声光控照明灯设计讲解.doc

目 录 1.前言 1 2总体方案设计 2 2.1总体设计目的 2 2.2方案比较 2 2.3方案选择 3 3.各模块电路设计 5 3.1电源电路设计 5 3.2声控电路设计 6 3.3光控电路设计 6 3.4延时电路设计 7 3.5主要元件介绍 8 4.仿真调试结果 11 4.1仿真调试结果 11 4.2声光控制灯优缺点及改进方法 12 5．总结 14 6．参考文献 15 附录 16 附录I:电路原理图 16 附录II:proteus仿真图 17 1.前言 照明灯是我们日常生活中必不可少的电器，也正因为这样通过照明灯造成的对电力资源的浪费日益严重，设计一款既方便我们日常生活照明又能节约资源的照明灯非常有必要，这也是此次设计的目标——超声波照明控制器，能实现需要照明时灯点亮，在人走了之后灯自动熄灭的功能。 随着现代科学技术的发展，越来越多的高科技节能产品出现在我们生活的方方面面，声控灯、光控灯是居家照明的重要组成部分，光控灯是由光控开关和LED灯组合而成。声控灯由麦克风，放大电路和LED灯组成。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，基于此目的的研发工作更是趋向环保、节能的特性上著眼。因此，开发新型高效、节能、寿命长、环保的电路对居家照明节能具有十分重要的意义。由此声控、光控LED灯的诸多优点在现在正逐渐取代传统的照明设备，是照明产品的新兴光源，有「绿色照明」光源之称，未来将光芒耀眼，发展潜力无限。声控、光控LED具有节能、体积小、发热量低、寿命长、耗电量小、反应速度快、易控制等众多优点，极大的满足了人们日常生活的需要，因此十分被灯饰业者看好。? 用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合于各种楼房走廊的照明设备。 2总体方案设计 2.1总体设计目的 此次设计主要目的是为了解决照明灯（比如路灯、楼道灯、公共用灯等）在使用过程中造成的资源浪费问题，设计达到的功能是，在白天时照明灯不工作，在夜晚光线低到一定强度时，当有人经过时照明灯自动点亮，当人走之后照明灯自动熄灭，实现全自动控制的功能，此外，此过程中要有一定的延时。要达到这些功能有多种实现方案，下面介绍两种方案。 2.2方案比较 方案一利用超声波实现照明控制 图2-1 超声波照明控制器原理图 如图2-1所示，超声波发射电路发射出超声波信号，通过同类型得接收头收到信号后，由超声波接收电路处理，然后将处理过后的信号输入到MC14528所组成得控制电路中，同时，光敏控制电路也接入MC14528所组成的控制电路中，它的主要作用是为了使照明电路白天光线强时不工作，而晚上或者光线比较弱时正常工作，当晚上工作时，MC14528控制电路能够对灯光起到延时和亮度调节的作用，我们通过一个固态继电器将MC14528控制电路和照明电路连接起来，当有人通过的时候，固态继电器能被导通工作，从而，照明电路工作。 方案二:声光控照明电路 图2-2 声光控照明电路原理框图 电路采用声光两级控制照明电路。照明灯开关对光线强弱的感应控制照明灯的第一级开关，对声强的感应控制第二级开关。对于声强的监测是利用MIC的特性，即当其接收到足够的光强时，在其中会产生一个为脉冲波，从而把声信号变为电信号，通过对声强信号的处理可得一个电平信号，为控制电路准备。延时控制功能通过555定时器构成的可重复触发单稳态电路来实现。光信号的感应通过光敏三极管来实现，使得光控电路在光强时输出低电位，光弱时输出高电位。将光控电路的输出作为555定时器的复位端输入。将声控输出端作为延时电路的输入，从而可以实现在光线强的情况下，即使有足够强的声信号，照明灯电路也不工作。而在光线弱的情况下，可以通过声信号来控制照明。在日常生活中，节电节能。 2.3方案选择 方案一和方案二都能实现照明控制的功能,方案一采用超声波更加准确的感应人们的来去,从而控制灯是否点亮。方案二采用声光控从感应的准确的来说不及方案一准确，但是采用超声波控制要求的技术更为复杂，成本较高，而采用声光控制照明灯成本较低，安装相对容易，因此本次设计我选择的是方案二采用声光控制照明。 利用声控，光控电路将声音信号，光信号转化为电信号，其中的运放LM358将收到的信号放大，用555构成的施密特触发器对波形进行整形，使其输出为方波，用74HC123单稳态触发器控制