声控开关的设计课程设计
声光控开关的课程设计
声光控开关的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解声光控开关的基本原理，掌握声、光传感器的工作机制。
2. 学生能够描述声光控开关在日常生活和工业中的应用，了解其重要性和实用性。
3. 学生能够解释声光控开关电路图的构成，分析电路中各元件的功能。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的声光控开关电路。
2. 学生能够通过实验操作，测试并优化声光控开关电路的性能。
3. 学生能够运用问题解决策略，分析并解决声光控开关电路中可能出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对声光控开关产生兴趣，培养对物理科学的热爱和好奇心。
2. 学生通过小组合作完成项目，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生认识到声光控开关在节能环保方面的重要性，提高社会责任感和环保意识。
课程性质：本课程为初中物理学科实验课，以实践操作为主，结合理论知识，培养学生的动手能力和科学素养。
学生特点：初中学生具备一定的物理基础，对实验课有较高的兴趣，好奇心强，善于观察和动手实践。
教学要求：教师需引导学生掌握声光控开关的基本原理，注重实验操作技能的培养，鼓励学生思考、提问和解决问题，提高学生的科学素养。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在掌握知识的同时，形成良好的团队合作精神和环保意识。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 声光控开关的基本原理- 声、光传感器的工作机制- 声光控开关电路图的构成及各元件功能- 声光控开关在日常生活和工业中的应用2. 实践操作：- 设计并搭建简单的声光控开关电路- 实验操作：测试并优化声光控开关电路性能- 问题解决：分析并解决声光控开关电路中可能出现的问题3. 教学大纲：- 第一课时：引入声光控开关的概念，讲解基本原理和声、光传感器工作机制，让学生了解其在生活中的应用。
- 第二课时：分析声光控开关电路图，认识各元件及其功能。
- 第三课时：分组设计并搭建简单的声光控开关电路，进行实验操作。
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。
声控开关课程设计
声控开关课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解声控开关的基本原理，掌握声音传感器的工作机制。
2. 使学生了解声控开关在生活中的应用，掌握相关的物理知识。
3. 培养学生对声控开关电路图的识图能力。
技能目标：1. 培养学生动手搭建声控开关电路的能力，提高实验操作技能。
2. 培养学生运用声控开关解决实际问题的能力，提高创新思维和动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对声控开关的兴趣，培养学习物理的积极性。
2. 培养学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力。
3. 增强学生对科技与生活的联系的认识，培养社会责任感和创新精神。
课程性质分析：本课程属于物理学科，结合学生年级特点，注重实践性与探究性，通过声控开关的制作，使学生掌握相关物理知识，提高动手实践能力。
学生特点分析：学生处于好奇心强、求知欲旺的年级，对新鲜事物充满兴趣。
通过本课程的学习，可以激发学生的学习兴趣，培养创新意识和动手能力。
教学要求：1. 注重理论知识与实践操作相结合，提高学生的综合能力。
2. 创设有趣的教学情境，引导学生主动参与，提高课堂氛围。
3. 强调团队合作，培养学生沟通协作能力。
4. 关注个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 理论知识：- 声音的产生与传播原理- 声音传感器的构造、工作原理及其在声控开关中的应用- 声控开关电路的组成及功能- 电路图的识图方法2. 实践操作：- 动手搭建声控开关电路，熟悉电路连接方法- 调试声控开关，掌握调试技巧- 优化声控开关电路，提高开关的灵敏度和稳定性3. 教学大纲：- 第一课时：介绍声音的产生与传播原理，声音传感器的构造与工作原理，引导学生了解声控开关的基本概念。
- 第二课时：讲解声控开关电路的组成及功能，分析电路图，让学生掌握识图方法。
- 第三课时：分组进行声控开关电路搭建，指导学生进行实践操作，培养动手能力。
- 第四课时：对声控开关进行调试与优化，让学生了解影响声控开关性能的因素。
声控灯开关电路课程设计
声控灯开关电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并描述声控灯开关电路的基本原理，包括声音信号的接收、放大、触发和执行机构的运作。
2. 学生能够列举并解释电路中各元件的功能，如麦克风、放大器、比较器和继电器等。
3. 学生能够准确使用相关的电子元件符号，绘制声控灯开关电路图。
技能目标：1. 学生能够正确使用多用电表进行电阻、电压和电流的测量，以及检测电路故障。
2. 学生通过小组合作，能够动手搭建一个简单的声控灯开关电路，并进行功能测试。
3. 学生能够通过实验数据分析，优化电路参数，使声控灯开关电路达到最佳工作状态。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子技术的兴趣，认识到科技在日常生活中的应用。
2. 学生在小组合作中学会相互尊重、沟通和协作，培养团队合作精神。
3. 学生通过解决实际问题，增强创新意识，提高实践能力，形成积极的学习态度和科学探究精神。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材第四章《传感器及其应用》内容，组织以下教学大纲：1. 基本原理学习：- 介绍声音传感器（麦克风）的工作原理及其在声控电路中的作用。
- 讲解放大器、比较器的功能及在声控灯开关电路中的应用。
2. 实践操作指导：- 展示并解析声控灯开关电路的完整电路图。
- 引导学生动手搭建电路，包括选择合适的电子元件、电路连接和调试。
3. 技能训练：- 指导学生使用多用电表进行电路参数测量。
- 教学电路故障检测和排除方法。
4. 优化与创新：- 分析电路工作状态，讨论如何优化电路性能。
- 鼓励学生思考如何改进电路设计，提高声控灯开关的可靠性和实用性。
5. 教学进度安排：- 第一课时：基本原理讲解与电路图分析。
- 第二课时：动手搭建声控灯开关电路，小组合作进行功能测试。
- 第三课时：电路调试与优化，讨论改进方案。
教学内容确保与课本紧密关联，注重科学性和系统性，旨在通过理论与实践相结合的教学方式，提高学生对声控技术的理解和应用能力。
延时声光控开关课程设计
延时声光控开关课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解延时声光控开关的工作原理，掌握相关电子元件的功能和连接方式。
2. 学生能描述延时声光控开关在生活中的应用，了解其节能环保意义。
技能目标：1. 学生能正确使用万用表、电烙铁等工具，进行电路元件的测量和焊接。
2. 学生能按照电路图，独立完成延时声光控开关的组装和调试。
3. 学生能运用所学知识，解决实际问题，对延时声光控开关进行优化和改进。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对电子技术的兴趣和爱好，增强实践操作能力。
2. 学生能认识到延时声光控开关在节能环保方面的作用，提高环保意识。
3. 学生在小组合作中，培养团队协作精神，学会分享和交流，提高沟通能力。
课程性质：本课程为电子技术领域的高年级实践课程，结合学生的年龄特点和知识水平，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：高年级学生具有一定的电子技术基础，对实践操作有较高的兴趣和热情，具备一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求：教师应引导学生掌握基础知识，注重实践操作，鼓励学生提出问题、解决问题，培养学生的创新思维和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标，结合教材以下章节：1. 电子元件基础知识：介绍常用的电子元件，如电阻、电容、二极管、三极管等，分析其在延时声光控开关中的作用。
2. 声光控开关原理：讲解延时声光控开关的工作原理，包括声音检测、光强检测、延时控制等模块。
3. 电路图的识别与绘制：学习电路图的基本符号，掌握延时声光控开关电路图的识别与绘制方法。
4. 实践操作：指导学生进行延时声光控开关的组装、调试与优化。
具体教学内容安排如下：1. 第一周：电子元件基础知识学习，了解延时声光控开关的原理。
2. 第二周：学习电路图的识别与绘制，分析延时声光控开关电路图。
3. 第三周：分组讨论，确定延时声光控开关的组装方案。
声光控开关电路课程设计
声光控开关电路课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握声光控开关电路的基本原理、组成部分及工作原理。
了解光敏电阻和声敏电阻的特性，以及它们在电路中的作用。
2.技能目标：学生能够独立设计并搭建一个声光控开关电路，通过实验观察并分析电路的工作效果，培养学生的动手能力和实验技能。
3.情感态度价值观目标：培养学生对科学的热爱和好奇心，激发学生主动探索科学奥秘的欲望，培养学生的团队协作精神和环保意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.声光控开关电路的基本原理：介绍声光控开关电路的工作原理，让学生了解电路中各元件的作用。
2.光敏电阻和声敏电阻的特性：讲解光敏电阻和声敏电阻的物理特性和工作原理，使学生了解这两种电阻在声光控开关电路中的应用。
3.声光控开关电路的设计与搭建：引导学生根据电路图设计并搭建声光控开关电路，培养学生动手实践能力。
4.实验观察与分析：学生分组进行实验，观察声光控开关电路的工作效果，分析实验结果，培养学生的实验技能。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下几种教学方法：1.讲授法：教师讲解声光控开关电路的基本原理、光敏电阻和声敏电阻的特性，使学生掌握相关知识。
2.实验法：学生动手搭建声光控开关电路，观察实验现象，培养学生的实践能力。
3.讨论法：分组讨论实验结果，分析电路的工作原理，提高学生的思考和分析能力。
4.案例分析法：通过分析实际应用场景，使学生了解声光控开关电路在生活中的重要作用。
四、教学资源为了支持本节课的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用符合课程标准的教材，为学生提供理论知识的学习。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、实验视频等多媒体资料，帮助学生形象地理解电路原理。
4.实验设备：准备声光控开关电路实验所需的器材，如光敏电阻、声敏电阻、电源、导线等，确保学生能够顺利进行实验。
课程设计声光控开关
课程设计声光控开关一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握声光控开关的基本原理和制作方法；技能目标要求学生能够独立完成声光控开关的制作，并理解电路图的绘制；情感态度价值观目标要求学生培养对科技创新的兴趣，提高动手能力和团队协作能力。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果。
首先，学生需要了解声光控开关的基本原理，包括声音的产生、传播和接收，以及光线的传播和感应。
其次，学生需要掌握声光控开关的制作方法，包括电路图的绘制、元件的选择和焊接，以及编程和调试。
最后，学生需要通过实践活动，培养团队协作能力和创新思维。
二、教学内容根据课程目标，我们选择和了以下教学内容。
首先，介绍声光控开关的基本原理，包括声音和光线的产生、传播和接收。
其次，讲解声光控开关的制作方法，包括电路图的绘制、元件的选择和焊接，以及编程和调试。
然后，通过实践活动，让学生亲自动手制作声光控开关，并进行测试和优化。
最后，进行案例分析和讨论，让学生了解声光控开关在实际应用中的作用和前景。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，我们选择了多种教学方法。
首先，采用讲授法，讲解声光控开关的基本原理和制作方法。
其次，采用讨论法，引导学生进行案例分析和讨论，提高他们的思考和表达能力。
然后，采用实验法，让学生亲自动手制作声光控开关，培养他们的动手能力和团队协作能力。
最后，采用案例分析法，让学生了解声光控开关在实际应用中的作用和前景。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们选择了以下教学资源。
首先，教材《声光控开关》提供了详细的知识点和制作方法。
其次，参考书《电子电路设计》和《编程语言入门》为学生提供了更深入的理论和实践指导。
然后，多媒体资料包括教学PPT和实验演示视频，为学生提供了直观的学习材料。
最后，实验设备包括声光控开关套件和编程软件，为学生提供了动手实践的机会。
声控开关设计课程设计
声控开关设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解声控开关的工作原理，掌握相关电子元件的功能和连接方式。
2. 使学生了解声音信号的采集、处理和转换过程，以及其在实际应用中的重要性。
3. 帮助学生掌握基本的声控开关编程方法，提高编程思维和解决问题的能力。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成声控开关的搭建和调试。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高创新意识和团队协作能力。
3. 提高学生的编程技能，使其能够运用编程软件进行声控开关的设计和优化。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子科技的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生良好的团队合作意识，学会倾听、沟通、协作和分享。
3. 增强学生的环保意识，使其关注声音污染和节能减排问题，树立绿色生活的价值观。
课程性质：本课程属于电子技术与应用领域，结合编程和实际操作，培养学生的动手能力、创新意识和团队合作精神。
学生特点：六年级学生具有一定的电子元件知识和编程基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作和团队合作。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，突出实用性，注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电子元件知识：介绍声控开关中涉及的电子元件，如麦克风、放大器、比较器、继电器等，关联教材第3章“常用电子元件”内容。
2. 声音信号处理：讲解声音信号的采集、放大、处理和转换过程，关联教材第4章“信号处理基础”内容。
3. 声控开关原理：阐述声控开关的工作原理，包括声音检测、信号处理、控制执行等环节，关联教材第5章“声控开关原理与应用”内容。
4. 编程方法：介绍声控开关编程方法，如流程图设计、代码编写等，关联教材第6章“编程基础与应用”内容。
5. 实践操作：指导学生进行声控开关的搭建、调试和优化，关联教材第7章“实践操作与项目制作”内容。
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图7放大电路性能测试图
图８ 整形电路性能测试图
３．单稳延时电路测试如图10所示。
图９单稳延时仿真电路
图10单稳延时电路性能测试
4.时基电路性能测试。时基仿真电路如图11所示。时基电路性能测试如图1２所示。
3．主要器件:(1)5５5定时器；(2)计数器7４LS９0或74LＳ160;(３)译码器74LS４7或74LS48; (４）LED数码管。
四、实验要求
１.根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。
2．进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料
1.谢自美.电子线路设计·实验·测试.[M]武汉：华中理工大学出版社,２００0年
0.57ｓ
０.０４
1０0k
1.１s
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1.45s
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400k
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５.5s
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0.０4
６0０k
6.6s
6.2ｓ
０．06
五、结论、性价比
该声控开关电路实现了任务书中的性能指标，具有亮灯功能,其亮灯时间可以被存储;已输入信号开始计算，输入和输出以及中间计算过程通过LED数码显示器显示出来,非常直观。由表１可知，该电路误差不大，符合标准。
图1声控开关原理框图
二、技术指标
１．接收到一定强度的声音后,声控开关点亮发光二极管(电流5~10mA),延时时间在1~10s之间可调。
2．延时时间用ＬED数码管显示,时间单位为0.１ｓ,显示范围为0~9.９s。
三、设计要求
1.在选择器件时，应考虑成本。
2．根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
图2放大整形电路原理框图
2单稳延时电路
用555定时器构成的单稳态触发器起单稳延时作用，高电平触发,其中tw=1.1ＲＣ。时间是0—10ｓ可调，C取100uF,可计算出R为0—90０千欧的电位器。如图3电路所示。
图3 单稳延时电路原理框图
3．时基电路
用55５定时器构成多谐振荡器，控制单位时间，t=(Ｒ１+2Ｒ2)Cｌn2，其中t=0．1s,C取10ｕF，可计算出R=4.8千欧。如图4电路所示。
设计任务技术指标;1．接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管（电流5~1０mA),延时时间在1~10s之间可调。
2．延时时间用LED数码管显示,时间单位为０.１s，显示范围为0~9.9ｓ。
二、方案说明
此方案采用７4ls160计数器，7４ls47译码器,集成运放放点电路,５55构成的单稳态触发器和多谐振荡器以及施密特触发器，还有7４ls00等问电路。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号,幅度很小，经放大、整形后,触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号,驱动发光二极管显示。同时,这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数,并用数码管显示延
图１1时基仿真电路
图12时基电路性能测试
5.计数译码器电路性能测试。用频率为10０0Hz,幅值为10V的信号发生器
的触发脉冲。性能测试如图13所示。
图１3计数译码器电路性能测试
。
通过以上性能测试，得表1
Rw
Tw
实测值
误差
1０k
0.11s
０.1０ｓ
0.0９
20k
0．2２s
0.１9ｓ
0.１4
50ｋ
０.5５s
原理框图如图１所示。
图1声控开关原理框图
从以上方案中可知，方案设有信号发生电路，放大整形电路,单稳延时，实基电路，计数器以及译码显示。各部分功能明确且之间的联系容易理解，所以采用这种方案。
三、电路设计
1. 放大整形电路
因为集成运放起着放大的作用，所以它的输出信号应为输入信号的101倍。用555定时器构成的施密特触发器起整形作用。如图２电路所示。
院（系)计算机学院专业计算机科学与技术
班级学号姓名
课程设计题目声控开关的设计
课程设计时间:201０年07月15日至2010年07月24日
课程设计的内容及要求：
一、设计说明
设计一个声控开关,控制对象为发光二极管。
电路原理框图如图1所示。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路,产生一个宽度可调的脉冲信号,驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号,使计数器计数，并用数码管显示延时时间。
2.阎石.数字电子技术基础.［M]北京：高等教育出版社，２006年
３.付家才.电子实验与实践.［M]北京：高等教育出版社,20０４年
六、按照要求撰写课程设计报告
指导教师年月日
负责教师年月日
学生签字年月日
成绩评定表
评语、建议或需要说明的问题：
指导教师签字： 日期：
成 绩
声控开关的设计
一、概述
ﻩ声控开关在实际中的应用相当广泛，是一些声控灯基本组成部分,其原理适用于很多声控器械,它涉及到时序逻辑电路如何设计、分析和工作等方面。通过此电路更深刻的了解时序逻辑部件的工作原理，从而掌握如何根据需要设计满足要求的各种电路图,解决生活中的实际问题，将所学知识应用于实践中。
该电路主要用到了集成运放,5５5定时器，7４ls160计数器,74ls47译码器这几钟器件,各元件功能明确联系紧密，对声控原理的实现简明易了。所用元器件种类较少性价比比较合适。
七、课设体会及合理化建议
通过此次设计,我们进一步加深了对数字电路知识的认识与理解,掌握了数显频率计的设计、组装与调试方法。更加熟练的运用仿真软件，并学习了运用软件测试、调试、改进电路。培养了独立思考、分析、解决问题的能力,并培养了我们的动手能力。
图4 时基电路原理框图
4. 计数译码电路
该电路将根据单稳延时电路和时基电路决定的主脉冲给计数器。计数器由十进制计数器74ls160构成，译码器由74ls4７构成。如图5电路所示。
图５计数译码电路原理框图
四、性能的测试
1.放大整形电路的性能测试。放大倍数为101倍。用信号发生器代替声音信号。仿真电路如图６所示。放大电路性能测试如图7所示。整形电路性能测试如图8所示。
声控开关的设计课程设计
———————————————————————————————— 作者:
———————————————————————————————— 日期:
ﻩ
沈阳航空航天大学
课 程 设 计
(说明书）
声控开关的设计
班级 / 学号
学 生 姓 名
指 导 教 师
沈阳航空航天大学
课程名称数字逻辑课程设计