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1、脚步声控制照明灯课程设计报告 电子创新实践课程设计报告设计题目: 脚步声控制照明灯专业班级:姓 名:学 号: 指导教师:设计期限:成绩:批阅教师: 一、设计任务 脚步声控制照明灯二、设计要求要求:白天光线较强,照明灯不会点亮;晚上有脚步声照明灯被点亮,脚步声消失后灯亮延时10s再自动熄灭。三、设计内容设计思想 根据题目要求,设计电路完成的功能就是使照明灯在晚上光线很弱时,且有一定的声响时被点亮。当白天光照比较强的时候,光控部分是关闭的。只有当夜晚,光照强度较低;光控部分电路打开,等待声控部分电路的导通,灯就会亮。否则灯是不亮的。 为了在电路中产生用声音来控制开关“开启”的装置,即将声音信号处理
2、后变为电子开关的开关动作。 声音信号有MI接收并转换成电信号,当声音强度达到要求时,MI的电阻较大,两端的电压就较高,而声音强度较弱时,MI的电阻较小,两端的电压很低,经C1耦合到BJT1进行电压放大,再接至JK触发器的CP端触发脉冲。其次,为了判定光照强度是否能达到要求,使用了光敏电阻,经节点2输出其本身及本身的非分别加到JK的J、K端。夜晚无环境光时,光敏电阻的阻值很大, RG 两端的电压高,输入J端为高电平,即为“1”,输入K端为低电平,即为“0”;而白天光照很强时,光敏电阻的阻值很小,RG两端电压低,此时输入J端为低电平即为“0”,输入K端为高电平即为“1”。控制门电路的输出控制着BJ
3、T2和继电器的导通或者截止,从而控制照明灯的熄、亮情况。在电路中控制部分需要利用直流稳压电源对其供电。光线度声音信号照明灯延 时强有熄强无熄弱有亮有弱无熄 系统方案或者电路结构框图系统方框流程图设计步骤的流程图如下图1所示:2.2 主电路如下图2所示 工作原理分析: 当声响达到要求的强度时,MI两端的电压值大,经C1耦合后,BJT1导通并进行电压放大,输出接至JK触发器的CP端,作脉冲信号。 门电路控制如下图3所示: 当光照强度减弱到一定的程度时,光敏电阻的阻值很大,两端的电阻很大,2节点为高电平接至JK触发器的J端,非后接至K端。 当声音强度和光达到要求时,CP为低电平,JK触发器可发生状态
4、转换,J端输入为高电平,K端输入为低电平,在这两者的条件下,Q端输出为高电平。因为此电路考虑的是CP的下升沿触发,在CP的上降沿为无效状态,Q端输出会保持。所以将输出Q和声音信号输出相与,以免只有其中一个达到要求时,却依然能完成目的的情况。当夜晚,同时又有外界声音信号时,使单向BJT导通,电子开关闭合;同时给 C3 充电,C3和R6构成延时电路如下图4所示. 题目要求延时10S,因为延时时间为t2R6*C3,设计R6、C3的值就可满足设计要求。C3充满电后只向R6放电,使BJT2能继续导通,从而维持照明灯亮10S,放电结束,BJT2截止,电子开关断开,照明灯也相继熄灭。等待着第二次声响的到来,
5、完成着同样的操作。 由于经常性的的亮灭,会使灯的寿命大大减少,因此最好用LED灯作为照明灯。供电电源电路电路的控制部分需要直流稳压电源控制,因此控制端接入的电源如下图5所示,变压后12V然后整流输出,通过稳压管调整一个端口12V输出,接继电器,给继电器供电。一个端口5V输出,控制电路供电。设计和使用说明本电路可代替住宅小区楼道上的开关。天黑有人走过楼梯通道时,当有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
6、共场所.四、设计总结 在本次设计的过程中,我发现很多的问题,这就要求我在以后的学习中,应该注意到这一点,更重要的是我们要学会把从书本中学到的知识和实际的电路联系起来,这不论是对我们以后的就业还是学习,都会起到很大的促进和帮助,我相信,通过这次的课程设计,在下一阶段的学习中我会更加努力,力争把这门课学好,学精。通过本次课程设计,巩固了我们学习过的专业知识,也使我们把理论与实践从真正意义上相结合了起来;考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料,和组织材料的综合能力;从中可以自我测验,认识到自己哪方面有欠缺、不足,以便于在日后的学习中得以改进、提高! 课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于
7、课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,而且考试内容有限,所以在这次课程设计过程中,我们了解了很多元件的功能,并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。 这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多专业知识问题,最后在老师的辛勤指导和小组成员的共同合作下,终于得到解决。 此次课程设计,学到了很多课内学不到的东西,比如独立思考解决问题,出现差错的随机应变,和与人合作共同提高,都受益非浅五、参考资料 数字电子技术基础第二版 主编 彭荣修副主编刘泉 马建国 武汉理工大学出版社,2007年7月第三次印刷 常用电子电路例解析第一版主编 张延琪 中国电力出版社, 2004年版 常用电子器件及典型应用周慧潮主编 电子工业出版社 2006年