1、目錄一、緒論11.1設計要求11.2設計目的11.3 器件1二、系統總體方案設計及方案認證42.1 工作原理42.2 系統方案42.3 方案認證4三、硬件電路安裝及調試63.1 安裝器件63.2 檢查電路63.3 電路的調試63.4 出現在問題6四、總結和展望8一、緒論樓道聲控燈作為當今非常方便的一種共同照明設施，常常被用再很多公共場合，比如樓道、公共廁所等很多地方，為人們提供了很多方便，而本次樓道聲控燈的設計，培養綜合應用所學知識來指導實踐的能力。1.1設計要求1.電路原理圖設計，按照要求計算參數，達到理想效果；2.電路板實現，通過電路原理圖制作電路板；3.設計論文。設計聲光控制照明燈，在夜

2、間有聲信號時，使燈點亮。無聲時，延遲5秒后熄滅。聲音時間間隔小于5秒，則LED燈持續點亮。白天有聲無聲均不點亮。1.2設計目的1.掌握數字電路設計方法、練習元件焊接技術；2.培養綜合應用所學知識來指導實踐的能力；3.掌握常用元器件的識別和測試；4.熟悉常用儀表，了解電路調試的基本方法。1.3 器件光敏電阻，駐極體話筒，運放LM358，NE555，74LS122單穩態發生器，發光管，電容，電阻。光敏電阻：又叫光感電阻，是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換。 LM358：LM358

3、里面包括有兩個高增益、獨立的、內部頻率補償的雙運放，適用于電壓范圍很寬的單電源，而且也適用于雙電源工作方式，它的應用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運放的地方使用。圖一為LM358的引腳及其功能圖。 圖一74ls122：當clk=0時，單穩態觸發器清零，Q=0。邏輯符號中的RI、CX、RX/CX是外接定時元件的接入端，邏輯符號外部引線上有符號，表示這個引線上的信號是模擬信號。CX、RX/CX之間可以外接定時電容器Cext。RI內部有一個定時電阻，可以使用這個定時電阻，也可以不使用這個電阻，這時需要在RX/CX與VCC之間外加定時電阻。由于外加定時電阻比內部的定時電

4、阻更準確一些，所以可以獲得比較準確的定時精度。122 的輸出脈沖寬度tWQ可由三種方法控制。一是通過選擇外定時元件CEXT和RT值來確定脈沖寬度，由于 122 有內定時電阻Rint，故必要時可只接Cext。二是通過正觸發輸入端B或負觸發輸入端A的重觸發延長tWQ，三是通過清除端clk的清除使tWQ縮小。以下為圖二的各個引腳以及各個引腳的功能。REXT/CEXT:外接電阻或電容端CEXT:外接電容端/A1、/A2：負觸發輸入端B1、B2：正觸發輸入端/CLR:直接清零端（低電平有效）Q、/Q:正、負脈沖輸入端圖二二、系統總體方案設計及方案認證2.1 工作原理220V交流電通過燈泡H及整流全橋后，

5、變成直流脈動電壓，作為正向偏壓，加在可控硅VS及R支路上。白天，亮度大于一定程度時，光敏二極管D呈現底阻狀態1K，使三極管V截止，其發射極無電流輸出，單向可控硅VS因無觸發電流而阻斷。此時流過燈泡H的電流2.2mA,燈泡H不能發光。電阻R1和穩壓二極管DW使三極管V偏壓不超過6.8V，對三極管起保護作用。夜晚，亮度小于一定程度時，光敏二極管D呈現高阻狀態100K，使三極管V正向導通，發射極約有0.8V的電壓，使可控硅VS觸發導通，燈泡H發光。RP是清晨或傍晚實現開關轉換的亮度選擇元件。由音頻放大器、選頻電路、延時開啟電路和可控硅電路組成。它提供了一種操作簡便、靈活、抗干擾能力強，控制靈敏的聲控

6、燈，它采用人嘴發出約1秒的控制信號“嘶”聲，即可方便及時地打開和關閉聲控照明裝置，并有防誤觸發而具有的自動延時關閉功能，并設有手動開關，使其應用更加方便。就是因為聲控燈原理的原因，聲控燈有一種有趣的現象，那就是光線充足時，任你發出多大的聲音都不亮 ；但在黑夜，輕輕一聲它就發出了亮光，這是為什么呢？原來聲控燈還光控電路，以使其在光線足夠的時候不工作，所以聲控燈的控制盒是聲、光同時控制的，在光亮度能達到的情況下，燈不會亮。你可以做一個小實驗，你可以用手遮擋聲控開關的光控原件然后再發出聲音，燈就會亮了。2.2 系統方案LM358的其中一個運放接為比較器，由光敏電阻所在支路和基準電壓進行比較，給出高低

7、電平接到NE555的復位端。當有光時，光敏電阻的阻值下降，比較器輸出低電平，NE555復位，故此電路在有光時LED不亮，為光控電路。另一運放將聲信號轉成的電信號放大，通過施密特觸發器整形為方波，此支路為聲控電路。將整形后的波形給單穩態觸發器74LS122，通過外圍電路的參數選取確定觸發時間。2.3 方案認證NE555的放大倍數為：1+R1/R2，一般放大倍數為50到100倍之間。74ls122的延遲時間為：0.6*（REXT+CEXT）。當有光時，光敏電阻器阻值很小，故電流經反向端輸出低電平，有無信號經過時，LED燈都不亮。且NE555復位；當無光或光線暗時，光敏電阻器阻值很大，電流經同向端輸

8、出高電平，當有信號經過時，LED燈亮。NE555輸出高電平。最后經過74LS122進行延遲，即可得到與設計內容相一致的電路。本方案經老師與同學的討論，以及實際電路連接，證明方案正確。三、硬件電路安裝及調試3.1 安裝器件根據電路圖，在電路板上選好位置，LM358、NE555、74LS122單穩態發生器的引角方向相同。插入時各集成電路之間要留出空位，便于插入其他元器件，先用電烙鐵依次把三個器件焊倒電路板上，在集成塊中帶標記的左下角是第1個引腳，依次往下數。選擇相應阻值的電阻，插到電路板對應的位置上，并且焊接牢固。3.2 檢查電路 電路連接要美觀，接好后，先不要接電源，用數字萬用表檢查每條線路斷通

9、情況，經檢查無誤后接入電源，打開電源，觀察LED燈，如果長時間亮起不滅關閉電源，調試電路，直到LED燈亮5秒后熄滅，在光敏電阻未被遮擋下拍手，LED燈不亮，遮擋光敏電阻后拍手，LED燈亮，且持續5秒，當連續拍手時，LED燈持續亮，電路連接正確，達到設計目的，電路符合要求后交給老師檢查，如果無誤老師簽字，本次實驗成功。3.3 電路的調試按照電路原理畫出電路布線圖，盡可能的減少導線的交叉，避免出現短路現象使電路短路造成燒壞元器件，按照電路布線圖進行步線。在焊接電路的過程中注意電烙鐵的使用與放置，防止在焊接的工程中燒壞器件和發生危險。 電路檢查無誤后，接入5V電源,發現LED燈發亮，5秒后熄滅，在未

10、遮擋光敏電阻的情況下向駐極體話筒拍手，發現LED燈亮，這與實驗目標相違背，斷開電源后，仔細檢查發現,光控部分的電路連接出現了短路現象，經調整后，在光敏電阻未被遮擋下拍手，LED燈不亮，遮擋光敏電阻后拍手，LED燈亮，且持續5秒，當連續拍手時，LED燈持續亮，電路連接正確，達到設計目的。3.4 出現在問題在設計過程中,出現了的問題主要有:其一計算參數不正確，導致LED燈不亮。其二就是連接問題,將電路板接通電源，擋住光敏電阻，通過拍手發現LED燈不亮，檢查電路的參數均正確，最后發現電路線路連通狀況不是很好。四、總結和展望通過這次課程設計，過本次課程設計的學習,在原有知識的基礎上,我又學到了很多新知識,并且發現了自己的不足，自己知識有很多漏洞，看到了自己的實踐經驗還是比較缺乏，理論聯系實際的能力還急需提高。從實際中可以能更加了解理論，并且是檢驗自己學習知識理論的一次很好的機會，只有把自己所學的知識用到實踐上，才能感覺到知識的魅力，讓理論與實踐相結合，從而提高自己