樓道聲控照明設(shè)計

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1、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計論文—樓道聲光控制照明燈設(shè)計院系：專業(yè)：班級：姓名：學號：指導教師：2010年7月9日目錄第一章緒論1第二章設(shè)計任務(wù)與要求22.1設(shè)計任務(wù)22.2設(shè)計要求22.3設(shè)計所需器件2第三章設(shè)計總體思路33.1電路原理框圖33.2設(shè)計分析部分電路3第四章工作原理44.1工作原理44.2器件功能圖5第五章心得與體會8附錄9參考文獻10第一張緒論聲光控燈是居家照明的重要組成部分（如樓道、衛(wèi)生間、小巷等），在地球資源日漸衰竭的今日，環(huán)保、節(jié)能是當今各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重心，尤其是需要消耗大量電力的照明產(chǎn)業(yè)，在燈種的研發(fā)上，更是趨向環(huán)保、

2、節(jié)能的特性上著眼。因此，開發(fā)新型高效、節(jié)能、壽命長、顯色指數(shù)高、環(huán)保的光源對居家照明節(jié)能具有十分重要的意義。聲光控電路是集聲學、光學和延時技術(shù)為一體組成的自動照明開關(guān)，白天或光線較強時，開關(guān)電路為自鎖狀態(tài)，燈不亮，當光線黑暗時或晚上來臨時，開關(guān)進入預(yù)備工作狀態(tài)，此時，當來人有腳步聲、說話聲、拍手聲等聲源時，開關(guān)自動打開，燈亮，延時一段時間后自動熄滅，從而實現(xiàn)了“人來燈亮，人去燈熄”，杜絕了長明燈，使得聲光控燈低能耗、長壽命。第二章設(shè)計任務(wù)與要求2.1設(shè)計任務(wù)：設(shè)計樓道聲光控制照明燈2.2設(shè)計要求：2.2.1要求電路能夠通過照明燈開關(guān)對

3、光線強弱的感應(yīng)和通過照明燈開關(guān)對聲強的感應(yīng)設(shè)置兩級開關(guān)，控制照明燈的亮滅；2.2.2要求是在無光照情況下有聲音信號時。使燈（用LED發(fā)光管模擬）點亮：無聲時延遲5秒后熄滅，聲音間隔小于5秒則LED持續(xù)點亮，再有光照情況下有聲無聲均不點亮；2.2.3要求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。2.3設(shè)計所需要器件這次課程設(shè)計主要用了LM358、NE555和L4LS122三個集成器件，發(fā)光二極管，光敏電阻，駐極體話筒以及電阻和電容等基本電路元器件。第三章設(shè)計總體思路3.1電路原理框圖圖3-1聲光控制照明電路原理框圖圖3

4、-1是該樓道聲光控制照明燈電路原理方框，由話筒、聲音放大、篩選整流、光控、電子開關(guān)、延時和交流開關(guān)七部分電路組成。3.2設(shè)計分析部分電路3.2.1.聲音放大：當MIC獲取到聲音信號后，其會轉(zhuǎn)換成電信號，考慮到后面步驟需此信號控制電子開關(guān)，所以必須加放大器放大該信號。3.2.2.整流電路:通過比較器的電容篩選信號，把聲音信號變成直流控制電壓。3.2.3.光敏電路：核心元件為光敏電阻，其通過對光線變化程度自動改變阻值從而改變電壓信號的大小。3.2.4.電子開關(guān)：其起到的主要作用是控制延時電路中的集成塊74LS122。3.2.5延時電路：由

5、于需要的燈泡持續(xù)點亮時間為5秒左右，利用集成塊74LS122、150KΩ和電容構(gòu)成延時電路。第四章工作原理及器件功能圖4.1工作原理聲音進入話筒轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柵cR1分壓，經(jīng)過C2（10uf）電容進行信號篩選，濾掉直流信號通過交流信號，由電源提供5V直流電壓，經(jīng)過R3（4.7KΩ）電阻與接地的R4（4.7KΩ）電阻產(chǎn)生靜態(tài)工作點Q（2.5V）直流信號和交流信號同時從三引腳進入集成塊LM358中。在LM358內(nèi)部，由三引腳進入運算放大器的信號產(chǎn)生的輸出信號進入負反饋網(wǎng)絡(luò)，C1（10uf）的作用是當信號為直流信號時反饋為1，即靜態(tài)工作點不變；

6、當輸入交流信號，形成正弦交流信號、直流信號共同進入NE555的二、六引腳。對于LM358內(nèi)的比較器，當有光照的時候，光敏電阻的阻值降低，光敏電阻兩端的電壓也隨之降低，進入LM358五引腳的電壓小于2.5V，比較器無輸出進入NE555，此時不工作；黑天無光時，電阻增大，兩端電壓增大，大于2.5V，使比較去輸出為1，NE555正常工作。當反饋電路輸出的電壓U小于1/3VCC，即U小于1.67V時，NE555輸出的上升沿信號到74LS122的A1（一引腳）和A2（二引腳）后變?yōu)橄陆笛?，燈亮；當反饋電路輸出的電壓U大于2/3VCC，即U大于3

7、.33V時，NE555輸出的下降沿信號到74LS122的A1（一引腳）和A2（二引腳）后變?yōu)樯仙?，燈滅?.2器件功能圖圖4-2-1LM358內(nèi)部電路圖圖4-2-2LM358引腳排列圖圖4-2-3NE555內(nèi)部電路圖圖4-2-4NE555引腳排列圖圖4-2-574LS122可再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器引腳排列圖圖4-2-674LS122可再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器工作圖第五章結(jié)論與心得在這兩周的電子技術(shù)課程設(shè)計中，我做的課題是“聲光控制開關(guān)”。這是一種聲音和光照雙控照明燈，它可以用于樓梯、過道、庫房的場合。白天光照好，不管過路者發(fā)出多大聲音

8、，都不會是燈泡發(fā)亮。夜晚光暗，電路的拾音器只要檢測到有碎發(fā)聲響，就會自動亮為行人照明，過一段時間后又自動熄滅，節(jié)能節(jié)點。本次的聲光控制開關(guān)的設(shè)計實踐將我們學到的知識應(yīng)用到了實踐，深化了對數(shù)字電路設(shè)計、和模擬電子設(shè)計的認識