声光控制路灯电路课程设计

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1、 课程设计任务书课程设计任务书 题题 目：目：声光控制路灯电路 初始条件：初始条件： 具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能 力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用 实验室仪器调试。 要求完成的主要任务：要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、光控：白天，光照强，灯灭；晚上，光照弱，灯亮 2、声控在晚上起作用：有声音，灯亮，延时 30 秒，灯灭； 无声音，灯灭 3、路灯用 25W 灯泡模拟 4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书 时间安排：时间安排： 一周，其中 3 天硬件设计，2 天硬件调试 指导教师签名

2、：指导教师签名： 年年 月月 日日 系主任（或责任教师）签名：系主任（或责任教师）签名： 年年 月月 日日 目录目录 1 声光控制路灯电路设计内容 1 1.1 设计要求 1 1.2 设计目的 1 1.3 设计方案 1 1.4 原器件的选择 2 2 电路焊接及调试 . 5 2.1 电路原理图的设计 5 2.3 焊接元件 5 2.4 测试与调试 6 3 元件清单 . 8 4 课程设计心得体会 . 9 5 参考文献 10 本科生课程成绩测定表 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1 1 1 声光控制路灯电路设计内容声光控制路灯电路设计内容 1.11.1 设计要求设计要求 用光控电路和声控电路两个

3、控制电路，以及一个运放器来实现发光二极管的 延时功能。 要求： 1、光控：白天，光照强，灯灭；晚上，光照弱，灯亮 2、声控在晚上起作用：有声音，灯亮，延时 30 秒，灯灭；无声音，灯灭 1 1. .2 2 设计目的设计目的 通过此次声光控制电灯电路的设计，了解常用电子电路设计的思路与过程， 了解怎么通过 PROTEL DXP 绘制电路原理图，培养应用所学知识指导实践的能 力。同时，掌握声光控电路的基本原理，其所涉及的声光信号的采集以及信号的 处理，将声光信号转换为电信号，然后通过 BJT 放大以及电容滤波，我们应该了 解其时间控制电路，如何通过 BJT 控制继电器等。 1.3 设计方案设计方案

4、 方案设计框图如图一所示： 图 1-1 声光控延时电路方框图 由图可以看出，整个电路分为四大部分：声光采集部分、控制部分、延时部 分、继电器照明部分。四大部分的工作原理在下面会详细介绍。 检音 R4 感光 R7 放大 VT 控 制 门 继 电 器 二 极 管 整 形 整 形 延 时 2 1.4 1.4 原器件的选择原器件的选择 芯片选用 CMOS 数字集成电路 CD4011 ， CD4011 有四个独立的与非门电 路，内部功能见图 3 ，VSS 是电源的负极， VDD 是电源的正极。驻极体选用 的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用 RX100 档将红表笔接外壳的 S 、黑表笔接 D ，

5、这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好， 摆动越大灵敏度越高； 光敏电阻选用的是 625A 型， 有光照射时电阻为 20K 以下， 无光时电阻值大干 100M ，说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管 1N4001。 延时电路采用 RC 延时电路， 延时电路 D、 C、 R 组成。T=R*C,C 放电所需的时间就是白炽灯亮 的时间，用 0.7 估算。则可知灯亮的时间约为 T=0.7R*C 改变 R 和 C 的值时， 可以调整灯亮的时 间。本题要求时间为 30 秒，则可选择 C=10uF， R=4M。计算大致时间 T=0.7*R*C=28S。 继电器采用 5V 五脚，220

6、V，10A 的继电器， 灯泡为题目要求的 25W 灯泡。 图 1-4 CD4001 整体原理图如图 2 所示： 3 图 1-2 声光控延时电路原理图 电路原理说明： 9v直流电压为集成块 CD4011 及三极管提供电源。整个电路工作的前提是集 成块的 1、2 脚输入高电平，经过三反相，集成块输出端输出高电平，然后触发继 电器导通使灯泡发亮。 在白天时，光敏电阻很小使得 1 脚输入低电平，电路封锁了声音通道，使得 声音脉冲不能通过，经过三反相后集成块输出端输出低电平，无触发信号继电器 不导通所以灯泡不亮；在黑夜时，光敏电阻因无光线照射呈高阻，使得输入端 1 脚变高电平，为声音通道开通创造了条件。当没有声音时，三级管 9013 工作在饱 和状态，集电极属于低电平，无触发信号供给继电器。当有声音出入时，三级管 由饱和状态进入放大状态，集电极由低电平转成高电平，使集成块输出一个高电 平，触发继电器工作电路导通，灯泡发亮。电路中应用了一个 IN4148 二级管来 阻