楼道照明声控灯课程设计论文精品.pdf

吉林工程技术师范学院课程设计论文 第一章 绪论 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。 本课题研究的内容是楼道照明灯控制电路设计。通过对声光延时控制电 路的电路组成、电路原理、单元电路设计、电路调试与选择以及数据与分析 等几方面的研究，实现了声光延时楼道照明灯在白天不工作，而夜晚收到突 发声响信号时自动开灯，并延时5s后自动熄灭的控制要求。减小了无效电能 的损耗，达到了节能的效果。 1 吉林工程技术师范学院课程设计论文 第二章 声控灯系统总体方案设计 2.1 设计要求： 要求电路在无光照情况下有声音信号时。使灯（用LED发光管模拟）点亮： 无声时延迟5秒后熄灭，声音间隔小于5秒则LED持续点亮，在有光照情况下 有声无声均不点亮；电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应 重新开启。 2.2 电路原理及参数计算 （1）电路原理图 图2-1 声控部分原理图 图2-2 总原理图 2 吉林工程技术师范学院课程设计论文 （2）电路原理 声音进入话筒转变为电信号与R1分压，经过C2 （10uf）电容进行信号筛 选，由电源提供5V直流电压，经过R3 （4.7KΩ）电阻与接地的R4 （4.7KΩ） 电阻产生静态工作点Q （2.5V）直流信号从3引脚进入集成块LM358 中。 在LM358 内部，由3引脚进入运算放大器的信号产生的输出信号进入负反 馈网络，C1 （10uf）的作用是当信号为直流信号时反馈为1，即静态工作点不 变。 对于LM358 内的比较器，当有光照的时候，光敏电阻的阻值降低，光敏电 阻两端的电压也随之降低，进入LM358 的5引脚的电压小于2.5V，比较器无 输出进入NE555，此时不工作；黑天无光时，电阻增大，两端电压增大，大于 2.5V，使比较器的输出为1，NE555正常工作。 当反馈电路输出的电压U小于1/3VCC，即U小于1.67V时，NE555输出的 上升沿信号到74HC123的A1 （1引脚）和A2 （2引脚）后变为下降沿，灯亮； 当反馈电路输出的电压U大于2/3VCC，即U大于3.33V时，NE555输出的下降 沿信号到74HC123的A1 （1引脚）和A2 （2引脚）后变为上升沿，灯灭。 （3）电路参数计算 当光线充足时，光敏电阻阻值很小，LM358的3脚分压小，电压比较器输 出1脚为低电平。NE555 电路4引脚为低电平有效，此时不管2脚和6脚输入 为高或低，OUT输出端直接复位为0。74HC123的1脚和2脚也为低，其Q端 输出也为低，Q’端为高电平，发光二极管负端为高，灯不会亮；当光线不充 足时，光敏电阻阻值很大，LM358的3脚分压大，故电压比较器反相输入，输 出为高电平，NE555的直接复位端4脚无效。这时若有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，正弦波形被施密特变换为反相矩形波。NE555的2脚和6脚输入大 1 于 V 的电压，3脚输出OUT 由低变为高，74HC123的1脚和2脚接收到一个 2 cc 上升沿脉冲，输入到74HC123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74HC123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t