数字电子技术课程设计论文

单片机应用技术课程设计论文

——LED显示

院 系： 信息工程学院 专 业： 电子信息工程 班 级： 0941 姓 名： 王娇 __ 学 号： 29 指导教师： 刘云秀、范珩

2011年12月6

日

目录

第一章 绪论........................................................................................................ 2 第二章 设计内容 ............................................................................................... 3 2.1 题目 ......................................................................................................... 3 2.2 要求及目的 ............................................................................................. 3 2.3 内容 ......................................................................................................... 3 2.4 器件 ......................................................................................................... 3 第三章 系统总体方案设计及方案认证 ........................................................... 5 3.1 运算放大器的原理 ................................................................................ 5 第四章 硬件电路安装及调试 ........................................................................... 8 4.1 电路结构工作原理 ................................................................................. 8 第五章 总结和心得 ........................................................................................... 9 参考文献 ...................................................................................................... 10 附录 .............................................................................................................. 11

随着当今社会的发展人们越来越注重节能环保，而照明这一领域也发生了很大变化。楼道灯过去一直是采用普通的手动开关控制，对于二层楼的楼道，可采用双刀双掷开关实现双向控制，但对于多层楼道，该方法一般不便使用，因为会出现上下楼后不能关闭前一盏灯，而出现“长明灯”现象，这样会造成资源浪费。这时若在光控电路的基础上添加一个声控电路,使得照明电路在无光线的时候,只受声音的控制,当有脚步声或其它较强声响的时候,照明电路自动工作。当声音消失的时候,照明灯自动熄灭,这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路,使照明灯点亮后,延时一定时间后自动熄灭。

因此，科学家们设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光控制灯，其节能自动开关显得相当有必要。使居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便又省电。

而本次课程设计的主要任务是楼道声控灯，是根据模拟电子和数字电子所学的知识自主设计，在老师的指导下以小组为单位组装实物并调试。如今，人们对声控技术越来越熟悉。用声音代替肢体动作给人们带来了很多的好处和便利。因此，越来越多的声控设备也广泛地应用到人们的生活当中。

2.1 题目

楼道声光控制照明灯设计 2.2 要求及目的

要求：按既定元件方案设计，实现无光有声时，触发灯亮并延迟5秒，否则不亮。 目的：1.掌握数字电路设计方法、练习元件焊接技术；

2.培养综合应用所学知识来指导实践的能力； 3.掌握常用元器件的识别和测试；

4.熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。

2.3 内容

1.电路原理图设计，按照要求计算参数，达到理想效果； 2.电路板实现，通过电路原理图制作电路板； 3.设计论文。

设计声光控制照明灯，在夜间有声信号时，使灯点亮。无声时，延迟5秒后熄灭。声音时间间隔小于5秒，则LED灯持续点亮。白天有声无声均不点亮。 2.4 器件

光敏电阻，驻极体话筒，运放LM358，NE555，74LS122单稳态发生器，发光管，电容，电阻。

光敏电阻：又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换。

图2-1 光敏电阻

图2-2驻极体话筒

第三章 系统总体方案设计及方案认证

3．1运算放大器的原理

本次设计主要由声控电路,光控电路,放大电路,整形电路,延迟电路几部分组成。其中，声控电路与光控电路分别由LM358内部两个放大器组成。声控部分其实是一个负反馈放大器，主要是将驻极体话筒接受到的信号进行放大，输出到整流电路中。光控部分是一个由光敏电阻与另外几个电阻组成的电压比较器，由于NE555中4脚的特性（低电平有效，输出为低电平）。当有光时，光敏电阻器阻值很小，故电流经反向端输出低电平，有无信号经过时，LED灯都不亮。且NE555复位；当无光或光线暗时，光敏电阻器阻值很大，电流经同向端输出高电平，当有信号经过时，LED灯亮。NE555输出高电平。最后经过74LS122进行延迟，即可得到与设计内容相一致的电路。本方案经老师与同学的讨论，以及实际电路连接，证明方案正确。 (1)线性应用原理

声控电路原理及计算

声控照明电路的主要原理是利用了声学和电子学的原理即用声音传感器将声音信号转换成电信号从而推动触发器触发使电路导通工作。作为一个智能化声控照明电路应具有以下功能：①能在声音的控制下实现电路的导通与截止。②声音的发出应是多方面的如脚步声，物体打击声等。③响应时间应越短越好。为此在选择电路元器件时应选择灵敏度较高的声音传感器组成声控照明电路控制电路的前端，同时我们还要为该传感器设置传感条件如声音响度必须在20DB以上才能响应等。中间端采用触发器构成，利用触发器不触不发，一触即发的特点去推动照明电路工作，触发器的选择也应选择灵敏度高，响应时间短的触发器如D触发器，JK触发器等。 (2)非线性应用原理

光控电路原理及计算

利用光敏元件随光照强度的变化而阻抗发生变化的特点，去控制电信号的强弱，再由传感器将变化的电信号传递给触发器，只要电信号强度达到一定程度将触发触发器使其导通工作。光控照明电路其主要功能是实现当外界光照强度降低到一定程度时，使照明电路导通工作。就其方案而言多种多样，但我们在设计时必须要考虑方案的可行性，稳定性以及元器件的灵敏度，尤其是光敏元件必须选择灵敏度高的这样电路功能才能较容易实现，为此我们在设计光控电路时，不但要尽量使电路结构简化，而且要使电路功能强，功能的实现要可靠稳定。 (3)555结构原理及应用

NE555（如图）是一种应用特别广泛作用很大的的集成电路，属于小规模集成电路，在很多电子产品中都有应用。NE555作用是用内部的定时器来构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲。NE555时基电路有两种封装形式，一是dip双列直插8脚封装，另一种是sop-8小型（smd）封装形式。其他ha17555、lm555、ca555分属不同的公司生产的产品。内部结构和工作原理都相同。

NE555的内部结构可等效成23个晶体三极管，17个电阻，两个二极管，组 …… 此处隐藏：4497字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……