楼道声光控制照明灯系统设计.doc

数字电子技术课程设计论文 ——楼道声光控制照明灯系统设计 院 系： 信息工程学院 专 业： 电子信息工程 班 级： D0942 姓 名： 学 号： 26 指导教师： 2011年 6月 25日 目 录 第一章 绪论 2 第二章 设计内容 3 2.1 题目 3 2.2 要求及目的 3 2.3 内容 3 2.4 器件 3 2.5器件介绍 3 第三章 方案论证与原理图 7 3.1 方案论证 7 3.2 楼道声控灯的基本原理 7 3.3 参数设计 9 第四章 电路调试 11 4.1 电路的调试 11 第五章 总结与心得 12 5.1总结 12 5.2心得 12 参考文献 13 第一章 绪论 城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的,如果采用光控电路,根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯,做到无人自动控制,可以减轻工人的劳动强度,有效的节约能源。但光控电路有其缺陷,就是夜晚无光线的时候,照明灯将一直工作着,这样会造成资源的浪费,也会缩短照明灯的寿命。 这时若在光控电路的基础上添加一个声控电路,使得照明电路在无光线的时候,只受声音的控制,当有脚步声或其它较强声响的时候,照明电路自动工作。当声音消失的时候,照明灯自动熄灭,这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路,使照明灯点亮后,延时一定时间后自动熄灭。 声控灯的制作目的通过声控灯的制作，提高学习电路知识的兴趣，掌握元器件的测试方法，掌握自己制作印制电路板的方法，锻炼实际动手操作能力 声控灯顾名思义，声控灯即是用声控制电灯亮灭的种灯具控制某一用电负载的法多种多样，用光的强弱控制的称光控，用温度高低控制的你温控，用磁场强弱控制的称磁控，还有依靠压力、湿LM358内部引脚图 LM358是常用的双运放,这里我们介绍一下他的一些资料以及简单电路应用。LM358里面包括有两个高增益、独立的、内部频率补偿的双运放，适用于电压范围很宽的单电源，而且也适用于双电源工作方式，它的应用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运放的地方使用。 图2.5.3 74LS122引脚分布 工作原理： 74LS122为可重复单稳态触发器，根据其输出脉冲宽度实现延时5s。当74LS122的1脚和2脚接收到一个上升沿脉冲，输入到74122单稳态触发器后再次经波形变换，Q端产生一个上升沿脉冲。由于LED接入74122的Q’引脚，故其在Q’引脚是一个下降沿脉冲，此时发光二极管负端为低，灯会亮，亮时延迟时间为脉冲宽度。声音信号消失，Q端上升沿维持5s后灯会自动熄灭。 第三章 方案论证与原理图 3.1 方案论证 本次设计主要由声控电路,光控电路,放大电路,整形电路,延迟电路几部分组成。其中，声控电路与光控电路分别由LM358内部两个放大器组成。声控部分其实是一个负反馈放大器，主要是将驻极体话筒接受到的信号进行放大，输出到整流电路中。光控部分是一个由光敏电阻与另外几个电阻组成的电压比较器，由于NE555中4脚的特性（低电平有效，输出为低电平）。当有光时，光敏电阻器阻值很小，故电流经反向端输出低电平，有无信号经过时，LED灯都不亮。且NE555复位；当无光或光线暗时，光敏电阻器阻值很大，电流经同向端输出高电平，当有信号经过时，LED灯亮。NE555输出高电平。最后经过74LS122进行延迟，即可得到与设计内容相一致的电路。本方案经老师与同学的讨论，以及实际电路连接，证明方案正确。 3.2楼道声控灯的基本原理 该电路由声控电路、光控电路及放大电路、单稳态延时电路组成，下面对其功能进行逐一分析并确定电路结构。 光控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。声音信号由驻极体话筒BM接收，经过反比放大，放大的信号送到NE555定时器的2,6脚。该电路可以对声控延时电路进行控制，在白天光线较强时，该电路在光控电路的作用下，处于关闭状态，对任何声音信号都不响应，在晚上光线较弱时，光控电路将该电路的功能打开，使得该电路能根据外界声音信号做出相应的响应。NE555定时器的输出去控制74HC122声控延时电路。该电路主要在光线较弱时起作用。这主要是通过光控电路的输出来控制的。 1.光控部分工作原理： 3.2.1 光控部分电路图 工作原理： 当光线充足时，光敏电阻阻值很小，处于关闭状态，对任何声音信号都不响应，在晚上光线较弱时，光控电路将该电路的功能打开，使得该电路能根据外界声音信号做出相应的响应。 2． 声控部分工作原理 声控电路图 工作原理： 声音信号通过驻极体话筒输入，通过电容滤波后输入LM358声控放大电路，经放大后输入NE555的2脚和6脚