。实验项目的消耗材料明细：1.555芯片电路的元器件R：500Ω；C3、C4：0.01u/400V；C5；0.01u；MAC97A4；NE5552.声光控智能控制节能灯的制作:电阻：510Ω，10KΩ（2个），6.5KΩ；电位器：100K（2个）电容：1uF/50V，0.22uF，0.1uF；电解电容：100uF，220uF/16V(滤波)；双向可控硅MAC97A4；时基IC：NE555；三极管VT：9014型；光敏二极管VP：2CU302D型；稳压二极管VS：2CW57型；整流二极管VD：IN4007型；双向晶闸管VR：LMAC97A6型传声器BM：驻极体传声器。实验项目的主要结论：1.555芯片电路可以实现通过触摸来控制LED的开关。2.555芯片的声光控智能灯电路可通过光敏二极管在白天控制不发光，在晚上有声音进入传声器时灯泡发光且延时，延时时间可调节，并且一旦从黑天进入白天，自动复位到不发光状态。二、实验项目技术报告（一）555时基集成电路1.基本器材功能简介1.1 555时基芯片①概念：555 芯片是定时器,是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。如上图所示。其由三个集成运放和一个应用flip-flop（时序逻辑）的双稳态门组成。②应用：※引脚功能如下：1是地线，2是触发，3是输出电平，4是复位，5是控制电压，6是阀值电压，7是放电，8是电源(VDD)。※本实验中个引脚的连接：在本实验中采用555双稳类电路，由芯片组成双端输入的R-S触发器。向4、8管脚提供直流电压源；1管脚直接接地，5管脚级联电容接地；6管脚用作R端输入，2管脚用作S端输入；3管脚用作输出。③FLIP-FLOP简介时序逻辑是一种使二进制电路设计，它使用一个或多个的输入以及一个或多个的输出，这些状态与规定的规则（部分依赖于先前的状态）有关。每个输入和输出可以达到这两种状态的任一种：逻辑0（低）或逻辑1（高）。　　使用时序逻辑的电路的普通实例就是触发器，也被称为双稳态门。一个简单的触发器有两种稳定态。触发器直到获得了称为触发信号的输入脉冲后才会稳定它的状态。如果获得了触发信号，触发器的输出会依照制定的规则来改变它的状态，并在获得另外的触发信号之前保持这种状态。　　1.2双向可控硅MAC97A4①概念：双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而成的，它不仅能代替两