声控灯地设计与制作-哈工大-电子技术课程设计
声控灯电课程设计哈工大
声控灯电课程设计哈工大一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握声控灯的基本原理和制作方法，培养学生的动手能力和创新能力，提高学生对物理学科的兴趣和热情。
知识目标：使学生了解声音的产生、传播和接收的基本原理，理解声控灯的工作原理；掌握基本电路知识，学会使用基本电子元件。
技能目标：培养学生动手操作能力，学会使用实验仪器和工具；培养学生解决问题的能力，能够分析和解决实验中遇到的问题。
情感态度价值观目标：培养学生对科学的热爱和好奇心，增强学生的创新意识，培养学生的团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括声音和电路两个部分。
1.声音部分：包括声音的产生、传播和接收原理，声波的特性，声音的强度和频率等。
2.电路部分：包括电路的基本概念，电子元件的使用，基本电路的连接和分析，电路图的阅读和绘制等。
3.声控灯制作：包括声控灯的工作原理，声控电路的设计和搭建，声控灯的调试和优化等。
三、教学方法本课程采用讲授法、实验法、讨论法等多种教学方法相结合的方式进行教学。
1.讲授法：用于讲解基本原理和概念，使学生建立理论知识框架。
2.实验法：通过动手实验，使学生直观地感受和理解声音和电路的原理，培养学生的动手能力。
3.讨论法：通过小组讨论，激发学生的思考，培养学生解决问题的能力。
四、教学资源教学资源包括教材、实验设备、多媒体资料等。
1.教材：选用合适的教材，为学生提供系统的理论知识学习。
2.实验设备：提供足够的实验设备，保证每个学生都能动手进行实验。
3.多媒体资料：利用多媒体资料，为学生提供丰富的视觉和听觉学习资源，增强学习的趣味性。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
1.平时表现：包括课堂参与度、提问回答、小组讨论等，以考察学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置适量的作业，要求学生按时完成，以巩固所学知识和提高解题能力。
3.考试：进行期中和期末考试，以检验学生对课程知识的掌握程度。
声控照明课程设计
声控照明课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解声控照明的概念，掌握声控照明系统的基本构成及工作原理。
2. 学生能够运用物理知识，分析声音与照明设备之间的关联性，阐述声控照明在实际生活中的应用。
3. 学生了解声控照明技术的发展趋势及其对节能减排的贡献。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的声控照明电路，并进行调试与优化。
2. 学生通过实践操作，培养动手能力、团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科技创新的兴趣，激发学习热情，树立勇于探索的精神。
2. 学生认识到声控照明技术在节能环保方面的重要性，增强环保意识，形成绿色生活的价值观。
3. 学生通过课程学习，培养合作精神，学会尊重他人，提高沟通能力。
课程性质：本课程为跨学科综合实践活动课程，结合物理、工程技术等知识，强调实践与创新。
学生特点：六年级学生具有一定的物理知识基础，好奇心强，喜欢动手操作，具备初步的团队合作能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生主动参与，培养学生的创新意识和实践能力。
教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能在课程中收获成长。
通过课程目标的分解，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面得到全面提升。
二、教学内容1. 基本概念：声音的产生、传播与接收；照明的种类及原理。
教材章节：声音与听觉、光与视觉。
2. 声控照明系统构成：麦克风、声音处理器、照明设备等组件及其功能。
教材章节：电子技术与实践活动。
3. 声控照明工作原理：声音信号转换为电信号，控制照明设备的开关与亮度。
教材章节：传感器与自动控制。
4. 实践活动：设计并制作简单的声控照明电路，进行调试与优化。
教材章节：综合实践活动、电路设计与制作。
5. 节能减排与环保：声控照明技术在节能环保方面的优势与应用。
教材章节：能源与环保、科技创新与未来。
6. 技术发展趋势：国内外声控照明技术的发展动态与前景。
声光控灯电子课程设计
声光控灯电子课程设计一、教学目标本课程旨在通过声光控灯电子项目的设计与实现，让学生掌握以下知识目标：1. 了解声光控灯的工作原理和基本电路设计；2. 学习常用电子元器件的功能和使用方法；3. 掌握基本的电路焊接和调试技巧。
在技能目标方面，学生应能：1. 独立完成声光控灯电路的设计和搭建；2. 熟练使用焊接工具，进行电子元件的焊接；3. 通过调试，解决电路中出现的问题。
情感态度价值观目标方面，通过本课程的学习，学生应能：1. 体验到动手实践的乐趣，增强对电子科技的兴趣；2. 培养团队合作精神，学会与他人分享和交流；3. 理解科技对生活的重要性，增强社会责任感和创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1. 声光控灯的工作原理介绍；2. 常用电子元器件的功能讲解；3. 电路设计、焊接和调试技巧的实践操作；4. 项目总结和交流分享。
具体到教材，我们将参考《电子技术基础》一书，按照章节顺序，结合声光控灯的设计需求，安排教学内容和进度。
例如，在讲解声光控灯的工作原理时，我们将学习第3章的“声音信号处理”和第4章的“光学基础知识”；在讲解电子元器件时，我们将结合第5章的“常用半导体器件”进行讲解；在实践操作环节，我们将按照第6章的“电子电路实践”进行电路设计和焊接。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
在讲授法方面，教师将系统地讲解声光控灯的工作原理、电子元器件的功能等理论知识；在讨论法方面，教师将引导学生针对实际问题进行思考和讨论，培养解决问题的能力；在案例分析法方面，教师将通过分析具体案例，使学生了解声光控灯在实际应用中的优势和局限；在实验法方面，教师将学生动手实践，让学生在实际操作中掌握电路设计和焊接技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1. 教材《电子技术基础》；2. 参考书，如《电子电路设计与实践》、《声光控技术应用》等；3. 多媒体资料，如教学视频、PPT等；4. 实验设备，如声光控灯实验板、焊接工具、电子元器件等。
声控灯的设计与制作
声控灯的设计与制作声控灯是一种利用声音信号控制灯光开关的智能家居设备，具有节能、方便等特点，受到了越来越多人的青睐。
本文将从声控灯的设计原理、制作步骤以及可行性进行介绍。
首先，声控灯的设计原理是基于声音信号的识别和处理。
当用户发出特定的声音信号时，传感器可以感知到并将其转化为电信号，通过对电信号的处理可以判断用户的意图，从而控制灯光的开关。
例如，用户发出的声音信号为“开灯”，则传感器可以将此声音信号转化为电信号，并通过系统判断用户的意图是要打开灯光，从而控制灯光的开关。
其次，声控灯的制作可以分为硬件部分和软件部分。
硬件部分主要包括传感器、电路板、灯具等组件。
传感器是感知声音信号的重要器件，可选择市场上常见的麦克风传感器或声控传感器。
电路板是实现声音信号转化和处理的主要部件，可以使用Arduino等开源硬件平台制作，并根据实际需要添加适当的电路元件，如电容、电阻等。
灯具可选择与电路板相配套的LED灯条或其他类型的灯具。
软件部分主要包括声音信号的识别和处理算法。
根据用户的需求可以选择不同的算法，如基于模式匹配的算法、基于语音识别的算法等。
在程序设计过程中，需要通过编程语言实现声音信号的识别与处理，并将其转化为控制信号，从而控制灯光的开关。
最后，声控灯的制作步骤如下：1.购买所需材料：传感器、电路板、灯具等。
2.搭建电路：根据电路图将传感器和电路板连接起来，并根据需要添加其他元件。
3.烧录程序：使用编程软件对电路板进行烧录操作，将声音信号的识别和处理算法写入电路板。
4.接入灯具：将电路板与灯具相连接，确保灯具与电路板可以正常配合工作。
5.完善功能：对程序进行调试和优化，确保声控灯的功能正常。
6.安装和使用：将声控灯安装在需要的位置，根据需要测试其功能，并根据实际需求进行调整。
从上述步骤可以看出，声控灯的制作相对简单，只需购买合适的材料和组件，并进行基础的电路搭建和编程操作就能实现。
可行性方面，由于市场上已经有成熟的传感器和开源硬件平台，并且声控技术也已经比较成熟，因此制作声控灯相对容易，并且有很大的可行性。
声控灯的课程设计报告
声控灯的课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 学生能理解声控灯的基本工作原理，掌握声音与电信号转换的基础知识。
2. 学生能描述声控灯电路的组成部分及其功能，了解电路图的阅读与绘制。
3. 学生掌握声控灯的制作步骤，了解相关的电子元件及其在电路中的作用。
技能目标：1. 学生通过实践操作，能独立完成声控灯的制作，培养动手能力和问题解决能力。
2. 学生能运用所学知识，分析并解决声控灯制作过程中遇到的问题，提高创新思维和实际操作技能。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对科学技术的兴趣，提高探索精神和求知欲。
2. 学生通过团队协作完成项目，学会沟通与分享，培养合作意识。
3. 学生在实践过程中，认识到科技对生活的改变，培养环保意识和创新意识。
课程性质分析：本课程为科技制作类课程，旨在通过声控灯的制作，使学生掌握基础电子知识，提高动手实践能力。
学生特点分析：考虑到学生所在年级的特点，课程内容以形象、直观的方式呈现，注重实践操作，激发学生的学习兴趣。
教学要求：1. 课程内容与课本知识紧密结合，注重知识的应用与实践。
2. 教师引导学生主动参与，鼓励学生提问、思考，培养解决问题的能力。
3. 教学过程中关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保每个学生都能达到课程目标。
二、教学内容本课程教学内容以《电子技术基础》教材中“声音传感器及其应用”章节为依据，结合以下内容展开：1. 声音传感器原理：介绍声音传感器的工作原理，包括声音信号的采集、转换和放大过程。
2. 声控灯电路设计：讲解声控灯电路的组成部分，如麦克风、运算放大器、继电器等，分析各部分功能及相互关系。
3. 电子元件识别与应用：学习常用电子元件，如电阻、电容、二极管、三极管等，了解其在声控灯电路中的作用。
4. 电路图绘制与解读：教授电路图的绘制方法，指导学生阅读和理解声控灯电路图。
5. 实践操作：安排学生进行声控灯制作实践，包括电路搭建、调试和优化。
6. 故障分析与排除：教授学生分析声控灯制作过程中可能出现的故障，掌握相应的排查和解决方法。
声控电灯课程设计
声控电灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解声控电灯的基本原理，掌握声音与电之间的转换关系。
2. 学生能够掌握声控电灯电路的组成，了解各部分功能及其相互联系。
3. 学生能够了解声控电灯在实际生活中的应用，认识到科技与生活的紧密联系。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，动手搭建一个简单的声控电灯电路。
2. 学生能够通过实际操作，学会使用仪器和工具进行电路调试，培养实践操作能力。
3. 学生能够运用团队合作，共同解决问题，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习声控电灯的制作，激发对科学技术的兴趣，培养创新意识和探索精神。
2. 学生能够认识到节约能源的重要性，树立环保意识，形成节能的生活习惯。
3. 学生在团队合作中，学会尊重他人，培养积极向上的团队精神和责任感。
课程性质：本课程为小学五年级科学课程，结合物理知识与实际操作，培养学生动手动脑能力。
学生特点：五年级学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手能力，但理论知识相对薄弱。
教学要求：结合学生特点，注重理论知识与实践操作的有机结合，以激发兴趣、培养能力为导向，关注学生在学习过程中的情感态度价值观培养。
通过分解课程目标为具体学习成果，为教学设计和评估提供依据。
和课本内容。
二、教学内容1. 声音的产生与传播：声音是如何产生的，声音的传播需要什么介质，声音在不同介质中的传播速度。
2. 声音与电的转换：介绍声音传感器的工作原理，如何将声音信号转换为电信号。
3. 声控电灯电路组成：介绍声控电灯的主要组成部分，包括声音传感器、放大电路、开关电路、电源等。
4. 声控电灯的制作与调试：详细讲解声控电灯的制作步骤，引导学生动手操作，进行电路搭建和调试。
5. 声控电灯的应用与节能：探讨声控电灯在实际生活中的应用场景，强调节能环保的重要性。
教学大纲安排：第一课时：介绍声音的产生与传播，声音与电的转换原理。
第二课时：讲解声控电灯电路组成，分析各部分功能及相互联系。
声控自动照明灯课程设计
声控自动照明灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习声控自动照明灯的相关知识，让学生了解并掌握声控自动照明灯的工作原理和制作方法。
在知识目标方面，学生需要了解声音的传播原理、声波的特性以及声控电路的构成。
技能目标方面，学生需要通过实验和制作，掌握声控自动照明灯的组装技巧，提高动手能力和创新能力。
情感态度价值观目标方面，学生通过课程学习，能够激发对科学的兴趣，培养合作精神和环保意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括声控自动照明灯的工作原理、制作方法和实验操作。
首先，介绍声音的传播原理和声波的特性，让学生了解声音是如何产生和传播的。
然后，讲解声控电路的构成和原理，让学生明白声控自动照明灯是如何通过声音来控制照明的。
最后，进行声控自动照明灯的实验操作，让学生亲手制作并观察其工作过程。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法。
首先，通过讲授法，向学生传授声音的传播原理和声波的特性。
其次，通过讨论法，让学生分组讨论声控自动照明灯的制作方法，促进学生之间的交流和合作。
然后，通过案例分析法，分析一些实际的声控自动照明灯应用案例，让学生了解其在生活中的应用。
最后，通过实验法，让学生亲手操作声控自动照明灯的实验，提高学生的动手能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源。
首先，教材《声控自动照明灯》提供基础知识讲解和实验指导。
其次，参考书《声音与照明技术》提供更深入的理论知识。
再次，多媒体资料包括教学PPT和实验视频，用于辅助讲解和展示。
最后，实验设备包括声控自动照明灯套件和学生实验工具箱，用于学生的实验操作。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生在声控自动照明灯课程中的学习成果，我们将采用多种评估方式。
首先，平时表现评估，包括学生在课堂上的参与度、提问回答情况以及小组讨论表现等。
其次，作业评估，包括学生提交的实验报告、课后作业和小论文等。
声控灯的设计与制作-哈工大-电子技术课程设计
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：电子技术课程设计设计题目：声控开关的设计与制作院系：电气工程及其自动化班级：1406111设计者：赵元胜学号：1140610319指导教师：吕超设计时间：2016年12月5-18日哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书*注：此任务书由课程设计指导教师填写。
声控灯的设计与制作1设计任务及原理设计任务基本要求：设计一个声控开关，控制对象为发光二极管，接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二级管，灯亮时间可调。
控制延时时间用数字显示。
扩展要求：发光二极管点亮时间延时显示。
1.1设计原理声控灯是将声音信号转换为电信号、电信号再转换为光信号的装置。
输入部分可由一个驻极体话筒实现。
话筒的高分子极化膜生产时就注入了一定的永久电荷。
在声波的作用下，极化膜随着声音震动，电容是随声波变化。
于是电容两极间的电压就会成反比的变化。
将电容两端的电压取出来，就可以得到和声音对应的电压了。
但是这个电压信号非常小，不能驱动LED灯。
对这个电压信号进行放大、整形，才能得到足够大的电压。
声控灯的延时可以由一个单稳态触发电路实现。
单稳态电路的暂态时间就是发光二极管的发光持续时间。
用前面经放大的电压作为触发脉冲输送给单稳态触发电路，会得到一个持续特定时间的电压输出。
这个输出来驱动发光二极管，就达到了声控、发光的目的。
计数器部分首先需要一个时钟源。
时钟源脉冲可由多谐振荡器获得。
将单稳态电路的输出与时基脉冲结合，控制计数器的计数与清零，就可以使计数部分与发光部分同步工作。
计数结果再经译码输送给共阳极数码管，显示出来。
2设计过程2.1声控灯电路原理：当驻极体话筒接受到一定强度的声音信号时，声音信号转换为电压信号，经三极管放大、施密特触发器整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管发光。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
课程设计说明书（论文）
课程名称：电子技术课程设计
设计题目：声控开关的设计与制作
院系：电气工程及其自动化
班级：1406111
设计者：元胜
学号：1140610319
指导教师：吕超
设计时间：2016年12月5-18日
工业大学
工业大学课程设计任务书
*注：此任务书由课程设计指导教师填写。
声控灯的设计与制作
1设计任务及原理
设计任务基本要求：设计一个声控开关，控制对象为发光二极管，接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二级管，灯亮时间可调。
控制延时时间用数字显示。
扩展要求：发光二极管点亮时间延时显示。
1.1设计原理
声控灯是将声音信号转换为电信号、电信号再转换为光信号的装置。
输入部分可由一个驻极体话筒实现。
话筒的高分子极化膜生产时就注入了一定的永久电荷。
在声波的作用下，极化膜随着声音震动，电容是随声波变化。
于是电容两极间的电压就会成反比的变化。
将电容两端的电压取出来，就可以得到和声音对应的电压了。
但是这个电压信号非常小，不能驱动LED灯。
对这个电压信号进行放大、整形，才能得到足够大的电压。
声控灯的延时可以由一个单稳态触发电路实现。
单稳态电路的暂态时间就是发光二极管的发光持续时间。
用前面经放大的电压作为触发脉冲输送给单稳态触发电路，会得到一个持续特定时间的电压输出。
这个输出来驱动发光二极管，就达到了声控、发光的目的。
计数器部分首先需要一个时钟源。
时钟源脉冲可由多谐振荡器获得。
将单稳态电路的输出与时基脉冲结合，控制计数器的计数与清零，就可以使计数部分与发光部分同步工作。
计数结果再经译码输送给共阳极数码管，显示出来。
2设计过程
2.1声控灯电路原理：
当驻极体话筒接受到一定强度的声音信号时，声音信号转换为电压信号，经三极管放大、施密特触发器整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管发光。
同时，该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。
电路的流程图如图 1所示：
图
2.2 电路设计
2.2.1 放大电路设计：
由于声音传感器所产生的电信号的电压太小不宜直接进行整形，因此要对该电信号进行适当的放大，我们选用了三极管共射级放大电路，因为共射级放大电路会使输入电信号的相位滞后180度，因此使用两级放大 2.2.2 整形电路设计
整形电路由555定时器构成的施密特触发器实现，放大后的尖峰脉冲经整形
3cc 时，输出为低电平；
当尖峰脉冲信号小于13cc V 时，输出为高电平；当尖峰脉冲信号大于13cc V 小于2
3cc
V 时，输出为保持原电平。
2.2.3 单稳态延时电路设计
单稳态延时电路由555定时器构成的单稳态触发器实现，高电平触发，其中
1.1w t RC =，通过调节滑动变阻器，时间可调。
2.2.4 时基电路设计
时基电路由555定时器构成的多谐振荡器实现，0.7(2)A B T R R C ≈+，占空比为100%2A B
A B
R R D R R +=
⨯+。
时基电路产生方波，为计数器提供时钟脉冲。
通过调节滑动变阻器，可以改变输出方波的占空比，进而计数器的计数快慢。
2.2.5计数译码显示电路设计
计数译码器显示电路将根据单稳态延时电路、门电路及时基电路决定的主脉冲给计数器。
计数器由74LS90构成，译码器由74LS47构成，显示电路由数码管构成。
最终设计完成的电路如图 2所示。
图2
3对电路图仿真
根据以上所述设计的声控灯仿真电路如图 3所示。
图 3 4电路搭建
搭建完成的电路如下图所示。
图 4
5电路检测与调试
分别检测从话筒输出的波形、经第一级放大后的波形以及经过第二级放大后的波形和第三个555定时器产生的方波，示波器显示分别如下所示。
图 5 话筒输出的波形
图 6 第一级放大后的波形
图7 第二级放大后的波形
图8 多谐振荡器输出地波形
6设计总结与心得
本次实验中，我们在搭建电路中出现了很多问题，例如74ls90芯片的清零信号忘记接高电平，数码管忘记接高电平，二极管的正负极插反，导致调试中浪费了非常多的时间，不仅如此，在A/D转换的电路图中，由于所设置的电阻过大，导致三极管截止，无常工作，在老师的指导下，我们利用反相器，将高电平反向成为低电平使三极管能正常工作。
通过这次声控灯的课程设计，我了解了声控灯的原理，体会到了理论知识在实际生活中的应用，提高了我学习课程的热情。
在这次的实验中，我学习到了如何使用面包板搭建电路，并且如何才能简化电路和美化电路。
在排除故障的过程中，我深刻认识到了理论知识的重要性，并且要有耐心，逐步排查故障，不能害怕困难，对我的学习和生活都有很大的启迪作用。