1、 題 目 制作聲光控制(kngzh)照明燈開關 摘要(zhiyo)隨著(su zhe)社會的發展，國家“十一五”規劃把節能和環保作為兩個主題，而且國家節能中長期專項規劃明確提出照明用電占全國用電量的13%，可見照明節能顯得非常重要。這就要求更加節能和環保的聲、光雙控延時開光照明燈的出現(chxin)，以滿足人們對高質量生活的需求。本課題研究的內容是樓道照明燈控制電路設計。通過對聲光延時控制電路的電路組成、電路原理、單元電路設計、電路調試與選擇以及數據與分析等幾方面的研究，實現了聲光延時樓道照明燈在白天不工作，而夜晚收到突發聲響信號時自動開燈，并延時5s后自動熄滅的控制要求。減小了無效電能的損耗

2、，達到了節能的效果。聲光控電路是集聲學、光學和延時技術為一體組成的自動照明開關，白天或光線較強時，開關電路為自鎖狀態，LED燈不亮，當光線黑暗時或晚上來臨時，開關進入預備工作狀態，此時，當來人有腳步聲、說話聲、拍手的聲音等聲源時，開關自動打開，燈亮，延時一段時間后自動熄滅，從而實現了“人來燈亮，人去燈熄”，杜絕了長明燈，使得LED聲光控燈低能耗、長壽命。控制靈敏的聲控電路，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。光控電子開關，它的“開”和“關”是靠可控硅的導通和阻斷來實現的，而可控硅的導通和阻斷又是受自然光的亮度（或人為亮度）的大小所控制的。該裝置適合作為街道

3、、宿舍走廊或其它公共場所照明燈，起到了日熄夜亮的控制作用，以節約用電。關鍵詞：光敏電阻 運算放大器電路 聲控(shn kn)開關 單片機目 錄TOC o 1-2 u 一 、設計(shj)目的1二、設計任務(rn wu)與要求12.1設計任務12.2設計要求3三、設計步驟及原理分析53.1設計方法53.2設計步驟53.3設計原理分析6四、課程設計小結與體會9五、參考文獻9 - 9 - 一 、設計(shj)目的 本次課程設計目的是設計一個聲光控樓道照明系統。白天樓道內光線充足時照明系統不會啟動，當夜晚到來(doli)或光線不夠充足時，有人需要使用給予足夠的聲響的時候燈會被點亮，而且考慮到環保節能的

4、效果照明一段時間后系統會自動切斷電源熄滅照明設備以實現電路的延時功能。這個設計應為用到一個可重復觸發的74122集成塊，所以還具備可重復給予聲響延長燈亮時間的功能，在老年人行動緩慢的情況下可以保證用戶通過是燈不滅。設計任務(rn wu)與要求2.1設計任務1方案的設計與論證利用聲控，光控電路將聲音信號，光信號轉化為電信號，其中的運放LM358將信號放大，用555構成的施密特觸發器對波形整形，使輸出為方波，用74122單穩態觸發器控制延時時間，接LED發光二極管，從而實現整個電路的設計。2聲光控制燈設計所需要的器件本次課程設計主要用了74122、LM358和NES555三個集成器件，發光二極管，

5、光敏電阻，駐極體話筒以及一些基本電路元器件。下面介紹一下主要元件： LM358內部包括有兩個獨立的、高增益、內部頻率補償的雙運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模組,音頻放大器、工業控制、DC增益部件和其他所有可用單電源供的使用運算放大器的場合。 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT LM358內部包括有兩個獨立(dl)的、高增益、內部頻率補償的雙運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用(shyng)，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源(dinyun

6、)電流與電源電壓無關。它的 = 4 * GB3 * MERGEFORMAT = 4 * GB3 * MERGEFORMAT 使用范圍包括傳感放大器、直流增益模組,音頻放大器、工業控制、DC增益部件和其他所有可用單電源供的使用運算放大器的場合。555定時器是一種模擬和數字功能相結合的中規模集成器件。555定時器的電源電壓范圍寬，可在4.5V16V工作，7555可在318V工作，輸出驅動電流約為200mA，因而其輸出可與TTL、CMOS或者模擬電平兼容。555定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧振蕩器、單穩態觸發器及施密特觸發器等脈沖產生與變換電路。 其他電路原件：2.

7、2設計(shj)要求電路工作原理及參數(cnsh)計算應用LM358集成電路的5腳和6腳作為輸入(shr)，7腳作為輸出接成聲控放大電路，2腳和3腳作為輸入，1腳作為輸出接成光控電路。將NE555電路2引腳和6引腳連在一起使其具有施密特觸發器功能，后一并與接成放大電路的LM358集成塊7引腳相連，NE555電路控制端4引腳與接成放大器電路的LM358集成塊1引腳相連。分別將74122可重復觸發單穩態觸發器的1、2引腳，3、4引腳相連，將1、2引腳與NE555電路輸出端相連，3、4引腳與電源高電平相連，6腳接發光二極管和電阻。電路的延時功能體現在單穩態觸發器的波形整理功能及連接在其11和13引腳

8、的電容與電阻的適當組合上，本次課程設計使用(shyng)的是低功耗實驗電路所以選擇150K歐及47uF電容串聯方式，經計算其延時時間約為5秒。當光線(gungxin)充足時，光敏電阻阻值很小，LM358的3腳分壓小，電壓比較器輸出1腳為低電平。NE555電路4引腳為低電平有效，此時不管2腳和6腳輸入為高或低，OUT輸出端直接復位為0。74122的1腳和2腳也為低，其Q端輸出也為低，Q端為高電平，發光(f un)二極管負端為高，燈不會亮。當光線不充足時，光敏電阻阻值很大，LM358的3腳分壓大，故電壓比較器反相輸入，輸出為高電平，NE555的直接復位端4腳無效。這時若有聲音信號通過駐極體話筒輸入

9、，通過電容濾波后輸入LM358聲控放大電路，經放大后輸入NE555的2腳和6腳，正弦波形被施密特變換為反相矩形波。NE555的2腳和6腳輸入大于的電壓，3腳輸出OUT由低變為高，74122的1腳和2腳接收到一個上升沿脈沖，輸入到74122單穩態觸發器后再次經波形變換，Q端產生一個上升沿脈沖。由于LED接入74122的Q引腳，故其在Q引腳是一個下降沿脈沖，此時發光二極管負端為低，燈會亮，亮時延遲時間為脈沖寬度stw5。聲音信號消失，Q端上升沿維持5s后燈會自動熄滅。74122為可重復觸發單穩態觸發器，其主要特點就是可重復觸發性，它能使計時裝置重新計時，以達到延長燈亮時間的目的。只要是在無光有聲的

10、情況下給聲音信號，燈就會亮。設計步驟(bzhu)及原理分析3.1設計(shj)方法 任何(rnh)電子產品，從幾個零件構成的整流器到成千上萬個零部件組成的計算機系統，都是由基本的電子元件器件和功能構成，按電路工作原理，用一定的工藝方法連接而成。雖然連接方法有多種（例如、繞接、壓接、粘接等）但使用最廣泛的方法是錫焊。 3.2設計步驟 1.電源線設計 根據印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬度，減少環路電阻。同時、使電源線、地線的走向和數據傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。 2.地線設計 (1)數字地與模擬地分開(fn ki)。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應使它們盡量分開。低頻電

11、路的地應盡量采用單點并聯接地，實際布線有困難時可部分串聯后再并聯接地。高頻電路宜采用多點串聯接地，地線應短而租，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。 (2)接地線應盡量加粗。若接地線用很紉的線條，則接地電位隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應將接地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能(knng)，接地線應在23mm以上。 (3)接地線構成閉環路。只由數字電路組成(z chn)的印制板，其接地電路布成團環路大多能提高抗噪聲能力3.3設計原理分析聲光控制燈的電路原理圖: 用LM358接成的聲控放大(fngd)電路原理圖： 用LM358接成電壓(diny)跟隨器，光控電路原理圖

12、：將NE555的6腳和2腳相連作為信號輸入端即可構成施密特觸發器。施密特觸發器可對輸入波形進行變換和整形，最重要的特點是能夠把變化緩慢的輸入信號整形成邊沿陡峭的矩形脈沖，它的電壓傳輸特性是一條(y tio)具有滯回特性的曲線，即觸發器輸出由低電平變為高電平和由高電平變為低電平所對應的閾值電壓是不同的。其內部電路和波形如下圖所示： 用74122為可重復(chngf)單穩態觸發器，根據其輸出脈沖寬度 實現(shxin)延時5s。總的電路的設計是將聲控放大電路、光控電路、555構成的施密特觸發器和74122構成的單穩態觸發器組合起來(q li)，這樣即可以實現聲控、光控、波形整形和延時的功能。課程設計小結與體會 通過本次設計，我學到了很多東西。首先(shuxin)認識了一個新的集成器件TTL可再觸發(chf)單穩態多諧振蕩器“74122”，并運用它的觸發功能來實現設計的要求。通過課程設