声控灯课程设计---楼道照明灯控制电路设计

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1、 1 第一章第一章 绪论绪论 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

2、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。 2 第二章第二章 声控灯系统总体方案设计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 3

3、（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（4.7K）电阻与接地的 R4（4.7K） 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 N

4、E555，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