1、郑州轻工业学院电子技术课程设计题 目 简易声光控延时照明灯电路专业班级 电子信息工程 2010 级 1 班 院 （系） 电气信息工程学院 完成时间 2012 年 06 月 22 日 郑州轻工业学院课程设计（论文）任务书题目 简易声光控延时照明灯电路 专业 电子信息 10-1 学号 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容1阅读相关科技文献。2学习 protel 软件的使用。3学会整理和总结设计文档报告。4学习如何查找器件手册及相关参数。技术要求1. 要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应，控制照明灯第一级开关。2. 要求电路能够通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下
2、，控制照明灯的亮灭。3. 要求电路能够实现照明灯点亮时间 t 后自动关断，并且时间 t 可以手动调节。4. 要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新通电时间 t。主要参考资料1何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001 年 6 月2姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001 年 10 月3王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999 年 10 月4李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005 年 6 月5康华光，电子技术基础，高教出版社，2003完 成 期 限： 2012 年 06 月 22 日 指 导 教 师 签 章 ： 专业负责
3、人签章： 2012 年 06 月 11 日目 录摘 要 .I1.1 解读技术要求 .11.2 确定方案 .21.2.1 电源电路 .21.2.2 光控电路 .21.2.3 声控延时电路 .21.2.4 照明灯开关电路 .32 电路基本组成及工作原理 .42.1 电源电路 .42.1.1 有关元器件型号选择 .42.2 光控制电路 .52.2.1 电路原理图及电路功能分析 .52.2.2 电路元件参数整定 .62.3 声控制电路 .72.3.1 声控电路原理图 .72.3.2 电路功能分析 .72.4 延时控制电路 .82.4.1 延时控制电路原理图 .82.4.2 电路的功能分析 .82.4.
4、3 NE555 的简要介绍 .102.5 总电路 .123 简易声光控延时照明灯电路的介绍 .133.1 电路的用途 .133.2 工作原理 .1314 元件清单 .145 总结 .15致 谢 .16参考文献 .17附 录 .18简易声光控延时照明灯电路简易声光控延时照明灯电路摘 要在本设计中介绍了声光控照明灯控制器的组成、性能、及工作原理，给出各电路原理图及元件参数选择，节电效果十分明显。白天光照好，不管过路者发出多大声音，都不会是灯泡发亮。夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，就会自动亮为行人照明，过几分钟后又自动熄灭，节能节点。本电路采用两级控制（光线强弱的感应与声强的感应） 。光
5、控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。该电路可以对声控延时电路进行控制，在白天光线较强时，光控电路输出低电平将声控电路封锁；在晚上光线较弱时，光控电路输出高电平，则声控功能打开。声控电路中采用了双三极管构成的放大电路，将 MIC 转化的电信号连续放大，通过延时电路实现灯亮及灯亮的时间。关键词 总电路 工作原理 元件清单简易声光控延时照明灯电路11 方案提出1.1 解读技术要求第一、要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应，控制照明灯第一级开关。该要求主要针对光控制电路，要使电路能够实现对光线强弱的感应，则应使用对光线强弱敏感的电子器件，如光敏电阻、光敏二极管等光电传感器。在电路中，光电
6、传感器根据光线强弱的变化而变化，从而使电路参数发生相应的变化。由于光控电路的输出状态只有两种：高电平和低电平。因此，光控电路可使用 555 定时器来实现对电压变化的转换。第二、要求电路能够通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下 ，控制照明灯的亮灭。该要求主要针对声控电路，要使电路能够实现对声强的感应，则应使用对声音信号敏感的电子器件，如小型驻极电容话筒、压电陶瓷片等声电传感器。由于声电传感器收集来的声音信号都比较微弱，所以要对信号进行放大处理。又因为声音信号是连续振荡的不确定信号，为了便于处理，先将信号波形进行整形。利用该信号可以去控制 555 定时器的触发输入端。另外，由光控电
7、路的输出控制此 555 定时器的复位端，来决定声控电路的开启与关闭。在这两种控制信号的作用下，达到声音控制照明灯亮灭的目的。第三、要求电路能够实现照明灯点亮时间 t 后自动关断，并且可以手动调节。该要求可以通过处于单稳模式的 555 定时器实现（说明：此处的 555 定时器与第二条要求中的 555 定时器为同一片） 。对时间 t 的手动调节可利用可变电阻和电位器来实现。简易声光控延时照明灯电路21.2 确定方案简易声光控延时照明电路的总体框图：声强检测处理电路延时控制电路图 11 总体框图1.2.1 电源电路电源电路主要为控制电路提供工作电压，本设计采用传统的电源电路设计方法，即降压、整流、滤
8、波、稳压，使电路输出 12V 直流电压供给控制电路。1.2.2 光控电路光控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。该电路可以对声控延时电路进行控制，在白天光线较强时，光控电路输出低电平将声控电路封锁；在晚上光线较弱时，光控电路输出高电平，则声控功能打开。本设计采用光敏电阻和其他电阻组成的分压电路来控制 555 定时器的触发输入端 2 脚，并且将 555 定时器的 2 脚和 6 脚连接在一起，通过一电容接地，555 定时器的输出去控制声控电路中的 555定时器的复位端。1.2.3 声控延时电路该电路主要在光线较弱时起作用。这主要是通过光控电路的输出来控制的。在白天，该电路在光控电路的控制作用
9、下，处于关闭状态，对任何声音信号都不响应；在晚上，光控电路将该电路的功能打开，使得该电路能根据外界声音信号作出相应的响应。本设计采用微型麦克风作为声电转换元件，并加入了两级信号放大电路和倍压整流电路来对声音信号进行处理，经处理后的声音信号控制处于单稳工作模式的 555 定时器来实现声控及延时功能。电源电路光强检测处理电路照明灯开关电路简易声光控延时照明灯电路31.2.4 照明灯开关电路该电路受声控电路 555 定时器输出端的控制。当其输出低电平时，继电器开关保持断开，由于照明灯与继电器串联，所以灯熄灭；当其输出高电平时，继电器开关吸合，照明灯点亮。简易声光控延时照明灯电路42 电路基本组成及工
10、作原理2.1 电源电路 图 21（电源电路图）的原理：直接从电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的 220V 交流电转化为 +12V 的直流电压。电路中变压器的常规铁心变压器，整流电路采用二极管桥式整流电路，C 9、C 10、C 11 和 C12 完成滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成电路来实现。 TVinoutGNDM78LP0.F3+图 2-1 电源电路原理图2.1.1 有关元器件型号选择MC78L12CP，是精密稳压 IC，三端稳压 12V 的。该系列稳压器有过流、过热和调整管安全工作区保护，以防过载而损坏。用它来组成稳压电源只需很少的外围元件，电路简单，且安全
11、可靠。正常输出直流电压（ V）输出电压变化范围（V）输入电压允许范围（V）输出电流（A） 电压调整率简易声光控延时照明灯电路5表 3-1 集成三端稳压器 MC78L12CP的有关参数2.2 光控制电路该电路将外界的光强变化转化为电路输出电平的变化，其输出的电平信号控制声控延时电路，从而实现对照明灯亮灭的控制。2.2.1 电路原理图及电路功能分析通过对技术要求的解读可知，该电路可由光敏电阻和普通电阻组成的分压电路及一片 555 定时器来实现，其原理电路图如图 22 所示。图中 RL 为光敏电阻，在光线较弱或者是无光照射时，光敏电阻 RL 呈高阻状态，有 RLR10+RP1，使得555（1）的触发输入端 2 脚和阈值输入端 6 脚均为低电平即均小于 1/3VCC，则555（2）输出高电平，将声控延时电路打开，使得继电器开关电路的开闭由声控延时电路控制；在有光照射时，RL 呈低阻状态，有 RL+R9 R10+RP1，则 555 定时器的 2 脚和 6 脚均为高电平，即都高于 2/3 Vcc，此时 555 定时器输出低电平，将声控延时电路封锁，使得开关电路中的继电器断开，照明灯熄灭。最小 最大12.0 11.512.5 15.017.0 0.1 0.5 10mV/V
