声光控延时开关的课设

模电课设

声光控延时开关的设计报告

目录

一． 设计任务和要求---------------------------------(2)

1.1. 设计任务---------------------------------------(2)

1.2. 设计要求---------------------------------------(2)

1.2.1.作品要求---------------------------------------(2)

1.2.2.报告要求---------------------------------------(2)

二． 设计的方案的选择与论证-------------------------(3)

2.1.设计思路-----------------------------------------(3)

2.2.总体方框图---------------------------------------(3)

2.3.主要电路-----------------------------------------(3)

2.4.设计原理分析-------------------------------------(4)

三． 电路设计计算与分析-----------------------------(5)

3.1.声控电路-----------------------------------------(5)

3.2.光控电路-----------------------------------------(5)

3.3.稳压电路-----------------------------------------(6)

3.4.延时,触发电路------------------------------------(7)

3.5.开关电路-----------------------------------------(8)

3.6.电源电路----------------------------------------(12)

3.7.其他电路----------------------------------------(13)

四． 心得与体会------------------------------------(14)

五． 附录------------------------------------------(15)

六． 参考文献--------------------------------------(17)

模电课设

一． 设计任务和要求

1.1.设计任务

利用模电的知识设计一个声光控延时开关.

1.2.设计要求

1.2.1.作品要求

①具有光控功能，白天光线较亮，即使有声音灯也不亮，光线较暗，有声音时灯点亮。

②具有声控功能，晚上光线较暗，有声音时路灯点亮，声音消失后延长照明一段时间后自动熄灭。

1.2.2.报告要求

①画出电路原理图

②元器件及其参数选择

③元器件清单

模电课设

二.设计的方案的选择与论证

2.1设计思路

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。电源由直流稳压电源提供。光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光亮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，从而实现自动控制。延时电路使得声音消失后灯泡延长一段光照时间。必要时可加一个手动开关，以增强电路的实用性。总体方框图如图1所示。

2.2总体方框图

图1

2.3.主要电路

声光控路灯控制器原理如图2所示

模电课设

图2

2.4.设计原理分析

电路中集成块74LS00的脚1和脚2、脚13和脚12接成“与”输入用以鉴别输入动态。由555定时器构成的单稳态触发器用于电路延时及低电平触发固态继电器。按逻辑功能只有当脚13和脚12两输入端都呈高电平时，脚11的输出才为低电平，单稳态触发器被触发，555定时器3脚输出高电平激发固态继电器，接通灯路。白天因光敏电阻受光线照射，74LS00的13脚呈低电位，74LS00的11脚输出为低电平，继电器处于关断，灯路关闭。这时，无论外界声音再高灯都不会亮；到夜晚，GR的电阻随环境光线减弱而增大，脚13变为高电平，当人走动的脚步声传到传声器BW时，声波转换成电信号经三极管VT放大，使1、2脚电位由高变低，脚11输出高电平，与其连接的单稳态触发器的2脚也呈现高电平，单稳态触发器不被触发，其3脚输出低电平，固态继电器处于关断状态，灯泡不被点亮。

模电课设

三.电路设计计算与分析

3.1.声控电路

该电路结构如右下图3所示，主要由驻极体话筒连接电路及放大电路组成。

话筒将声音信号转换为电信号，但话筒传输的电信号及其微弱，输出阻抗极高。因此不能直接接放大电路，我们在这里用R1,C1组成话筒的连接电路，实现阻抗的变换及放大电路的输入变换，使得放大电路是对信号的电压进行放大。当没有声音时，放大电路无输入信号，三极管处于静态工作状态。此时声控电路的输出为高电平，经74LS00的1、2脚反相后3脚输出为低电平，即74LS00的12脚为低电平。此时即使是夜晚状态，单稳态触发器也不会被触发，继电器任工作于关断状态，灯泡也不会亮。每个声音信号转换来的电压信号，我们将其看作无数个正弦信号，有正负半周之分。声音信号到来，三极管处于放大状态。当信号处于正半周时，放大后的电压与静态工作状态下的电压相叠加，电路任输出为高电平；当信号处于负半周时，放大后的电压与静态工作下的电压叠加后呈低电平，经74LS00的1、2脚反相后3脚输出高电平。如此时为夜晚状态，74LS00的13脚也为高电平，74LS00的11脚输出为低电平触发单稳态触发器，继电器被导通，灯泡被电亮。我们选择的驻极体话筒工作电压为5V，测得话筒工作时的电阻为20K，电源电压为10V，故R1选择阻值为20K的电阻。为达到信号向正弦电压的转换，选择0.1uF的无极性电容。转换来的电压很微弱，为使电路输出变化明显，我们将三极管的放大倍数设置为9013三极管的最大值144倍。并为得到较大的灵敏度，我们选择的基极电阻及集电极电阻分别为4.8兆、33K欧

模电课设

姆

.

图3

3.2.光控电路

该电路结构如图4所示，由光敏电阻GR,电阻R4、R1以及三极管Q1组成。白天或光照强时，GR的电阻很小，Q1的基极呈现高电位，Q1导通。光控电路输出为低电平，即与其相连接的74LS00的13脚输入为低电平。此时即使有声音，固态继电器也不会被导通，灯泡不亮。夜晚或光线较暗时，GR的电阻达到１兆左右，Q1 基极电位低，Q1截止。此时，电路的输出为高电平，与其相连接的74LS00的13脚呈高电平。如此时遇到声音触发，74LS00的12脚呈高电平，11脚输出低电平触发单稳态触发器。单稳态触发器

模电课设

输出高电平，固态继电器迅速被激发导通，灯泡被点亮。我们测得GR的亮电阻为20K，暗电阻为1兆。欲使Q1导通，Q1基极电压需达到0.7V。通过分压公式，计算得R4取1.5K欧姆合适。为保证夜晚时三极管截止时，光控电路的输出为高电平，我们在回路中接上阻值为10K的上拉电阻R2。

图4

3.3.稳压电路

该稳压电路部分由一个三端集成稳压器及电容C4构成。电路结构如右下图5所示。因为74LS00集成块正常工作时需要的工作电压为5V，而1脚处的输入电压约为10V，所以在设计中选择了此稳压管稳压，使3脚输出约5V的电压供给74LS00集成块，使

其正常工作。为得到更加稳定的电压，输出端并联一个滤波电容

模电课设

C4,其值为10uF。

图5

3.4.延时,触发电路

该延时电路是由555定时器组成的单稳态触发器，它具有一个稳态和一个暂稳态。其电路结构如图6所示

图6单稳态触发电路

在我们的设计电路中，该延时、触发电路如右下图7所示当没有触发信号时，Vi（2脚）处于高电平（Vi>VCC/3）,

如果接通

模电课设

电源后Q=0，V0(3脚)=0，T导通，电容通过放电三极管T放电，使Vc=0,V0保 …… 此处隐藏：4030字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……