声光自动控制延迟开关电路讲义.doc

成绩 齐鲁理工学院 课程设计说明书(论文) 题 目 声光自动控制延迟开关电路 课 程 名 称 电路 二 级 学 院 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级13级电气工程及其自动化 学 生 姓 名 徐贤江 学 号 201310530089 设 计 地 点 电气工程训练中心 指 导 教 师 王艳玲 设计起止时间：2014年 6月 23 日至 2014年6月29 日 目录 一、设计任务与要求 1 二、总体方案设计 1 三、单元电路设计与参数计算 2 四、总原理图及元器件清单 4 五、安装与调试 6 六、性能测试与分析 7 七、结论与心得 9 八、参考文献 10   声光自动控制延迟开关电路 一、设计任务与要求 一个声光控制延时开关电路包含光传感器和声传感器，当楼道内外界光线亮度低于一 定值时，光传感器工作。当楼道内声音大于某一定值时，声传感器工作。只有当光和声传感 器同时工作时楼道电灯才会持续点亮。 声光控延时开关电路方框组成如图1所示，包括声音检测、亮度检测、放大电路、延时电路、放大电路、整形电路和开关电路等几个主要部分。 电路元器件的选择。 完成电路图。 写设计说明书一份（画总原理框图以及说明主要工作原理，单元电路的设计和元器件的选择，画出完整的电路图和元器件明细表，收获、体会及建议）。 二、总体方案设计 1.电路结构及其工作原理 本设计是使用了数字集成电路CD4011，一款声光控延时开关。CD4011其内部含有4个独立的与非门vd 1～vd4，使电路结构简单，工作可靠性高。顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启，若几十秒后延时开关“自动关闭。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。明确了电路的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，如电路的框图1-1所示 1-1电路框图 我根据图1-1的电路框图中的整流电路采用桥式整流电路，二极管稳压电路加上滤波电容。可控硅开关起控制门作用，非常重要，由这个开关去控制整流电路的工作与否，从而控制灯的亮和熄。我采用话筒放大 为实现声控功能，要设制话筒放大电路，主要是由话筒拾音电路（就是把声音信号变为电信号电路，由于声音微小，所以加放大电路）和放大电路组成。光敏控制电路实现光控的功能，可以有光敏电阻来实现。音频放大电路 因话筒输出的音频信号小，不能满足检波的需要，设制二极管音频放大电路，倍数几千上万倍。检波电路 音频信号是交流信号，不用交流信号控制可控硅，需转换为直流信号，才能控制可控硅，因是小信号，要反映信号的蜂值电路线变化。延迟电路在灯点亮时需要有延迟，检波输出直流电压通过延迟电路是电压消失，保持一段时间，所保持时间的长短由延迟电路的参数决定，实际上延迟电路由RC电路组成，时间常数τ=RC，这是可控制电压。控制电路 是控制可控硅栅极的开关电路，它的输入由延时端的延时电路送来的电压控制，输出控制可控硅的导通情况。 2.方案的比较与评价 本课题研究的是声光控路灯延时开关的设计与制作，其主要工作方法是由声控和光控传感器来感应周围环境的变化，而做出相关的动作，从而控制照明灯的开关。白天当光线照射到光敏电阻上时，其通过感应使电路封锁声音通道，使声音脉冲不能通过，则灯泡不受声音控制，即声控传感器暂时失去作用，灯泡不亮。夜间或光线较暗时，光敏电阻因无光照呈低阻，经感应使声音通道开通，当有人走动或有人谈话时，通过声控传感器的感应，使得灯泡自动点亮，经过内部设定的时间后，灯泡自动熄灭。 整流电路： 该部分电路把声音信号变成直流控制电压。 电子开关： 当电压信号达到一定值时，电子开关打开。当电压信号小于次值时，电子开关关闭。其起到的主要作用是延时电路中的电容充放电。 延时开关与交流开关： 由于需要的灯泡持续点亮时间并不是很长，大概40秒左右，所以考虑您用一个电容控制开关的状态即可。 5.信号放大电路整形设计 放大电路实现方法很多，除分立器件实现外，还可采用运放，也可采用门电路等来实现。 拾音器采用电压蜂鸣器 HTD35—14 他的压电效应，既当有音响作用到压点陶瓷片上时,声震导