声光双控开关的设计与实现
声光双控开关的设计555[1]
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声光双控开关的设计电路（1、信息与计算科学学院信息与计算科学专业2、信息与计算科学学院数学与应用数学专业）摘要：在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。
在本设计中介绍了多种声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，给出各电路原理图及元件参数选择，节电效果十分明显。
天黑有人走过楼梯通道时，当有脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。
在白天。
即使有声音。
楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。
声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。
关键字：自动控制信号放大光电开关声控电路光控电路延时电路一、电路的工作原理图1 声光控延时开关的电路原理图声光控延时开关的电路原理图见图 1 所示。
电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011 。
其内部含有4 个独立的与非门D1 ～D4 ，电路结构简单。
可靠性高。
顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启”，若干分钟后延时开关“自动关闭”。
因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后。
变为电子开关的开关动作。
明确了电路的信号流向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元。
由此可画出图 2 所示的方框图。
图2 声光控延时开关方框图结合图2来分析图1。
声音信号( 脚步声、掌声等) 由驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经C1耦合到D3进行电压放大，与非门D3此时是一个放大电路，放大的信号送到R3的一端。
R3、R4构成分压电路，并接到控制门D4的13脚，作为声控信号。
当有声音信号时，IC的10脚为高电平“ 1 ”，则R3、R4的中间分压为低电平“ 0 ”，即控制门D4的13脚为低电平。
为了使声光控开关在白天开关断开，即由光敏电阻RG等元件组成光控电路。
声光控开关的制作
声光控开关的制作所需材料：1.声音传感器2.光线传感器3.电路连接线4.开关5.蜂鸣器6.LED灯7.电源8.电池盒（如果需要）制作步骤：1.首先，准备好所需的传感器和其他材料，确保它们都是新的并且正常工作。
2.将声音传感器和光线传感器连接到一个电路板上。
这两个传感器分别有三个引脚，分别是正极、负极和信号输出引脚。
3.把声音传感器的正极连接到电源的正极，负极连接到电源的负极。
同样，把光线传感器的正极连接到电源的正极，负极连接到电源的负极。
4.将声音传感器的信号输出引脚连接到一个蜂鸣器，以便在触发声音信号时发出声音。
5.将光线传感器的信号输出引脚连接到一个LED灯，以便在触发光线信号时亮起。
6.将传感器与开关相连。
将声音传感器的信号输出引脚连接到开关的一个端口，将光线传感器的信号输出引脚连接到开关的另一个端口。
7.将开关的上、下两端分别连接到LED灯和蜂鸣器。
8.最后，将电源连接到电路板上，确保电路板能够正常供电。
完成以上步骤后，声光控开关即制作完成。
当声音传感器检测到声音信号时，蜂鸣器会发出声音；当光线传感器检测到光线信号时，LED灯会亮起。
同时，开关可以用来控制声光信号是否输出。
如果将开关置于开启状态，声光信号将输出；如果将开关置于关闭状态，声光信号将停止输出。
总结一下，声光控开关的制作并不复杂，只需一些基本的电路连接和简单的线路焊接即可完成。
通过合理安装和调节传感器及相关元件，我们可以实现声音和光线信号的自动检测和自动控制。
制作一个声光控开关可以帮助我们实现更便捷和智能的生活，提高生活质量。
声光双控开关的课程设计
声光双控开关的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解声光双控开关的基本原理，掌握电路组成及各部分功能。
2. 学生能描述声光双控开关在实际应用中的作用和优势。
3. 学生了解声光传感器的工作原理及其在智能控制系统中的应用。
技能目标：1. 学生能够正确组装声光双控开关电路，并进行调试。
2. 学生能够运用所学知识解决简单的声光双控开关故障问题。
3. 学生能够运用声光双控开关设计简单的智能家居控制系统。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理科学的兴趣，增强探索精神和创新意识。
2. 学生通过实际操作，培养动手能力、团队协作能力和问题解决能力。
3. 学生认识到科技与生活的紧密联系，提高环保意识，关注智能家居技术的发展。
课程性质：本课程为初中物理学科实验课，结合课本知识，注重实践操作和创新能力培养。
学生特点：初中学生好奇心强，动手能力逐渐增强，具备一定的物理知识基础。
教学要求：教师应引导学生主动参与实验，注重培养学生的实际操作能力和创新思维，将理论知识与实际应用相结合，提高学生的综合素养。
通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在学习过程中有明确的方向，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 电路基本概念：电压、电流、电阻等。
- 声光传感器原理：声音传感器、光敏传感器的原理及其在电路中的应用。
- 声光双控开关原理：电路组成、工作原理及控制过程。
2. 实践操作：- 声光双控开关电路的组装：学生分组进行电路组装，熟悉各元件功能及连接方式。
- 电路调试：学生调试组装好的声光双控开关电路，确保其正常工作。
- 故障排查：针对电路中可能出现的故障，引导学生进行问题分析和解决。
3. 创新设计：- 智能家居控制系统设计：鼓励学生运用声光双控开关设计简单的智能家居控制系统，提升实际应用能力。
- 环保理念融入：引导学生关注节能环保，将声光双控开关应用于日常生活中的节能控制。
教材关联：本教学内容与初中物理教材中“电路的基础知识”、“传感器及其应用”等章节相关。
最新声光控开关的设计与制作
声光控开关的设计与制作声光控开关的设计与制作【背景】:越来越智能化的社会，许多服务于人类的电器、电子产品等等不再人为的去操控，而是自动的满足人类的需要。
其中声光控开关就是这样的产品。
当声光控开关出现以后，人们就避免了因通过楼道或者一些街道时去寻找灯控开关的烦恼。
甚至在漆黑的夜晚中寻找灯控开关出现碰伤。
声光控开关的出现就避免了这些问题。
只要是环境的亮度达到某个值，人们的脚步声就能打开声光控开关。
声光控开关必须具备两个条件声光的作用才能开启。
一是环境的亮度达到某个值，二是具有声响效果。
声光控开关又具有节能、使用方便的优点，深受广大用户的喜爱。
一、原理1.1传感器的概念传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种将生活中常见的的力、热、光、电、湿度、温度等非电量转换成一种可测量的电量的中间媒介［］。
它是一种检测装置，能够检测到被测量物的一些信息，并将该信息按一定的规律转化成电信号或者其他所需的某种信号输出，以满足信息的传输、处理、存储和显示等。
传感器是进行自动检测和自动控制的关键环节。
传感器一般由敏感元件、基本转换电路、转换元件三部分组成，组成框图见图1。
1.2传感器的作用• 现代工农业生产尤其是在自动化生产过程中，就要用到各种传感器来检测和控制生产过程中的各个参数，使设备在正常状态或者最佳状态工作，并能生产出最好质量的产品。
可以说，如果没有传感器，现代的工农业生产也就失去了支柱。
• 在一些基础学科领域中，传感器更具有重要的地位。
随着现代科技的发展，已经进入了许多新领域：比如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到 mm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。
另外，随着对深化物质的认识、开拓新的能源、新的材料等各种极端技术的研究，像超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。
显然，要获取像这样大量人类感官无法直接获取的信息，没有一定的传感器是不可能实现的。
声光双控节能电子开关设计概要
摘要声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所，它具有体积小，外形美观，制作容易，工作可靠等优点，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。
此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。
它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。
本文阐述了简单的声、光同时控制的路灯电路的制作。
该电路能自动控制白天开关、夜晚亮灯、人走灯灭。
具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。
选择声敏传感器、光敏传感器作为基本元件。
综合了声、光和延时控制、工作稳定、节电并可延长灯泡寿命。
光敏传感器,声控传感器两种传感器形成了声控、光控两种控制的电路。
利用布局和布线规则完成了电路板的制作。
实现了电子开关的两种控制，实验结果实现了灯的控制。
关键词：声光双控延时节电目录摘要...................................................................І1总体电路设计 (1)2各模块设计 (1)2.1电源模块 (1)2.2信号收集模块 (3)2.2.1光信号收集电路的设计 (3)2.2.2光信号电路的工作原理 (3)2.3.1声音信号收集电路的设计 (5)2．4信号处理模块 (6)2、4、1 芯片TC4081BP的介绍 (6)2、4、2 芯片TC4081BP的工作原理 (6)2.5 延时模块 (8)2.5.1延时控制电路 (8)2.5.2 RC电路的放电过程 (9)2.5.3 RC电路的时间常数 (10)2.6被控制电路 (11)2.6.1 电路工作原理 (11)3电路仿真及PCB图 (12)4总结体会 (14)5参考文献 (15)声光双控节能电子开关设计1总体电路设计所设计的电路分为五个模块：电源模块，信号收集模块，信号处理模块，延时模块和被控制模块。
(模块图如1-2)电源模块为整个电路提供稳定的直流电源，使驱动三极管，芯片TC4081BP和小灯。
声光双控节能电子开关设计
摘要声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所，它具有体积小，外形美观，制作容易，工作可靠等优点，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。
此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。
它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。
本文阐述了简单的声、光同时控制的路灯电路的制作。
该电路能自动控制白天开关、夜晚亮灯、人走灯灭。
具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。
选择声敏传感器、光敏传感器作为基本元件。
综合了声、光和延时控制、工作稳定、节电并可延长灯泡寿命。
光敏传感器,声控传感器两种传感器形成了声控、光控两种控制的电路。
利用布局和布线规则完成了电路板的制作。
实现了电子开关的两种控制，实验结果实现了灯的控制。
关键词：声光双控延时节电目录摘要...................................................................І1总体电路设计 (1)2各模块设计 (1)2.1电源模块 (1)2.2信号收集模块 (3)2.2.1光信号收集电路的设计 (3)2.2.2光信号电路的工作原理 (3)2.3.1声音信号收集电路的设计 (5)2．4信号处理模块 (6)2、4、1 芯片TC4081BP的介绍 (6)2、4、2 芯片TC4081BP的工作原理 (6)2.5 延时模块 (8)2.5.1延时控制电路 (8)2.5.2 RC电路的放电过程 (9)2.5.3 RC电路的时间常数 (10)2.6被控制电路 (11)2.6.1 电路工作原理 (11)3电路仿真及PCB图 (12)4总结体会 (14)5参考文献 (15)声光双控节能电子开关设计1总体电路设计所设计的电路分为五个模块：电源模块，信号收集模块，信号处理模块，延时模块和被控制模块。
(模块图如1-2)电源模块为整个电路提供稳定的直流电源，使驱动三极管，芯片TC4081BP 和小灯。
声光双控设计
摘要传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之广泛的领域。
可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。
在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。
在本设计中介绍了多种声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，给出各电路原理图及元件参数选择，节电效果十分明显。
天黑有人走过楼梯通道时，当有脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。
在白天。
即使有声音。
楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。
声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。
关键字：信号放大；自动控制；光电开关AbstractSensors through to the already such as industrial production, the development, the ocean detection, environmental protection, resources investigation, medical diagnosis, biological engineering, or even cultural relic protection and so on of the extremely broad range of industries. It is no exaggeration to say, from the vast space, to the vast ocean, so that all sorts of complicated engineering system, almost every modern project, is inseparable from the various kinds of sensors.In schools, offices, factories and enterprises, and other units public and residential neighborhood of public corridor, ever-burning lamps phenomena are very common, this creates a tremendous waste of energy. In this design is described in DuoZhong sound electric lamps controller of the composition, properties, application and working principle, given all of the circuit principle diagram and components, the choice of parameters of energy saving effect is very clear. It is dark someone pass the stairs channel, when footsteps or other sounds, will provide automatic light, building lighting, when people enter the house or out of the apartment, corridor lights delay a few minutes will automatically be put out. During the day. Even if a voice. Corridor lights also will not light, can achieve the purpose of saving energy. Sound electric delay switch is not only applied in the corridor of residential area, but also apply to factory, office building, teaching building, public places, it has small, beautiful shape, is easy to make and reliable work, etc.Key words：amplification；Automatic control；Photoelectric switch目录引言 (1)1 传感器介绍 (2)1.1 感光部分 (2)1.2 感声音模块 (2)2 设计方案的思想与原理介绍 (2)2.1 设计思想 (3)2.2 设计中的自我创新内容 (3)2.2.1通路延时可控 (3)2.2.2声音与光的敏感度可调 (3)2.2.3导通过程中再次传感设定 (4)2.2.4房间模式 (4)2.2.5路灯模式 (4)2.2.6人或物品计数模式 (4)2.3 原理介绍 (4)3 电路模块说明 (5)3.1 光敏 (5)3.2 声敏 (6)3.3 输出 (7)3.4 总体 (8)4 电路调试过程中出现的问题与解决方法 (9)4.1 导通之后发热 (9)4.2 无法调节敏感度 (9)4.3 数码管出现乱码 (10)4.4 计数模式出现的问题 (10)4.5 延时方案的选择 (10)4.6 房间模式的实际应用问题 (10)5 电路的实际应用与拓展方向 (10)6 结论 (11)谢辞 (13)参考文献 (14)附录 (15)引言人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。
声光双控开关的设计_changli
课题名称班级 07自动化（1）姓名常 **学号 **2100301**课题声光双控开关的设计指导教师李**设计任务书一、设计课题：声光双控开关的设计二、主要内容整个电路由电源电路，放大电路，处理电路（声控电路、光控电路）及延时电路等部分组成。
光敏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，从而要实现自动控制，延时电路声音消失后一段光照时间。
三、设计要求1、撰写设计说明书一份(电脑打印，3000字左右)2、仿真四、课程设计说明书的主要内容及撰写顺序1、课题名称2、设计任务书3、中英文摘要和关键词4、目录5、绪论6、正文（分章、节、小节三级标题撰写）1）方案选择与论证；2）方案的原理框图，总体电路图及原理说明；3）单元电路设计与原理说明，元器件选择和电路参数计算说明；4）电路仿真。
对仿真中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析。
7、收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。
8、参考文献9、谢词10、附录A：总电路图和PCB图附录B：元器件清单附录C：集成模块的管脚排列与管脚功能五、参考文献1、马建国主编.电子系统设计. 北京：高等教育出版社，20042、康华光主编.模拟电子技术..北京：高等教育出版社，20073、实用电路分析. 刘春晖主编.北京电子报.19954、电子系统设计与实践.周群，杨刚主编.电子工业出版社.20045、模拟集成电路应用. 王秀杰，张畴先.西北工业大学出版社.19946、模拟电子技术. 程开明主编.重庆大学出版社.19927、电路分析与电子技术. 湖南工学院电工电子实验室编20058、PROTEL 99SE原理图与PCB及仿真.清源计算机工作室.机械工业出版社.20059、电工电子技能训练.熊幸明主编.电子工业出版社.200510、电路分析.曹才开主编.清华大学出版社.200511、大学生电子设计网、12、中国电子元器件咨询网、13、电子课程设计网、14、模拟电子技术精品课程设计网、摘要：在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。
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主要内容
设计目的与意义 设计原理
电路设计
总结
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一、设计目的与意义
目的
能耗是当前全球共同关注的热点，
而大量的能源浪费是由公共场所的“长明
灯”造成的，所以设计自动开关是为了节 约资源，同时也能使人们的生活更方便。
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一、设计目的与意义
输 出 延 时
执 行 机 构
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三、电路设计
电源电路设计
声控电路设计
光控电路设计 延时电路设计
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电源电路设计
整流 限流 稳压 滤波
电源部分电路图
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声控电路设计
声音信号
驻极话 筒BM
电信号
放大处理
控制信号
控 制 器
声控部 分电路 图
负载ED
延时电路设计
延时电路就是定时电路。定时器电路在接收 到声控电路传来的电信号后定时一段时间，控制 场效应管延时导通或截止。从而控制负载灯泡的 亮灭。 作为一个延时开关电路，场效应管在整个电 路中起到很重要和关键的作用。
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延时时间理论值为： t=R7C4=10uF×3.9M≈39 s
延时时间理论值：
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谢
谢！
敬请各位老师批评、指导！
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意义 一是可以省电，灯泡大部分时间都可以 不工作，因此节电效率很高，可达80%左右； 二是相当方便，首先，不用接触，全自动 智能控制；其次，接线简单、安装方便， 它是公共场所照明开关的理想选择，被人 们誉为“长明灯的克星”。
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二、设计原理
原理方框图：
声源
声电 转换
处 理
光源
光电 转换
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光控电路设计
光信号
光敏电 阻RG
电信号
放大处理
控制信号
控 制 器
光控部分电路图
负载LED
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光信号的采集
光敏电阻的阻值 随光照强度的变化而变 化。 光照射到半导体或绝缘
基本工作原理是
体的表面时，使物体内部的
内光电效应
受束缚电子受到激发，从而
使物体的导电性能改变。
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延时部分 电路图
D6 D C4
t=R7C4=10uF×3.9M≈39 s
E + R7*
10uF
3.9MΩ
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总体电路图
电源部分
声控部分
光控部分
延时部分
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四、总结
本次设计的声光双控延时开关，实现了晚上光 线变暗时用声音自动开灯，定时40s左右后自动熄灭， 白天光线充足时，无论多大的声音干扰也不开灯的 功能。