课程设计书声光双控延时照明灯电路.docxVIP

摘要随着电子技术的发展，用模拟电路和数字电路设计实现灯的自动开关，既能节能省电，有能延长灯的实际使用时间是非常重要的。灯泡在白天不会点亮，而在夜晚，一旦有声音振动，灯泡就会自动点亮。这种设计可以广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活、带来极大的方便，得到了广泛的应用。声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。该电路由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路等组成。本设计以红外发射管作为模拟可见光，红外接收管作为光源传感器，以驻极体话筒作为感应声音的传感器，同时用NE555定时器搭建可重复触发单稳态电路，实现可重复触发LED供电电路工作。关键词：声控，光控，照明，延时1.设计方案本设计由四级电路组成，第一级电路用一红外对管加上外围电路做为光控电路，当红外接收管接收到红外发射管的红外光束时，接收管通过三极管调制转换为高低电平，从而控制继电器的吸合与断开，实现对下一级电路的导通与截止。第二级电路为声控电路，使用驻极体话筒作为声音传感器，有振动的时候，驻极体话筒其自身电阻会发生变化，从而两端电压发生变化，与另一电组两端电压，通过LM393电压比较器，输出高低电平，来控制第三级555定时器组成的可重复触发的单稳态电路。当无声音振动时，LM393输出高电平，当有声音振动时，输出低电平，而由555定时器组成的可重复触发的单稳态电路是低电平触发有效，当有负脉冲输入时，555定时器输出高电平，高电平持时间t，并且在高电平持续期间如果有新的脉冲输入，则持续时间就会重新维持时间t。555定时器输出高电平，可以用来触发下一个继电器，继电器导通第四级LED工作电路，实现照明。本设计各部分电路只需+5V电源供电，采用一个5V的直流稳压电源供电。2.设计原理2.1第一级电路：光控电路图2-1 第一级光控电路该光控电路由一对红外收发管、三极管，继电器和一个反向保护二极管组成。红外线发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线发射管的接法和一般发光二极管接法一样。需要串联一个限流电阻。本设计采用了1K的限流电阻。使电流保持在5ma左右。红外线接收管是将红外线光信号变成电信号的半导体器件。 红外接收管接收到的是模拟量，本设计在第一级工作电路中，使用三极管来处理红外接收管接收到的模拟量，将其转变为高低电平，使在接收管未接收到红外光时为高电平，接收到红外光时转变为低电平，从而导通继电器，使继电器吸合，将下一级电路导通。其中继电器是一种电控制器件。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。在本设计中，由于继电器内部有一个线圈，这个线圈在通电时会产生一个比较高的反向电压，为了防止这个反向电压可能会倒灌到控制电路中击穿控制电路的元器件，在继电器的线圈两端反向并入一个二极管来吸收这个反向电压，二极管的接法是继电器与控制电路的正极连接的一端接二极管的负极，继电器与负极连接的一端接二极管的正极。2.2第二级电路：声控电路图2-2 第二级声控电路在第一级工作电路中，继电器吸合之后，会给第二级电路提供电源VCC1，第二级电路开始工作。电路中红色的发光二极管是电源指示灯。第二级电路是从网上参考的电路。第二级电路的主体是驻极体话筒。当有声音振动时，驻极体话筒电阻发生变化。本设计采用的驻极体话筒灵敏度较小，且是从别人做的板子上拆下来的二手货，其性能较差，所以必须用力吹，其电阻才能发生较大变化。驻极体话筒电阻的变化，使其两端电压发生变化。电压的变化较大时，与比较器LM393的另一端的输入电压相比变为较大或者变为较小时，LM393输出由高电平变为低电平，绿色LED指示灯被点亮。指示有电平的变化。LM393的另一输入端的电压变化是由一滑动变阻器实现，通过调节滑动变阻器电阻值的大小，实现输入电阻值的大小的变化，根据驻极体话筒阻值的变化范围来调节滑动变阻器。2.3第三级电路：555可重复触发的单稳态电路图2-3 由555定时器构成可重复触发的单稳态电路该电路是借鉴数电课本上的由555定时器构成的可重复触发的单稳态电路当PNP三极管8550的基极输入低电平时，电路进入暂稳态，同时8550导通，电容C放电，输入高电平时，电容C充电，在电容电压未冲到三分之二VCC之前，电路处于暂稳态，如果在此期间，又加入新的低电平触发脉冲，8550又导通，电容C再次放电，输出仍然维持在暂稳态。只有在触发脉冲撤出后，且在输出脉冲宽度t时间间隔内没有新的低电平触发脉冲，电路才返回到稳定状态。时间t的计算式：t=1.1RC。这种电路产生的脉冲宽度t可从几个微秒到数分钟，精度可达0.