1、 传感器传感器课程设计课程设计报告报告 设 计 题 目 声光控开关 学生专业班级 08 级电子信息科学与技术二班 学生姓名（学号） 指 导 教 师 一、课程设计目的和任务 设计目的：掌握光敏传感器及其电路应用原理 设计任务：声光控延时开关采用行人脚步，拍手或咳嗽声来控制灯的开启。灯光延时一定时 间自动关闭。白天光线强时将其闭锁，即使有行人的脚步声开关始终处于闭锁状 态也不会开启。实现声来灯亮、声离灯灭，令我们无论在家里还是在别处，方便 自如，都能够乐在其中”。ZX2027 灯头型声光控延时开关，在灯头上装上白炽灯 安装在走廊、楼梯间或厕所里，白天不亮，晚上只要你发出声响灯就亮 20 秒，人 离
2、开后灯熄灭。 设计要求： （1）了解声光控延时开关电路的组成及工作原理。 （2）熟悉驻极体话筒和光敏电阻器的特性。 （3）学习声光控延时开关电路设计。 （4）光线暗时，声音触发开关接通灯亮，延时一定时间（20 秒左右）后自动熄灭 二、分析与设计二、分析与设计 1. 设计任务分析 声光控开关电路应由电源电路、声控电路、光控电路、延时电子开关电路四 大部分组成。如图： 声光控延时开关实现在白天呈关闭状态，只有在晚上且存在声响情况 下（如人的脚步声等）才开启，开启后延时一段时间后又能自动关闭。 2. 设计方案论证： 通过查阅资料，得到当外部条件变化（天色变暗、有明显声响）时，光敏和 声敏元件电位及电
3、阻明显变化，微弱信号经放大器放大后足以使的控制开关 开启，是电路导通。我认为此设计方案可行。 3. 详细设计： 1）电路工作原理： 开关电路中声音检测采用驻极体话筒 MIC，三极管 T2 组成放大器。无声响静态时 T2 是处于饱和导通状态，当有声响时，话筒 MIC 接收声响信号，可使 T2 截止。亮度检测由光 敏电阻 RG完成。电路使用的 CMOS 数字集成电路 CD4011，内含有四个 2 输入端与非门。 CD4011 中除其中一个直接用为 2 输入端与非门作为判别电路外，其余三个均接成反相器作 放大器用。D6、R6、C4组成延时电路。开关采用可控硅 T1。二极管 D1D4 与可控硅 T1
4、组 成可控整流电路，当 T1 导通时，灯泡发亮；T1 截止时，灯泡熄灭。 白天时， 光敏电阻 RG受光照呈低阻态， CD401113脚始终为低电平。 这时不管 CD401112 脚为高电平（有响声使 T2 截止）还是低电平（无声响 T2 饱和导通） ，与非门输出11脚始终 为高电平。经三次反相后，10脚输出为低电平，可控硅 T1 截止，灯泡不亮。可见由于光敏 电阻 RG受光照作用，白天灯泡一直不会亮。 晚上天黑时，光敏电阻 RG无光照呈高阻态，CD401113脚始终为高电平。这时如果无声 响，T2 饱和导通，12脚为低电平，则与非门输出11脚仍然为高电平，电路状态与白天相同。 但当有声响发生时，话筒 MIC 接收声响信号使 T2 截止， 12脚为高电平，与非门输出11脚变 为低电平，经一级反相放大后， 3 脚输出高电平。此时 3 脚输出的高电平经导通的 D6 迅速 对电容 C4充电，使 5 6 脚升至
