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1、题目 声光控路灯控制系统设计班级 10计科班学号 201010510116姓名 鞠智明指导 严老师时间 12.17-12.21 景德镇陶瓷学院设计课题：声光控路灯控制系统设计设 计 任 务 与 要 求设计匕一个声光控路灯控制系统（感兴趣的电工电子技术应用）电路，要求电子元件超 过3050个或以上，根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务：1、 分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述；2、 对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路，分析电路原理、兀件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等；3、 用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己
2、的班级名称、学号、姓名等信息；4、 对整体电路原理进行完整功能描述；5、 列出标准的元件清单；设 计步 骤1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书；2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；3、依次对各部分分别给出单兀电路，并进行相应的原埋、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；4、列出标准的元件清单；5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明；6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。设计说明书字数不得少于3000字。参 考 文 献1陈宝生；电工电子基础；化学工业出版社；2004【2】李守成；电工电子技术；西南交通大学出版社；20023杨静生；电工电子技术；机械工业出版社；2004
3、4贾学堂 朱慧红；电工学习题与精解；上海交通大学出版社；20055曹才开；电工电子技术；清华大学出版社；20076王槐斌；电路与电子简明教程；华中科技大学出版社；2006目录1、总体方案与原理说明 12、电源电路23、声控电路34 光控电路45、混合控制模块电路56、总体电路原理相关说明67、总体电路原理图7&元件清单89、参考文献1010、设计心得体会11、总体方案与原理说明声光控路灯主要是依据光控原理和声控原理来设计的。利用光控电路可以根据光线的亮暗条件控制灯的使用。光控电路是由光敏电阻和可控硅组成。声控 电路是为完善光控路灯而设计。在不同时段、不同的地点使用灯的机率也不同，声控 可进一步
4、节约能源。整个电路由电源电路，声控电路，光控电路及延时电路等部分组 成。电源由电网供电电压交流220V （有效值）50Hz，经降压整流后输出电路所需电 压。光敏控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光电程度相对应的电压信号。从 而实现白天灯泡不亮晚上遇到声响时，通过声控电路使灯泡自动点 亮，声控电路主 要将声音信号转变为电信号，从而要实现自动控制，延时电路声音消失后延长一段电源部分混合控制电路光照时间。总体方框图如图1所示。三、单元电路2声控电路二、单元电路1电源电路电网提供交流电压220V，流经11:1的变压器输入电路。交流电压经过由四个 整流 二极管接成的桥路，四只二极管两两交替导通，使交流
5、电压变成脉动的直流 电压，此 为全波整流。电容C3有滤波的效果。LM317可使输出电压非常稳定。通过调节变阻器 R1,使R3与R1的比值改变从而达到调节电压的目的。C2电容用于消除电路的纹波，C1电容则是为了抵消电感效应，抑制高频干扰，并改善负载 的瞬间响应。LED是电源指示灯，当电路接上电网电压时指示灯会亮。稳压电源电路原理图U1 78L12图2电源部分原理图VCCR2J0KQM代替咪头 50%VCCU1A输出信号2NT711R51KQR31KQR4 1KQTVLM324AJJ 5VD2图2声控电路图如图2.声控电路为声音信号采集电路，利用咪头在声音变化下电 压发生改变的特性。当有声音时在o
6、ut端将输出一个大于2V的高电平， 当没有声音时在out端产生一个小于0.8V的低电平；在总电路的综合控 制的基础上，在夜晚有人经过时路灯点亮，在寂静无人的晚上路灯熄灭。四、单元电路3光控电路ccR2Rg光敏电阻图3光控电路图图3光信号采集电路，利用光敏电阻的光照与无光照条件下的电阻 变化大的特性，利用电阻串联分压式采取对应电压信息。当有光音时在out端将输出一个大于2V的高电平，当没有光时在out端产生一个 小于0.8V的低电平；在总电路的综合控制的基础上，在夜晚有人经过时 路灯点亮，在寂静无人的晚上路灯熄灭。光信号输入R31K0逻辑信号输出U1AJ 74LS08N五、单元电路4混合控制模块
7、电路声音信号输出LM324AJR2A AA. -VvvccM R1 2KQ2K Q图4混合控制模块电路图当有声音时在out端将输出一个大于2V的高电平，当没有声音时在 out端产生一个小于0.8V的低电平；有光音时在out端将输出一个大于 2V的高电平，当没有光时在out端产生一个小于0.8V的低电平；当光控 模块和声控模块同时产生一个大于2V的高电平时LM324两端才产生高电 平，其他情况下LM32两端将产生一个低于IV的低电平。在总电路的综 合控制的基础上，在夜晚有人经过时路灯点亮，在寂静无人的晚上路灯 熄灭。人走灯熄的延时照明控制作用，从而达 到节约电能延长使用寿命的目的。LM324AJ
8、理战瑜人信号5A八D2 . 1N1202CI单元电路5开关延时电路lOOuF r图5开关延时电路图本延时电路采用RC充放电电路作为延时部分，通过二极管等使充 电放电电除分开。这样极短的声音刺激就能实现电路的延时工作。 信 号由前一或逻辑电路部分嚏R1输入经过二极管D3向电容单向C1充电。断电开关所以充电后运放LM324的3脚电位高于2脚，1脚就输出正电位，经髓 管稳压为为，此时三极管Q1开启，指示灯亮起，继电开关合上，电网接 通，点亮灯泡XI。在声音信号刺激结束后，电容向电阻R2R4放电，其 中R4为200k电位器，使其放电时间为5s到25s可调.。R5C1100KQD302BZ2.2R2 5
9、OKQ 七、总体电路原理相关说明在稳压电源电路中的四只整流二极管接成电桥的形式，在任意时刻都 只有其中两只是导通的，其余两只截止，故能将输出信号变成脉 动的直 流电压。白天，亮度大于一定程度时，光敏二极管呈现底阻状态（W 1K ）， 使三极管截止，其发射极无电流输出，单向可控硅（多用来作可控整流、 逆变、变频、调压、无触点开关等）。因无触发电流而阻断。此时流过灯泡的电流w 2.2mA,灯泡不能发光。电阻和稳压 二 极管使三极管偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用。夜晚，亮度小于 一定程度时，光敏二极管呈现高阻状态100K（电路分析时高阻态可做开路理解），当话筒接收到某一特定频率的声音后，便在
10、 其两端产生一个电脉冲，此电脉冲进入集成电路的内进行放大处理，并 使原来的低电平输出电平是数字逻辑电路中的说法，在逻辑电路中， 低电平表示0,高电平表示1。一般规定低电平为00.25V,高电平为 3.55V。变为高电平输出，故三极管正偏导通，于是在电阻上产生电 压，使双向可控硅元件触发导通，照明等内有电流通过而点亮7、总体电路原理图. W324AJ 741S06D图6总体电路图八、元件清单类型型号数量电阻200 Q2Ik Q72k Q210kQ150k Q1100k Q1电位器50k Q1200k Q1电容器lOOuF1luF1O.luF1电解电容47uF1二极管1N12022稳压管5V2发光
11、二极管2三极管2咪头1热敏电阻1桥堆2N17111集成芯片W083芯片插槽14脚1电磁继电开关141九、参考文献1陈宝生；电工电子基础；化学工业出版社；20042李守成；电工电子技术；西南交通大学出版社；20023杨静生；电工电子技术；机械工业出版社；2004【4】贾学堂朱慧红；电工学习题与精解；上海交通大学出版社；20055曹才开；电工电子技术；清华大学出版社；2007【6】王槐斌；电路与电子简明教程；华中科技大学出版社；20067吴建强；电工学习题解答；哈尔滨工业大学出版社；20008林平勇高嵩；电工电子技术；高等教育出版社；2004【9】顾永杰；电工电子技术；高等教育出版社；2005 2
12、00410李燕民；电路与电子技术；北京理工大学出版;十、设计心得体会一个星期过去了，在这一个星期中我学到了很多，同时学会了设 计 一个声光控路灯控制系统的设计。以前还没遇到声光控路灯的时候 还不 会去想探个究竟，后面碰到了想去了解其工作原理，又应为没有学过相 应的知识而忘却了，经过这一周的学习终算是了解了它的一个大致的工 作原理。如果给我元件我就能做出一个声光控路灯电路来。在这一个星 期里，开始老师给我们交了一些要求且叫我们自己去网上 找题目，之后 我在网上找领导这个题目及相关的实现的原理和内容，还去图书馆找了 一些相关书籍，通过自己的不断深入的看书和学习，最后不这个课程设 计做出来了，我感到很自豪，不仅是作出了这个课 程设计，还学到了很 多。加深了对课本上知识的理解；对各种元件的 认识；更懂得了理论与 实践的重要性，提高了学习的积极性，同时更是提高对问题的分析,理解 能力。最后，也是最重要的一点，实践是 理论检验的唯一真理，没有实 践，再完美的理论也是空洞的，但是没有理论也就没有什么实践，所以， 要理论与实践相结合，才能把一件 事做好。