声光控制延时开关电路设计报告.doc

应用电子技术专业电子课程设计

物理与电子信息系
课程设计报告

课程名称： 电子技术课程设计
题 目： 声光控延时制小夜灯
学生姓名： 谢叮咚 学 号：11417222
学生姓名： 谭治明 学 号：11417226
系 部： 物理与电子信息系
专业年级： 电子信息科学与技术2011级
指导教师： 李 铭 华
职 称： 副 教 授

湖南人文科技学院物理与电子信息系制

目 录

1.设计任务.................................................... ................ ................ .............................1
1.1 设计目的........................................... .............. ................................................1
1.2 设计指标及要求................................ ...................... ...........................................1
2. 设计思路与总体框图................................................ ...............................................2
3. 系统硬件电路的设计............................................... ................................................2
3.1光控电路............................................... ... .........................................................2
3.2声控电路............................................... .............................................................2
3.3延时电路....... .... ................................................... .............................................3
3.4其它电路........................ ....................... ............................................................3
4. 设计原理的分析.............................................. .........................................................3
4.1工作原理............................................... ................ ...... ....................................4
4.2电路结构............................................................................................................4
4.3 元件参数............................................. ........... .................................................4
4.4 实验调试..........................................................................................................4
5.声光控路灯总电路图..................................................................................................5
5. 总结与体会............................................... ....................................... ...... .................11
5. 1 总结................................................ ............ ....... .............................................11
5.2 体会................................................ ............ ....... .............................................11
6. 参考文献................................................ ............ ....... ............................................12

一.设计任务

1.1设计目的：

1. 了解声光控延时电路的组成遗迹原理

2. 进一步掌握声光控延时电路的设计方法

3. 进一步掌握各芯片的逻辑功能及使用方法

4. 进一步掌握数字系统的制作和布线方法

5. 熟悉集成电路的引脚安排

1.2设计指标及要求

本作品可以代替住宅小区楼道上的开关，天黑有人走过楼道时，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。声音控制延时开关不

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。

二.设计思路与总体框图

设计一个声光控制开关，用声音和光照同时控制，当光线很暗时候，有声音的触发就能打开开关，开关延时在10秒左右（调节R5和C5延时时间可以调整）。当光线很强的时候声控不起作用。总体框图如：（2.1）

声音放大器
触发控制电路
接口驱动电路
光控
电路

（2.1）
三.系统硬件电路的设计

3.1声音放大电路

当MK获取到声音以后，其会转换成电信号，VT1的β值选用大于100。MIC的灵敏度也选用比较高的。R3的值不宜过大。如下图（3.1）所示；
参数计算：信号放大倍数=-β
3.2光敏电路

核心元件为光敏电阻，其通过光线的变化程度自动改变阻值而改变电信号的大小。如图（3.2）所示；

3.3延时电路

由于需要灯泡持续点亮的时间不是很长，在555定时器的6.7脚上接上电容和电阻实现。如图（3.3）所示；

（3.1） （3.2） （3.3）

四.设计原理的分析
4.1工作原理
当MK受到声音信号触发时会产生一个较微弱的电信号，电信号通过三极管U1反向放大到达三极管U1的E脚。当光敏电阻处于白天时，由于电阻很小，相当于U2的4脚接地，U2不能工作，当光敏电阻处于黑夜时；光敏电阻阻值增大，4脚高电平，U1放大，即声音信号被反向放大后到达555定时器的2脚使555定时器工作，3脚的小灯泡（LED）被点亮。设计好555定时器6、7脚接的电阻R5和电容C5的参数就可以调节小灯泡（LED）亮的时间的长短。
4.2电路结构
本制作实验主要由麦克风，光敏电阻R14，放大器件NPN(9031)，延时电路NE555，发光二极管等元器件组成。

4. 3元件清单
序号
名称
型号规格
数量
作用
1
集成块
NE555
1
延时
2
话筒

1
声控元件
3
电容
C1，C2，C4为10u,C3为100u，（C1，C2，C3，C4均为有极电容）C5为0.01u
4
C1，C2，C3的作用是隔直通交，C4的作用是延时，C5接地。
4
U1
NPN(9031)
1
反向放大
5
R14
光敏电阻
1
光控元件
6
电阻R1
15K
1
限流分压
7
电阻R2
5.1K
1
基极偏置
8
电阻R3
5.1K
1
集电极偏置
9
电阻R4
150
1
分压
10
电阻R5
1M
1
延时电阻
11
电阻R6
200K
1
分压
12
电阻R7
10K
1
基极偏置
13
电阻R8
1k
1
发射极偏置
14
电阻R9
200
1
分压
15
电阻R10
5K
1
分压
16
电位器RD1,RD2
1K，100K
2
分压
17
D1，D2，D3，D4
LED
4
灯泡
18
P1
电源接口
1
接口
4.4实验调试
(1)利用protel dxp2004画出原理图的PCB图，做出电路板，然后进行元器件焊接，接着进行调试工作。调试仪器、仪表主要有：电压源，万能表，示波器等。
(2)调试中出现的故障、原因及排除方法
a.有声音有光时，灯泡不亮。
原因：555定时器3脚虚焊或者三极管放大电路部分没有正确放大。
排除方法：检查是否有虚焊并进行正确焊接，更换放大电路的参数设置。
b. 无声音有光时，灯泡亮。
原因：555定时器2脚所接的电阻R4,R10参数不合适，3脚直接接电源
排除方法：更换R4,R10的参数大小，检查3脚的焊接。
C.灯泡的延时时间不够
原因：555定时器6、7脚所接的电阻R5电容C4参数不合适。
排除方法：更换R5,C4的参数大小，T=1.1RC。

五.声光控总电路图

注：P1接6V直流电压VCC，555定时器接成单稳态触发器。
六、总结与体会

3.1总结

通过此次课程设计作业，我学会了很多东西。设计过程中遇到的问题及其解决方法更加能够可以使我们理论联系实践。

3.2体会

在此次的声光控制延时开关电路设计过程中,更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法. 要求熟悉逻辑电路及其芯片各引脚的功能,那么在电路出错时便能准确地找出错误所在并及时纠正。在设计电路中,往往是先仿真后连接实物图,但有时候仿真和电路连接并不是完全一致。
此次的声光控制延时开关电路设计重在于仿真和接线,虽然能把电路图接出来,并能正常工作,但对于电路本身的原理并不是十分熟悉.总的来说,通过这次的设计实验更进一步地增强了实验的动手能力。提前做好准备工作在开始动手之前，我们要把各元件的功能弄清楚，以及如何运用，只有把这些真正的搞懂之后才能顺利完成设计。耐心分析，解决问题设计与实现的过程中我们会遇到一些困难这是很正常的事，但是不能一遇到问题就慌了，要耐心的分析问题并解决，这次课程设计的时候我就遇到了这样的情况：遇到一些问题自己不能解决，这时应该虚心像同学请教，只能这样才能更好的解决问题。课程设计虽然结束了，但是我还有很多的事情要做，对仍然不熟悉或不了解的知识点我要尽快的去学习了解，对课程设计中出现的问题我还要去认真的分析研究。还有我还需要去增强自己的动手能力，去不断的锻炼，只有这样该课程设计才能发挥最大的作用。

七. 参考文献

1.康华光.电子技术基础（数字部分）.高等教育出版社，2006
2.康华光.电子技术基础（模拟部分）.高等教育出版社，2006

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