基于单片机的语音光感智能开关的设计与实现

语音光感控制开关，是用语音和光照度两个信号共同控制电路的通断，即语音以及光照度同时达到用户预先设定的条件，开关才起作用，达到闻声灯明，闻声灯闭的效果。但白天光线充足时，用户可以预先设定即使有人走过或发出响声，也不会亮灯，从而达到智能开关的目的。

标签：非指定语音；声控；光感；智能

1 引言

与机器进行语音交流，让机器明白你说什么，是人们长期以来的梦想，语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文字或命令的高技术。根据针对的发音人，语音识别技术分为特定人语音识别和非特定人语音识别，特定人语音识别只针对特定发音人，只能识别一个或几个人的语音；非特定人语音识别，不用针对指定发音人，不分年龄、性别，只要发音人说相同的语言就可识别，可以被任何人使用，更符合实际需要。语音识别作为一项人机交互高新技术，正在向各个领域推广和应用。在这样一个高科技发展时代，非指定语音控制已经是一项成熟的科技产品，它将会在我们日后的生活中成为必不可少的一部分。

2 系统设计及方案比较

2.1 语音光感开关控制要求

该语音光感开关用语音和光照度两个信号共同控制电路的通断，即语音以及光照度同时达到用户预先设定的条件，开关才起作用，达到闻声灯明，闻声灯闭的效果。但白天光线充足时，用户可以预先设定即使有人发出响声，也不会亮灯，从而达到智能开关的目的。该语音开关的工作方式为：当夜晚时，只要有人发出“开灯”的语音信号，照明灯点亮，发出“关灯”语音信号时，照明灯关闭。

2.2 控制方案的选择

2.2.1 模拟电子控制

目前，大多数的声控开关都是应用模拟电子技术进行设计的，分立元件多，不可靠；而且这类开关的平均使用寿命较短，主要因为开关控制启动频繁，启动电流很大，导致功率元件过载而损坏。

2.2.2 单片机控制

单片机又称为单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上，它作为一个超大规模的集成电路，结构上包括

开关电源设计与制作

《自动化专业综合课程设计2》课程设计报告题目：开关电源设计与制作院（系）：机电与自动化学院专业班级：自动化0803 学生姓名：程杰学号：20081184111 指导教师：雷丹 2011年11月14日至2011年12月2日华中科技大学武昌分校制

目录 1．开关电源简介 (2) 1.1开关电源概述 (2) 1.2开关电源的分类 (3) 1.3开关电源特点 (4) 1.4开关电源的条件 (4) 1.5开关电源发展趋势 (4) 2．课程设计目的 (5) 3．课程设计题目描述和要求 (5) 4．课程设计报告内容 (5) 4.1开关电源基本结构 (5) 4.2系统总体电路框架 (6) 4.3变换电路的选择 (6) 4.4控制方案 (7) 4.5控制器的选择 (8) 4.5.1 C8051F020的内核 (8) 4.5.2片内存储器 (8) 4.5.312位模/数转换器 (9) 4.5.4 单片机初始化程序 (9) 4.6 输出采样电路 (10) 4.6.1 信号调节电路 (10) 4.6.2 信号的采样 (11) 4.6.3 ADC 的工作方式 (11) 4.6.4 ADC的程序 (12) 4.7 显示电路 (13) 4.7.1 显示方案 (13) 4.7.2 显示程序 (14) 5．总结 (16) 参考文献 (17)

1．开关电源简介 1.1开关电源概述开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。它运用功率变换器进行电能变换，经过变换电能，可以满足各种对参数的要求。这些变换包括交流到直流(AC-DC，即整流)，直流到交流(DC-AC，即逆变)，交流到交流(AC-AC，即变压)，直流到直流(DC-DC)。广义地说，利用半导体功率器件作为开关，将一种电源形式转变为另一种电源形式的主电路都叫做开关变换器电路；转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节则称为开关电源（SwitchingPower Supply)。将一种直流电压变换成另一种固定的或可调的直流电压的过程称为DC-DC交换完成这一变幻的电路称为DC-DC转换器。根据输入电路与输出电路的关系，DC-DC 转换器可分为非隔离式DC-DC转换器和隔离式DC-DC转换器。降压型DC-DC 开关电源属于非隔离式的。降压型DC-DC转换器主电路图如1：图1 降压型DC-DC转换器主电路其中，功率IGBT为开关调整元件，它的导通与关断由控制电路决定；L和C为滤波元件。驱动VT导通时，负载电压Uo=Uin，负载电流Io按指数上升；控制VT关断时，二极管VD可保持输出电流连续，所以通常称为续流二极管。负载电流经二极管VD续流，负载电压Uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，通常串联L值较大的电感。至一个周期T结束，在驱动VT导通，重复上一周期过程。当电路工作于稳态时，负载电流在一个周期的初值和终值相等。负载电压的平均值为：

智能电器答案(仅供参考)

电器智能化 1.1简述智能电器元件与智能开关设备的结构组成。答：智能电器元件与智能开关设备都由一次开关元件及其智能监控器组成； 1.2智能电器元件与智能开关设备在结构和工作原理是上有什么区别？答：智能电器元件与智能开关设备在结构上都由一次开关元件和智能监控器组成，从物理结构上看，智能电器元件的监控器总是与一次开关集成一个整体。工作原理上的区别：智能电器元件是具有自动监测和识别开关电气工作状态及故障类型，并能根据识别的结果发出不同的操作信息，实现操动机构智能操作的电器元件；智能开关设备不仅有开关设备二次系统的测量、保护和控制功能，还能记录并现场显示设备各种运行状态及事件的历史数据，并通过数字通信向系统控制中心传送各类现场参数，接受系统控制中心远程操作与管理。 1.3智能电器的主要特点是什么？答：1.现场参量处理数字化2.电器设备的多功能化3.电器设备的网路化4.真实现实分布式管理与控制5.可以组成真正全开放式系统 1.4智能电器在电力系统自动化中的作用是什么？主要用在那些方面？答：电力系统自动化是保证电力发、输、配、供、用各环节安全性和可靠性，提高电网效率，降低运行成本，保证供电质量的基本措施。主要运用于发电厂和各类分布式变电站自动化、低压配电网自动化及其电能质量管理。 1.5试述智能电器监控器在硬件和软件设计方面的发展趋势？答：专用集成控制芯片的开发与推广应用，是智能电器监控器硬件结构发展的最佳也是最具有应用价值的途径之一；软件设计采用:1.模块化、层次化设计;2.嵌入式系统软件设计发法的应用3.采用C语言与汇编语言混合编程 1.6什么是电器智能化网络？电器智能化网络有那些基本类型？答:采用现场总线和数字通信网络技术，由系统后台管理设备和现场智能电器组成的网络就称为电器智能化网络。电器智能化网络基本类型可分为两个层次：1.现场设备网络层2.局域网络层 1.7为什么说电器元件的智能化将会影响其他工作机理和设计思想的变革？答：电器智能化和智能电器是传统电器学科与现代电子技术、微机控制技术、现代传感器技术、数字通信及计算机通信网络技术相互融合的产物，是传统电器科学的一个新的发展方向，他不仅改变了传统电力开关设备的系统运行方式，而且影响到传统开关电器的工作机理和设计方法。所以说电器元件的智能化将会影响其他工作机理和设计思想的变革。第二章 2.1说明智能电器中一次设备的功能。答：智能电器的一次设备通过对电路的接通和分断操作，完成电能传输、分配与供给，并对电力系统及各类用电负载的运行进行保护与控制。 2.2智能电器常用的一次开关元件有哪些？它们实现操作智能控制的条件是什么？答：智能电器常用的一次开关元件有：断路器、接触器、负荷开关、隔离开关和接地开关等；智能电器一次开关元件的操动机构必须由电能进行操作控制。 2.3断路器有哪几种操动机构？试分析各种操动机构实现智能控制的可行性。

(完整版)基于单片机的语音控制开关设计毕业设计

题目基于单片机的语音控制开关设计所在学院物理与电信工程学院专业班级通信工程专业 1102 班指导教师郑争兵完成地点物理与电信工程学院实验室 2015年 6月03日

毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1102 学生姓名朱楠一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的语音控制开关设计二、毕业论文﹙设计﹚工作自_2015 _年_ 1__月_10_日起至_2015__年 6 月_ 10 日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：智能家居作为一个新生产业，目前处于一个导入期与成长期的临界点，随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。本课题设计语音智能控制开关，具体要求如下： 1. 掌握语音识别的工作原理，使用语音识别芯片完成硬件设计； 2．能实现语音控制开关的开启和关闭； 3. 系统集成，焊接电路板，调试。成果形式：实验样机一套。毕业设计进度安排: 1.10─3.20：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方案论证，完成开题报告。完成不少于3000字的外文翻译； 3.20─ 4.30：设计硬件电路，编写相关软件、完成电路仿真及样机调试； 5.1─5.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作； 5.21- 6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。

指导教师系(教研室)通信教研室系(教研室)主任签名批准日期接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名

基于单片机的语音智能开关设计朱楠（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1102班，陕西汉中 723003）指导教师：郑争兵 [摘要]语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。随着语音识别理论研究的深入和数字信号处理软、硬件技术的发展，语音识别技术应用的研究越来越受到人们的关注。智能语音家电控制系统实质上就是一个替代传统手动开关的受声控制的电子开关。此系统以STC11L08XE和LD3320语音芯片为硬件核心,对语音芯片LD3320的信息进行处理，并对开关进行控制，通过LD3320外界的麦克风采集声音信号，再通过LD3320语音芯片进行频谱分析，在提取语音特征，之后和关键词语列表中的关键词进行对比匹配，最后找出得分最高的关键词作为识别结果输出给单片机，单片机进行处理后，再输出信号来控制继电器，再通过继电器来控制开关工作，开关又可实现对电器的控制。语音芯片的功能都是通过单片机控制实现的。最终实现对智能语音开关的控制 [关键词] STC11L08XE单片机语音芯片LD3320 语音识别 Design of intelligent voice switch based on MCU Zhu nan (Grade11,Class2,Major of Communication Engineering，School of Physics and Tutor:Zheng Zheng bing Abstract： Speech recognition is a technology to solve the machine to understand human language. Along with the research of speech recognition theory and the development of digital signal processing software and hardware technology, The research on the application of speech recognition technology is getting more and more attention.The intelligent speech appliance control system is essentially an electronic switch which replaces the traditional acoustic control with the manual switch. This system LD3320 voice chip and the stc11l08xe as hardware core and the voice chip ld3320 information for processing, and control the switch, through ld3320 external microphone audio signal acquisition, and then through the ld3320 voice chip spectrum analysis, key words in speech feature extraction, and the list of key words contrast matching, finally to find the highest score of the words as recognition results output to the MCU, MCU processing, then the output signal to control the relay, then through the relay to control of the switch, the switch can be to achieve control of the electric appliances. The function of the speech chip is realized by the MCU control. Control of the intelligent speech switch is realized finally. Key words : STC11L08XEMCU LD3320 voice chip Speech recognition

开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理一、开关电源的电路组成：开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。

时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量

开关电源设计与实现毕业设计(论文)

毕业论文（设计）题目开关电源设计英文题目switch source design

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

家庭灯光电扇等家电智能控制方案

家庭灯光电扇等家电智能控制方案作者：佚名文章来源：科力屋智能科技有限责任公司点击数：1021 更新时间：2006-8-3 1 一、安装配置图

返回二、产品配置及功能简述

该方案智能产品配置统计如下： 1.智能单联开关：8个（其中有1个不带高压驱动模块） 2.智能双联开关：6个（其中有2个仅带一路高压驱动模块，有1个不带高压驱动模块） 3.集中驱动器：1个 4.单功能网络转发器：1个 5.智能通讯控制器（可选C型、B型或A型）：1个 6.系统电源：1个 7.12口总线分接器：1个 8.实名遥控器：1个 9.数字遥控器：2个返回三、方案概述 1、智能单联开关本身可以连接一路负载。从外观看，单联开关上有一个大按键面板，该按键面板实际控制的是一对按键（1个上按键，1个下按键）。同理，智能双联开关本身可以连接两路负载。从外观看，双联开关上有两个按键面

板，这两个按键面板实际控制的是两对按键（2个上按键，2个下按键）。不管是单联开关还是双联开关，其下按键控制的是自身驱动的负载（如果智能开关不带高压驱动模块，则下按键控制对象可自定义）；对于智能开关上按键，如果没有设置联动对象，则功能与下按键一样；如果设置了联动对象，则操作上按键时，可以实现两地开关或引发该上按键所有联动对象动作（一键式快捷群控操作）。上按键具备联动控制功能，使每一个智能开关都变得灵动无比！比如，任何一个上按键都可以实现两地开关或联动群控或全开全关或紧急呼救等等自定义功能。 2、智能灯光场景控制：对客厅的8路灯具进行群控（每路可接1盏或多盏灯具），实现9种可调的灯光组合效果（即9种灯光场景：8路灯具的每一种亮度组合就是一种灯光场景）；通过场景开关或智能遥控器均可对灯光场景进行开、关、场景选择等操作。 3、通过智能遥控器可对全宅任一灯光（或风扇）进行本地或异地遥控开、关、调光（或调速)等操作。 4、通过智能遥控器可对全宅任一房间的所有灯光进行本地或异地遥控全开、全关操作。 5、通过智能遥控器同时打开、或同时关闭全宅所有的灯光设备。 6、通过智能遥控器可对安装有智能网络转发器的房间内的电视机、影碟机、音响、空调等6台红外家电进行本地或异地遥控操作，原家电遥控器除了特殊设置，基本可抛开不用，彻底摆脱需要频繁切换遥控器的烦恼。 7、可通过任意一部电话或手机远程控制家居系统中的任何设备。 8、通过电脑管理软件可以进行系统的直观调试、功能设置，更重要的是可以进行智能家居系统的备份和还原，可以彻底解决用户的后顾之忧！系统备份当科力屋智能家居系统安装完成，各项功能设置并检验通过后，强烈建议用户通过科力屋电脑管理软件对智能家居系统参数进行完整备份，生成并

开关电源入门必读：开关电源工作原理超详细解析

开关电源入门必读：开关电源工作原理超详细解析第1页：前言：PC电源知多少个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Sw itching Mode P ow er Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（sw itching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）配图1：标准的线性电源设计图

配图2：线性电源的波形尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。事实上，终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案：闭回路系统（closed loop system）——负责控制开关管的电路，从电源的输出获得反馈信号，然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器（这个方法称作PW M，Pulse W idth Modulation，脉冲宽度调制）。所以说，开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整，从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量，而且降低发热量。反观线性电源，它的设计理念就是功率至上，即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下，结果产生高很多的热量。第2页：看图说话：图解开关电源下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction，功率因素校正)电路的廉价电源，图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。图3：没有PFC电路的电源图4：有PFC电路的电源通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处：一个具备主动式PFC电路而另一个不具备，前者没有110/220V转换器，而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。

LED开关电源设计

《开关电源课程设计》指导教师：熊春宇姓名：李丽丽学号：200701071235 电话：136664664296

LED照明驱动开关电源设计 (李丽丽，大庆师范学院物电学院07级电子信息工程专业)摘要：LED照明驱动设计了恒流输出、空载保护、隔离输出及EMC等功能.系应用于LED 照明驱动的开关电源电路。采用PWM自动调节实现恒流输出，稳压管过压锁定实现空载保护，电磁隔离和光隔离实现隔离输出。经过多次的运行与检测，实践证明该电路恒流输出稳定，发热量低。本设计体积小,微调反馈电路可设置作为为LED驱动常用的350mA或700mA恒流输出。可广泛适用于生活照明，商用照明。关键词:LED驱动电源;发热低恒流;隔离低成本 Abstract：LED lighting design drive the constant-current output, the output and protection, isolation no-load EMC etc. Function. Is applied to the switch power LED lighting driving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-current over-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolation realize isolation output isolation. After many operation and test, the practice has proved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, small size, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or 700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting, lighting. Key words：Leds driving power；Fever is low；Constant flow；Isolation；Low cost 0概述 0.1选题的目的与意义：全球能源紧张，提高电器的效率是行之有效的方法。照明用电占据全球21%的总用电量，如果能提高照明用的的效率，可以有效缓解能源紧张。如何提高照明系统的能源利用率，延长照明系统的寿命，并且是绿色无污染的？取代白炽灯，荧光灯，节能灯的第四代照明灯具是什么？业界给出的答案就是LED灯照明。LED照明每W流明数可达到120lm。远高于白炽灯和日光灯，此外LED灯珠寿命可长达十万小时，并且绿色无污染。LED照明具备的这些优点决定了其应用前景是非常广阔的。LED照明应用上的限制在于LED有固定的正向压降，电流也有上限（工作电流是影响LED寿命的主要因素）。大功率白光LED上的正向压降一般为3-4V，不能直接使用市电驱动。因此一个和LED灯珠匹配的高效，环保，长寿命的电源是必须的，这正是这次选题的意义与目的所在。 0.2研究现状开关电源的技术已经非常成熟，由于LED驱动的降压技术大部分采用开关电源。因此即使是LED驱动电源真正进入研究的时间不算长，却无碍其技术的成熟。LED驱动要求的技术特点是：寿命长，体积小（特别商用照明和家用照明，最好可以内嵌到灯头）。众所周知，绝大部分开关电源都需要一个输出滤波的电解电容，即使高品质的电解电容，工作在100摄氏度左右，寿命也只有1Wh左右。毫无疑问，电解电容正是LED灯整体寿命的瓶颈。而内嵌式驱动板上的电解电容，由于LED的发热以及驱动板本身的发热，长期在

智能电器答案(仅供参考)

电器智能化 1.1 简述智能电器元件与智能开关设备的结构组成。答：智能电器元件与智能开关设备都由一次开关元件及其智能监控器组成； 1.2 智能电器元件与智能开关设备在结构和工作原理是上有什么区别？答：智能电器元件与智能开关设备在结构上都由一次开关元件和智能监控器组成，从物理结构上看，智能电器元件的监控器总是与一次开关集成一个整体。工作原理上的区别：智能电器元件是具有自动监测和识别开关电气工作状态及故障类型，并能根据识别的结果发出不同的操作信息，实现操动机构智能操作的电器元件；智能开关设备不仅有开关设备二次系统的测量、保护和控制功能，还能记录并现场显示设备各种运行状态及事件的历史数据，并通过数字通信向系统控制中心传送各类现场参数，接受系统控制中心远程操作与管理。 1.3 智能电器的主要特点是什么？答： 1.现场参量处理数字化 2.电器设备的多功能化 3.电器设备的网路化 4.真实现实分布式管理与控制 5.可以组成真正全开放式系统 1.4 智能电器在电力系统自动化中的作用是什么？主要用在那些方面？答：电力系统自动化是保证电力发、输、配、供、用各环节安全性和可靠性，提高电网效率，降低运行成本，保证供电质量的基本措施。主要运用于发电厂和各类分布式变电站自动化、低压配电网自动化及其电能质量管理。 1.5 试述智能电器监控器在硬件和软件设计方面的发展趋势？答：专用集成控制芯片的开发与推广应用，是智能电器监控器硬件结构发展的最佳也是最具有应用价值的途径之一；软件设计采用:1. 模块化、层次化设计;2.嵌入式系统软件设计发法的应用 3.采用 C 语言与汇编语言混合编程 1.6 什么是电器智能化网络？电器智能化网络有那些基本类型？答: 采用现场总线和数字通信网络技术，由系统后台管理设备和现场智能电器组成的网络就称为电器智能化网络。电器智能化网络基本类型可分为两个层次： 1.现场设备网络层 2.局域网络层 1.7为什么说电器元件的智能化将会影响其他工作机理和设计思想的变革？答：电器智能化和智能电器是传统电器学科与现代电子技术、微机控制技术、现代传感器技术、数字通信及计算机通信网络技术相互融合的产物，是传统电器科学的一个新的发展方向，他不仅改变了传统电力开关设备的系统运行方式，而且影响到传统开关电器的工作机理和设计方法。所以说电器元件的智能化将会影响其他工作机理和设计思想的变革。第二章 2.1说明智能电器中一次设备的功能。答：智能电器的一次设备通过对电路的接通和分断操作，完成电能传输、分配与供给，并对电力系统及各类用电负载的运行进行保护与控制。 2.2 智能电器常用的一次开关元件有哪些？它们实现操作智能控制的条件是什么？答：智能电器常用的一次开关元件有：断路器、接触器、负荷开关、隔离开关和接地开关等；智能电器一次开关元件的操动机构必须由电能进行操作控制。 2.3 断路器有哪几种操动机构？试分析各种操动机构实现智能控制的可行性。答：有传统断路器操动机构和永磁式机构。传统的断路器操动机构都带有机械扣锁，一旦完成合闸操作，机构即被锁定，使断路器保持在闭合位置，分段时采用脱扣器解扣，其操作可用手动或用电磁装置控制；永磁操动机构综合利用电磁铁与永磁铁产生的磁力实现断路器的合、分闸操动及闭合、断开的状态保持，通过调节电磁铁线圈电压，可以方便的改变机械部分的出力特性和运动速度，以适应断路器合、分闸过程的特性要求，更便于实现断路器操作的智能控制。

智能家居照明控制无线开关系统设计与实现

智能家居照明控制无线开关系统设计与实现　1 系统设计方案随着电子技术的不断发展，无线技术在智能化中扮演着越来越重要的角色。本设计是一种能实现远距离照明控制的无线遥控开关系统，由发射系统和接收系统两部分组成。系统使用无线收发模块构成射频发射和接收电路，发射部分主要由按键编址电路、编码电路和发射模块组成；接收部分主要由接收模块、单片机控制电路和负载电路组成。发射系统采用1 节12 V 干电池供电，接收系统采用3 节1.5 V 干电池供电，单片机采用5 V 直流电源供电，电源系统节能、简便。 2 系统实现 2.1 元件选取及系统框考虑到系统的兼容性、实用性、低成本和节能性，选用AT89S52 单片机，用PT2262/2272 无线收发模块实现315 MHz 的无线通信。AT89S52 单片机是ATMEL 公司生产的一种非易失性存储技术制造的低功耗、高密度CMOS8 位单片机，片内含8 KB ISP （In -system programmable）的可反复擦写1 000 次的Flash 只读程序存储器，兼容标准MCS-51 指令系统及80C51 引脚结构，可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 PT2262/PT2272 是台湾普城公司生产的一种CMOS 工艺制造的低功耗、低价位通用编解码电路；PT2262/PT2272最多可有12 bit（A0-A11）三态地址端管脚（悬空，接高电平，接低电平），12 bit（A0-A11）三态地址端管脚任意组合可提供531 441 地址码，PT2262 最多可有6 bit （D0-D5）数据端管脚，设定的地址码和数据码从17 脚串行输出［2］。电路的系统框

开关电源工作原理详细解析

开关电源工作原理详细解析个人PC所采用的电源都是基于一种名为―开关模式‖的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC 交流电转化为脉动电压（配图1和2中的―3‖）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的―4‖）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC 直流电输出了（配图1和2中的―5‖）配图1：标准的线性电源设计图

智能控制开关设计

智能控制开关设计智能控制开关设计电源，单从对电源输出的控制来说，可以有几种控制方式。其一是单片机输出一个电压（经DA芯片或PWM方式），用作电源的基准电压。这种方式仅仅是用单片机代替了原来的基准电压，可以用按键输入电源的输出电压值，单片机并没有加入电源的反馈环，电源电路并没有什么改动。这种方式最简单。其二是单片机扩展AD，不断检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值之差，调整DA的输出，控制PWM芯片，间接控制电源的工作。这种方式单片机已加入到电源的反馈环中，代替原来的比较放大环节，单片机的程序要采用比较复杂的PID算法。其三是单片机扩展AD，不断检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值之差，输出PWM波，直接控制电源的工作。这种方式单片机介入电源工作最多。第三种方式是最彻底的单片机控制智能控制开关，但对单片机的要求也最高。要求单片机运算速度快，而且能够输出足够高频率的PWM波。这样的单片机显然价格也高。DSP类单片机速度够高，但目前价格也很高，从成本考虑，占电源成本的比例太大，不宜采用。廉价单片机中，AVR系列最快，具有PWM输出，可以考虑采用。但AVR单片机的工作频率仍不够高，只能是勉强使用。下面我们具体计算一下AVR单片机直接控制开关电源工作可以达到什么水平。AVR单片机中，时钟频率最高为16MHz。如果PWM分辨率为10位，那么PWM波的频率也就是开关电源的工作频率为16000000/1024=15625(Hz)，开关电源工作在这个频率下显然不够(在音频范围内)。那么取PWM分辨率为9位，这次开关电源的工作频率为16000000/512=32768(Hz)，在音频范围外，可以用，但距离现代开关电源的工作频率还有一定距离。不过必须注意，9位分辨率是说功率管导通－关断这个周期中，可以分成512份，单就导通而言，假定占空比为0.5，

高频开关电源的设计与实现

电力电子技术课程设计报告题目高频开关稳压电源专业电气工程及其自动化班级学号学生姓名指导教师 2016年春季学期起止时间：2016年6月25日至2016年6月27日

设计任务书11 高频开关稳压电源设计√ 一、设计任务根据电源参数要求设计一个高频直流开关稳压电源。二、设计条件与指标 1.电源：电压额定值220±10%，频率：50Hz； 2. 输出:稳压电源功率Po=1000W,电压Uo=50V；开关频率:100KHz 3.电源输出保持时间td=10ms(电压从280V下降到250V)；三、设计要求 1.分析题目要求，提出2~3种电路结构，比较并确定主电路结构和控制方案； 2.设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的保护电路； 3.参数计算，选择主电路及保护电路元件参数； 4.利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5.撰写课程设计报告。四、参考文献 1.王兆安，《电力电子技术》，机械工业出版社； 2.林渭勋等，《电力电子设备设计和应用手册》； 3.张占松、蔡宣三，《开关电源的原理与设计》，电子工业出版社。

目录一、总体设计 (1) 1．主电路的选型（方案设计） (1) 2.控制电路设计 (4) 3.总体实现框架 (4) 二、主要参数及电路设计 (5) 1.主电路参数设计 (5) 2.控制电路参数设计 (7) 3.保护电路的设计以及参数整定 (8) 4.过压和欠压保护 (8) 三、仿真验证（设计测试方案、存在的问题及解决方法） (9) 1、主电路测试 (9) 2、驱动电路测试 (10) 3、保护电路测试 (10) 四、小结 (11) 参考文献 (11)

家庭照明智能遥控开关设计

编号：_______________ 商丘科技职业学院毕业论文（设计）题目：家庭照明智能遥控开关设计系别机电工程系专业电子信息工程学生姓名马龙飞成绩指导教师贾宗慧 2011年 4月

为实现家居智能化，家庭内部照明或者其他家电的开关，需要集中或者分布式控制，有时还需要通过网络或者电话远程控制。从市场需求出介绍的智能总线式开关具有如下功能和特点：任何一个房间能控制任何房间的用电设备，并用发光二极管能指示任何房间的灯的状态。发光二极管亮代表此房间灯亮，发光二极管灭代表此房间灯灭。关键词：HN911热释电红外线传感器；555定时器；双向晶闸管；稳压二极管；智能照明

1. 引言 (1) 2.光控电子开关电路的设计 (2) 2.1 红外线传感器、光控智能开关的制作与调试 (2) 2.2 光控电子开关的安装与调试 (3) 3. 部分元器件介绍 (3) 3.1 555定时器 (4) 3.2 双向晶闸管 (6) 3.2.1双向晶闸管的结构 (6) 3.2.2 双向晶闸管的工作原理 (6) 3.3 稳压二极管 (6) 3.4 稳压管的应用 (7) 3.4.1 浪涌保护电路 (7) 3.4.2 电弧抑制电路 (7) 3.5 光敏电阻器 (8) 3.5.1 光敏电阻的结构 (8) 3.5.2 光敏电阻的原理 (8) 3.5.3 光敏电阻的分类 (8) 3.5.4 光敏电阻的主要参数 (9) 3.5.5 光敏电阻的制作材料 (9) 4.7805集成三端稳压器 (9) 5.电源电路设计 (10) 5.1 稳压电路 (10) 5.2 显示部分的设计 (11) 6.红外发射电路 (12) 6.1 红外检测接收电路 (13) 结论 (14) 附录 (15) 参考文献 (16)

基于单片机控制的智能开关的设计与实现_贺登天

第23卷第6期2007年6月甘肃科技 Gansu Science and T echnolo gy Vol.23N o.6 J un.2007 基于单片机控制的智能开关的设计与实现贺登天,甘重斗,夏春水 (兰州大学信息科学与工程学院电路研究所,甘肃兰州730000) 摘要:文章根据开关控制的要求,提出了基于单片机控制的智能开关的总体设计思路,并以单片机、交流互感器和固态继电路为主要器件,从硬件电路和软件两方面实现了对电路的设计。经过实际测试,电路达到了最初的设计要求。关键词:智能开关;单片机;电流互感器;固态继电器;控制中图分类号:TP319 在铁路系统、各种工业现场及用电场所,大量使用到交流断路器(即断路开关)。实际使用的断路器没有自动恢复功能,一旦断开,必须人工手动接通开关提供电源。在一些特殊场所(如铁路信号管控室)不希望人员频繁出入,由此,希望开发一种具有自动恢复功能的电流控制智能开关来替代现有的开关。 1设计要求及总体设计思路 1.1设计要求由此以上需要提出设计总体要求: (1)可以自动恢复工作:对出现频繁的干扰性故障,智能开关能通过测试电流大小,判断是否接通电源或断开电源,控制开关动作,并在开关断开(保护)电源一定时间后能自动恢复开通状态,避免人工参与控制。 (2)具有自动保护功能:当出现大的损坏性故障时,能迅速停止自动控制,并发出报警信号,由人工参预维修设备。维修完成后,再启动自动控制功能。 (3)开关控制灵活性高:对一定范围内的不同的控制电流,开关不需改动硬件,由参数设置调节完成控制。 (4)开关灵敏度好:开关能迅速对电流的大小变化做出反应,其反应时间至少不慢于普通的断路器。 1.2电路总体设计的思路基于以上要求,在设计思路上考虑以单片机为核心,通过采样并判断回路电流大小,来控制开关动作,以达到智能化控制的目的。电路的总体设计思路如图1所示,电路主要由电源电路、电流采样电路、单片机及其外围电路以及部、开关控制电路以及报警电路五部分构成。下面对开关各部分电路分别做出设计。2硬件电路设计硬件电路设计的要求是:(1)能够采样流过该开关的电流大小;(2)能够判断该电流大小是否超负荷,并控制开关动作;(3)具有现实弱电控制强电的转换电路。基于以上要求,决定选用LPC935做为控制开关的核心器件,LPC933/934/935/936系列是一款单片封装的微控制器,内部集成有看门狗电路及2个四路A/D转换器,适合于许多要求高集成度、低成本的场合,可以满足多方面的性能要求。另外,用电流互感器来实现对电流的采样,用固态继电器来做为最后的控制开关。下面分几个部分来做详细介绍。 2.1电源电路电源电路如图2所示。由于LPC935工作电压为+ 3.2V,因此,电源电路设计输入为~220V,输出为直流+ 3.2V电压。为减小电路板的面积,这里采用上海恒率电源科技有限公司生产的AC-DC电源模块AC220S05DC)6W,其输出电压为+5V,功率6W,再经DC/DC转换成直流+ 3.2V输出,做为整个控制电路的电源。恒率AC220S05DC-6W为隔离式高效开关电源模块,85VAC~265VAC宽压输入,具有体积小,电磁兼容性好,输出纹波噪声小,输出电压精度高及瞬变响应快等优点。三端稳压器LM317L及其外围元件构成DC/ DC转换电路,通过调节电位器RV2,使电源输出电压为+ 3.2V,满足电路要求。