电工电子技术课程设计-- 声控灯开关

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1、电 子电工 技 术 创新产品 设 计 报 告 书 第 1 页 共 14 页 创新产品创新产品设计报告书设计报告书 题 目： 声控灯开关 系 （院） ： 机械工程学院 专业班级： 姓 名： 学 号： 时 间： 2010 年 7 月 8 号 电 子电工 技 术 创新产品 设 计 报 告 书 第 2 页 共 14 页 1 1 概念概念设计设计 根据技术要求，此声控灯开关可由以下几个单元组成： 图 1 整体框图 感光 检音 延时 反相 反相、放大 整形 控 制 门 电子开关 灯 电 子电工 技 术 创新产品 设 计 报 告 书 第 3 页 共 14 页 123456 A B C D 654321 D

2、C B A Title NumberRevisio nSize B Date:2-Jan-20 09 Sh eet of File:C:Usersfan_ Desktop Sheet1.DDBDrawn By: R1 10K R2 3M R3 590K R4 18K R6 35 R7 1M R8 510K R9 43K C1 0.1u C2 22u D5 IN4 007 D1 IN4 007 D2 IN4 007 D3 IN4 007 D4 Q1 SCRBT169 C3 22u NPN Q2 VCC DS 零 火 Rw IN4 007 C5 22u CZN-1 5E 22 0V 2 2 工作原

3、理及结工作原理及结构构设计设计 电 子电工 技 术 创新产品 设 计 报 告 书 第 4 页 共 14 页 图2 声光控制电路图 根据图 2 电路，原理如下： 由四个二极管组成的桥式整流电路将输入电路的 220v50hz 交流电 压变换成脉动直流。该脉动直流电压一路由 R3和 R1、C3分压并滤波后得 到传感及逻辑控制电路所用的电压 VCC；另一路接到晶闸管 BT169 的阳 极。 当BT169的控制极 （栅极） 为高电平且输入的交流信号Vi=COS （wt+） 处于正半周期时，电流由 D2地D4灯流过而将灯点亮。当 Vi 处于负 半周期时， 电流由灯D3地D1而将灯点亮。 当 BT169 的

4、控制极为低电 平时，晶闸管截止，此时不会产生驱动灯的电流，此时灯是熄灭的。由 此可见，灯的亮灭是由晶闸管的控制极电平决定的。因此，关键的问题 是如何控制其栅极电平的高低。 有光时灯灭；无光无声时灯灭；无光有声时灯亮。参见图 2，对光 敏电阻 RW 而言，当有光时，RW2M，此时 HD14011 的 1 脚是高电平，此时第一个与非门的输出取决 于 2 脚的状态，而 2 脚的状态将由噪声传感器来决定，当没有声音时，2 脚为低电平，因此 A 为高电平，B 为低电平，C 为高电平，D 为低电平， 此时晶闸管截止，灯泡为暗。当有声音产生时，在麦克两端产生一个交 流信号，经过电容而将 2 脚置成高电平，此

5、时 A 为低电平，B 为高电平， C 为低电平，D 为高电平，从而将晶闸管触发导通，灯泡点亮，同时由于 B 点为高电平，可对电容 C2充电，这样，当声音消失之后，由于 C2和 R7的存在，使 C 点维持在低电平直到 C2放电结束，在此过程中，灯泡将 会一直保持在亮的状态直至此过程结束。 3 3 电路图功能设计电路图功能设计 电 子电工 技 术 创新产品 设 计 报 告 书 第 5 页 共 14 页 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberR evisio nSize B Date:31 -Dec-200 8Sh eet of File:C :Prog

6、 ram FilesDesig n Exp lo rer 99 SELib rarySchMiscellaneo us Dev ices.dd bDrawn B y: R 6R 2R 8 C 1 NPN VCC 声 音 处 理 R 7 C 2 延 时 电 路 D3 D2 D4 D1 R 整 流 电 路 3.1 VCC 值的确定 可由 R3、R1 的分压作用将家用电压经整流后所得电压 Vo=220 1.414=311V 输入电压的表达式为：Vcc=R1*Vo/(R1+R3) 算得 Vcc=5V 3.2 延时的确定 图3 延时电路部分 由 R7、C2组成延时电路，要求延时为 1min，与非门工作高低电平为 3.4V,0.3V 延时 T 计算公式：t=R7C2ln（Vt+/Vt-） 算得 R7=1.1M C2=22uf 3.3 与非门的高低电平的输入确定 NPN 的参数为：=50Vce(sat)=0.3V Vbe=0.7V 如果无光