声光控制节电电路计及制作 - 副本.pdf

毕业设计说明书 课题名称：声光控制节电电路设计与制作 学生姓名： 席 慧 祥 专 业： 电子信息工程 班 级： 应电1103 班 时 间： 2015 年5 月29 日 指导老师： 罗 厚 军 电子工程学院 2015 年5 月29 日 声光控制开关电路的设计 摘要：本文设计的声光控制开关电路是一种利用声音信号和光信号双重控制 且具有定时功能的电子开关，它主要有电源电路、声控电路、光控电路、延时 电路及开关电路等部分组成，实质上就是一个替代传统手动开关的受声、光双 重控制的电子开关。白天或光线较亮时，光控电路通过光敏电阻对外界光照强 度进行检测，将外界光强信号转化为电信号，此时开关电路输入端为低电平， 开关不导通，无论外界有没有声音信号灯都不亮，从而实现控制灯白天不亮的 功能；晚上或光线较暗时，光控电路通过光敏电阻将光照强度信号转化为电信 号，外界有声音信号时，声控电路将检测到的声音信号转化为电信号，并与光 控电路转化来的电信号经与非门一起送入后续电路，此时开关电路输入端为高 电平，开关导通，灯点亮，并延时一段时间后自动熄灭，实现了“人来灯亮,人 走灯熄”,杜绝了长明灯现象,不仅达到了节能、节电的目的,而且免去了在黑暗 中寻找开关的麻烦，并且声光控延时开关安装方式灵活,可以安装在所选择的任 何位置,给路人提供了极大的方便。而且对于声音信号感应的灵敏度和对光信号 感应的灵敏度能够调节，还可以人为设定延时时间。能较好的为解决世界能源 危机提供一点帮助，有利于我国实现可持续发展，构建节约型社会，造福子孙 后代，造福全人类。 关键字：双重控制电路 延时 开关电路 光敏电阻 目 录 第1 章 设计要求 1 1.1 系统设计任务 1 1.2 系统设计要求 1 第2 章 整体设计方案2 第3 章 声光控制原理分析及信号放大3 3.1 声音控制原理分析3 3.2 光强控制原理分析3 3.3 声光自动控制系统稳定性3 3.4 三极管放大工作原理4 第4 章 单元电路设计5 4.1 整流电路5 4.2 声控电路6 4.3 光控电路设计8 4.3.1 光敏电阻结构及工作原理9 4.3.2 光控电路 10 4.4 延时电路 10 4.5 开关电路 11 第5 章 整机电路设计及仿真 13 5.1 系统整体电路设计 13 5.2 电路仿真图及结果分析 14 第6 章 元器件的选择及安装工艺 16 6.1 元器件的选择 16 6.2 系统安装工艺 16 第7 章 系统测试与调试 18 总结 19 附录一 CD4011 的静态参数 20 附录二 元器件明细表 21 第1 章 设计要求 1.1 系统设计任务： （1）白天或光线较亮时，无论外界有没有声音信号，开关都关闭，灯不亮； （2）夜晚或光线较暗时，无声音信号，开关断开，灯不亮；有声音信号触 发，开关开启，灯亮； （3）灯亮一段时间后自动熄灭，且延时时间可以设定； 1.2 系统设计要求： （1）电路可靠性和稳定性要高。这是对控制电路性能最基本的要求，否则对 灯的自动控制能力会变弱，严重时可能还会失去自动控制功能。 （2）功耗要小。控制电路一直都接于交流 220 伏电路上，若功耗比较大，则 不利于节约能源，而且还会大大缩短控制电路的使用寿命。 （3）灵敏度要能调节。这是控制电路正常工作时，对声光控制信号的基本要 求，对于声音信号感知的灵敏度和对光信号感知的灵敏度应能满足不同的环境要 求。