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1、鄭州科技學(xué)院《模擬電子技術(shù)》課程設(shè)計題目聲光控延時燈學(xué)生姓名陳裕祿專業(yè)班級通信工程二班學(xué)號201151037院(系)信息工程學(xué)院指導(dǎo)教師李月英完成時間2013.5.31目錄1課程設(shè)計的目的62課程設(shè)計的任務(wù)與要求62.1設(shè)計任務(wù)62.2設(shè)計要求73設(shè)計方案與論證73.1方案選擇與論證73.2聲光控延時燈的原理方框圖84設(shè)計原理與功能說明94.1元器件選用原理94.2總體電路圖125單元電路設(shè)置145.1聲音放大電路145.2整流電路145.3光敏電路155.4電子開關(guān)165.5延時電路與交流開關(guān)165.6電源電路176硬件的制作與調(diào)試186.1電烙鐵的使用186.2電子產(chǎn)品的調(diào)
2、試與仿真197總結(jié)207.1心得體會207.2安裝與制作22參考文獻22附錄一:總體電路原理圖23附錄二:元器件清單表241課程設(shè)計的目的通過理論設(shè)計和實物制作解決相應(yīng)的實際問題,鞏固和運用在《模擬電子技術(shù)》中所學(xué)的理論知識和實驗技能,掌握常用模擬電路的一般設(shè)計方法,提高設(shè)計能力和實踐動手能力,為以后從事電子電路設(shè)計、研發(fā)電子產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)。認(rèn)識聲光控開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)和原理。熟練掌握三極管的參數(shù)、作用及測量方法。了解場效應(yīng)管、可控硅等元件的作用及測量方法。掌握放大電路的簡單分析。掌握簡單可控開關(guān)的制作方法。學(xué)習(xí)掌握焊接技術(shù)以及電路元件的裝配。熟悉手工焊錫的常用工具的使用及其維
3、護與修理。2課程設(shè)計的任務(wù)與要求2.1設(shè)計任務(wù)1.電路能夠通過對光線強弱的感應(yīng)和通過對聲音強弱的感應(yīng)設(shè)置兩級開關(guān),控制照明燈的亮滅。2.電路能夠?qū)崿F(xiàn)有光線時滅,無光線時有聲亮,并且照明燈點亮一段后自動關(guān)斷。3.電路如果在照明燈點亮期間又有新的聲源出現(xiàn),照明燈應(yīng)重新開啟。4.根據(jù)上述要求選定設(shè)計方案,畫出系統(tǒng)框圖,寫出詳細(xì)的設(shè)計過程。針對原理電路按給出電路圖的要求,選取元件、識別和測試。分析電路原理并安裝調(diào)試。聲控節(jié)電開關(guān)照明時間控制1分鐘內(nèi),整個電路采用分立元器件。2.2設(shè)計要求設(shè)計制作一聲、光控延時燈,滿足:在白天或光線較亮?xí)r,節(jié)電開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)。光不亮:夜間或光線較暗時,節(jié)
4、電開關(guān)呈預(yù)備工作狀態(tài),當(dāng)有人經(jīng)過該開關(guān)附近時,腳步聲、說話聲、掌聲等都能使燈亮,延時40~50秒后節(jié)電開關(guān)自動關(guān)閉、燈滅。下一次有觸發(fā)時再次打開開關(guān)。該開關(guān)適用與樓道、廁所、洗刷間、走廊等公共場所。3設(shè)計方案與論證3.1方案選擇與論證從實驗的主要內(nèi)容與要求中可以看出該電路可以有以下幾個方案:方案一:利用門電路來完成聲光控的調(diào)節(jié),其電路圖如下:此方案電路較為復(fù)雜,各方面要求較高。方案二:采用運算放大器進行控制。運算放大器可將由傳感器獲得的微弱聲音信號進行放大,結(jié)合光控電路部分從而控制燈的亮滅。正常情況下,運算放大器不工作,直到有信號時才工作,將信號放大后送入NE555時基電路和阻
5、容組件組成音調(diào)振蕩器,輸出音頻信號。傳感器可采用聲音傳感器。實現(xiàn)方法,可將聲音傳感器裝在走廊、樓道等處。此方案需要使用運算放大器,使電路變得復(fù)雜。而且,目前市場上很難買到運算放大器。此外,運算放大器的價格比普通組件都要貴,這也增加了設(shè)計成本。方案三:采用三極管與可控硅進行控制,無聲音情況時,使三極管處在截止?fàn)顟B(tài),則被控器的聲、光信號產(chǎn)生電路不工作;一旦有聲音情況,立即使三極管導(dǎo)通,被控器的聲、光信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生聲、光信號,使燈亮。與方案一、方案二相比,方案三有著明顯的優(yōu)點。主要在于其電路簡單,更實用,設(shè)計成本也比較低。市場上也有好多類似的聲光控延時燈產(chǎn)品。此次課程設(shè)計,我采用的
6、正是第三種方案。3.2聲光控延時燈的原理方框圖圖1是該聲控照明節(jié)電開關(guān)電路原理方框,由話筒、聲音放大、倍壓整流、光控、電子開關(guān)、延時和交流開關(guān)七部分電路組成。4設(shè)計原理與功能說明4.1元器件選用原理電阻器簡稱電阻,通常用“R”表示,是所有電子電路中使用最多的元件。電阻的主要物理特征是變電能為熱能,即它是一個耗能元件,電流經(jīng)過它就產(chǎn)生內(nèi)能。電阻在電路中通常起分壓分流的作用,對信號來說,交流與直流信號都可以通過電阻。電阻的阻值標(biāo)法通常有色環(huán)法,數(shù)字法。色環(huán)法在一般的電阻上比較常見。由于手機電路中的電阻一般比較小,很少被標(biāo)上阻值,即使有,電阻一般也采用數(shù)字法,即: 10^1——表示
7、10Ω的電阻;10^2——表示100Ω的電阻;10^3——表示1KΩ的電阻;10^4——表示10KΩ的電阻;10^6——表示1MΩ的電阻;10^7——表示10MΩ的電阻?! ∪绻粋€電阻上標(biāo)為22*10^3,則這個電阻為22KΩ?! ?shù)碼法 用三位數(shù)字表示元件的標(biāo)稱值。從左至右,前兩位表示有效數(shù)位,第三位表示10n(n=0~8)。當(dāng)n=9時為特例,表示10^(-1)。塑料電阻器的103表示10*10^3=10k。片狀電阻多用數(shù)碼法標(biāo)示,如512表示5.1kΩ。電容上數(shù)碼標(biāo)示479為47*1