声光双控公共走道灯毕论文
(精品范文)论声光双控延时照明电路毕业设计

河北建材职业技术学院信息机电系毕业设计班级:07应用电子姓名:何鹏飞指导教师:李灵锋时间:引言随着电子技术的发展,尤其是数字技术的发展,用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要,而且贴近我们的实际生活。
声光控电路已成为人们日常生活中必不可少的必需品,它不需要开关,当有人经过时会自动的亮;广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所,给人们的生活、带来极大的方便。
因此,得到了广泛的应用。
声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。
该电路由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制开关电路等组成,它不仅广泛适用于楼梯间、过道库房等场合,而且节能省电,使用方便。
摘要本设计是由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制电路组成。
电源电路由照明灯、整流二极管VD4~VD7 、电阻器R10、稳压二极管VS和滤波电容器C4组成。
声控电路由压电陶瓷片BC、非门集成电路IC(D1~D6)内部的D1、D2、电阻器R1~R3和电容器C1组成。
光控电路由光敏二极管VD1、IC内部的D3、D4和电阻器R9等组成。
延时控制电路由电容器C2、C3、电阻器R4~R8、IC内部的D5、D6、晶体管V和晶闸管VT组成。
交流220V电压经EL限流、VD4~VD7整流、R10降压、VS稳压及C4滤波后,为IC提供9V直流电压。
关键词:电源电路声控电路光控电路延时控制电路ABSTRACTThe design is by the power supply circuit, voice circuits, light control circuit and the delay control circuit. Power circuit from the lighting, rectifier diode VD4 ~ VD7, resistor R10,Zener diode and filter capacitor C4 form VS. V oice circuit from the piezoelectric ceramic BC, non-gate IC IC (D1 ~ D6) within the D1, D2, resistors R1 ~ R3 and capacitor C1 form. Light control circuit by the photosensitive diode VD1, IC internal D3, D4, and resistors R9 and other components. Delay control circuit by the capacitor C2, C3. Resistor R4 ~ R8,IC internal D5, D6, transistor and thirstier VT V composition. AC 220V voltage by the EL limit.VD4 ~ VD7 rectifier, R10 buck, VS C4 regulator and filter in order to provide IC 9V DC voltage.Key words:Power circuit V oice circuit Light control circuit Delay control circuit目录1.系统方案选择与论证 (6)1.1题目要求 (6)1.2系统的基本方案 (6)1.3课题研究的目的和意义 (7)2.系统的硬件设计与实现 (8)2.1系统硬件的基本组成部分 (8)2.2主要单元电路设计 (8)2.3 元器件的选择及检测方法 (8)2.4 安装调试 (10)3.系统调试及故障分析 (10)结论 (11)致谢 (12)参考文献 (12)元件清单 (12)1 系统的方案选择与论证1.1题目要求设计一个电路新颖、结构简单、安全节电、安装方便的声光双控延时照明电路。
声光控路灯论文

河南科技学院新科学院电子课程设计报告题目:路灯控制器专业班级:电气工程及其自动化117姓名:张森鹏学号: 2011190724时间: 13~14周指导教师:杜留峰王玉萍徐涛完成日期:2013年06月04 日路灯控制器设计任务书1.设计目的与要求设计一个路灯控制电路,准确地理解有关要求,独立完成系统设计,要求所设计的电路具有以下功能:(1)具有光控功能,白天光线较亮、即使有声音时路灯也不亮,光线较暗、有声音时路灯点亮;(2)具有声控功能,晚上光线较暗、有声音时路灯点亮,声音消失后延时照明一段时间后自动熄灭;(3)采用高亮度LED作为照明光源。
2.设计内容(1)画出电路原理图;(2)元器件及参数选择;(3)电路仿真;(4)SCH文件生成与打印输出;(5)PCB文件生成与打印输出。
3.编写设计报告写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有总结体会。
4.答辩在规定时间内,完成叙述并回答问题。
目录1引言 (1)2 总体设计方案 (1)2.1 设计思路 (1)2.2 总体设计框图 (2)3 设计原理分析 (2)3.1电路原理 (2)3.1.1双设计图 (2)3.1.2注意事项 (3)3.2 电路调试 (3)4 总结与体会 (4)参考文献 (4)附录 (5)附录1 (5)附录2 (6)附录3 (7)路灯制器设计摘要:路灯控制器主要由声控电路、光控电路、延时电路组成。
白天的时候,在光控电路(无论有无声音)作用下,电路的开关元件处于断开状态,LED灯不亮。
晚上没有声音的时候,在声控电路作用下,电路的开关元件处于断开状态,LED仍旧不亮;当有声响的时候,电路的开关元件闭合,灯LED形成通路,LED亮,由于延时电路的存在,LED持续亮一段时间后熄灭,持续亮的时间长短由RC积分电路控制。
关键词:声控电路、光控电路、RC积分电路1 引言公共场所和居民住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明显的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量,为国家、单位、个人造成经济损失。
声光控led节能灯毕业论文设计

注:1.本任务书由指导教师填写。
2.签字部分用笔填写,其余各项均要求打印。
(宋体、小4号字)注:本敷陈由学生本人填写(打印、宋体、小4号字)。
毕业设计(论文)中期考核敷陈注:本敷陈由学生本人填写(打印、宋体、小4号字)。
毕业设计(论文)声光控LED节能照明灯设计常言道“眼睛是心灵的窗户。
”我认为灯则是指引心灵的标的目的标。
在生活中,我们无时不在地使用着灯,诸如台灯、路灯、日光灯、探照灯、彩灯等等,但不管是什么样式的灯,它们的感化都是一致的——照明。
因此,设计一个既实用又便当的照明灯则是我们人类共同的愿望。
而生活中我们用的最为泛泛的灯则是楼道里的照明灯,住过居民楼的人都应该知道,楼道很窄,晚上行走很不便当,如果让楼道的照明灯一直亮着,则难免会浪费国家资源,因此设计一种既不浪费国家电力又很便当实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。
该设计主要介绍的是关于声光控的电路设计。
声光控是通过光敏电阻来实现的,当光敏电阻在背光的的时候灯就会慢慢的熄灭,即这时也是人走过了的时候。
在有的电路中这种原理也可以通过声音的振动来实现,当人走过是只需用手轻排一下灯就会自动的亮,人分开后又熄灭。
这样就给路人提供了相应的便当,同时,也达到了节电和节能的目的;延长灯的寿命。
在实际生活中节电节能,能够实现更多的自动化。
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,长明灯现象十分遍及,这造成了能源的极大浪费。
另外,由于频繁开关或者报答因素,墙壁开关的损坏率很高,增大了维修量、浪费了资金。
同时,为了加强我们对模拟电子技术,数字电子技术,电子工艺的理解和巩固,我花了一个月的时间进行毕业设计,而我设计的课题是声光控制照明灯的设计,我设计了一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装便当、使用寿命长的声光双控白炽灯节能照明灯。
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,同时也大大减少了维修量、节约了资金,使用效果良好。
声光控制路灯设计论文

路灯控制器的设计摘要:本电路使用广泛,功能完善,成本低廉,而且设计电路简单,采用常用的电子元器件构成,使用非常方便,而且此电路具有延时时间可调的功能,照明装置采用低耗能高亮度LED,具有节能降耗的功能,并具有光控、声控的双重功能,可广泛用于多个场合。
关键词:声控电路;光控电路;延时电路;开关电路1引言在信息技术不断发展,人类文明不断进步的时代,越来越多的电子产品开始占们的日常工作和生活,在很多公共场所,只要短时间照明的场所,就需要安装一些电子器件,即能够自动控制开关,在有人的时候亮,人走之后,能持续一段时间。
路灯控制器是一种声光控制的器件,能实现这种功能,即在白天光线比较亮不需要照明的时候,即使有声音,灯也会不亮,而在天黑或光线比较暗的时候,能够使电路工作,自动控制灯打开,能够在声音消失后,延时照明一段时间,实现照明的目的。
2 总体设计方案2.1 设计思路路灯控制器电路主要由声控电路,光控电路,开关控制电路及延时电路构成。
工作时,光控电路和声控电路同时控制开并控制电路,而光控电路具有优先控制的功能,即先让光控电路来控制开关电路,即在光控电路工用的情况下,再有声音信号才能使用控制电路工作,使灯打开,且在声音消失后会延时照明一段时间,这部分电路由延时电路来实现,电源电路的作用是为负载电路提供照明电源同时向电路中的控制电路提供工作电源,交流电源经过桥式整流以后,再经过电容降压,为负载提供电源,同时经过稳压以后,为控制电路提供工作电流。
该电路是利用光敏电阻对光敏感的特性和开关管的开关特性来实现,即白天或光线较亮的时候,控制灯不亮,而在晚上或光线较暗时控制灯亮,同时还要有一个延时电路,以达到延时照明的目的,声控和光控是共同进行控制的,因而还要有一个电路来控制,当有光亮的时候,此控制电路阻止,信号不再往下传输,即灯不会亮,而只有当光线足够暗且有声音的时候此控制电路才起作用,才往下一电路传输信号,灯才会亮。
此电路既可以用三极管实现,也可以用4000糸列的数字集成实现,出于简单稳定的目的,这里选用数字集成电路来实现。
声光控楼道灯开关设计毕业设计说明书

毕业设计说明书(论文) 设计(论文)题目: 声光控楼道灯开关设计毕业设计(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:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
声光双控灯毕业设计

云南城市建设职业学院Yunnan Urban Construction Vocational College课题报告题目:声光双控灯*名:***学号: *********院系:信息工程系专业:移动通信技术指导教师:**二零一二年十月二十二日摘要声光控制开关是一种当环境亮度高时,有声响灯也不亮,当环境亮度低利用人的脚步声、说话声、击掌声等声音作用使灯点亮,亮灯一定时间后能自动熄灯的自动控制照明开关。
它一般采用集成电路,其基础原理是当白天的环境亮度高时,经光敏电阻的作用,电路被封锁,声音不能触发电路工作,灯泡不亮。
晚上或环境亮度低时,光敏电阻阻值呈相反状态,当有声音时,声音信号由压电陶瓷片拾取,经声电转换成微弱的电信号,该信号经放大后送处理器处理,处理器经将幅度、频率不尽相同的若干声波信号转换成一次状态改变的控制信号,延时后执行机构直接控制开关,电路工作,灯泡点亮,亮灯一定间后(可根据需要设定)自动熄灭。
在实际工程应用中,要注意选择灵敏度适宜,电路元件质量好的开关。
有的开关灵敏度低或器件质量存在问题,必须大喊一声,或使劲跺脚、拍手,才能使灯亮起来,嗓声大,对环境影响大,不受欢迎。
此外,还要注意维护,有的开关因环境光接收口被灰尘、小广告覆盖,无声响时,白天灯也自动点亮,或某个元件故障,导致晚间灯不亮,或即亮即灭等现象,影响使用。
关键词:与非门放大;光敏二极管;可控开关;延迟电路。
AbstractSound and light control switch is a kind of brightness when the environment is high, there is sound lights do not shine, when the environmental brightness is low, the use of people's footsteps, voices, applause and other sound effects hit so that lamp lit, lighting a certain time can automatically turn off the lights after the automatic control of lighting switches. It is commonly used integrated circuits, based on principle is that when the ambient light is high during the day, after the role of photosensitive resistor, the circuit is blocked, the sound does not trigger the circuit, light bulb does not shine. At night or environmental brightness is low, the photosensitive resistor was the opposite state, when there are sound, the sound signals picked up by the piezoelectric ceramics by acoustic-electric converted into weak electrical signals, the signal after amplification evacuation processor, handling device will be amplitude, frequency, a number of different acoustic signals into a state change of the control signal, time delay after the direct control by the executive body switches, circuit work, light bulbs, lighting upon certain rooms (can be set as required) automatically switch off. In practical engineering applications, the sensitivity should be selected from suitable, good quality components, the circuit switch. Some switches or low sensitivity device quality problems must be shouted, or energetically stomping, clapping, can lights up, throat and loud voices on the environmental impact of large, unpopular. In addition, we must pay attention to maintain, and some switch I have been receiving due to ambient light dust, small advertising coverage, no sound when the lights are automatically lit during the day, or a component failure,resulting in night light does not shine, or the bright Jimie and otherphenomena affect the use.Key words: cross-coupled nand gates amplifier, Photosensitive diode; Controllable switching; Latency circuits.目录1前言 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)1.2国内外概况 (1)1.3 设计思路及优缺点 (2)2设计方案论证 (2)2.1题目分析 (3)2.2设计方案 (4)2.3方案比较 (5)3声光双控节能灯设计 (5)3.1方案电路原理框图 (5)3.2声控电路 (6)3.3整流电路 (6)3.4光控电路 (7)3.5延时电子开关电路 (8)3. 6元件清单表 (9)3.7声光控制灯的常见故障与检修 (9)4主要元器件介绍 (10)4.1 驻极体话筒 (10)4.2光敏电阻 (13)4.3 调试 (14)4.4 CD4011芯片的结构与原理 (14)5小结 (16)6致谢 (16)7参考文献 (18)一前言1.1课题研究的目的和意义研究的目的:通过这次的课题研究我们希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理,将平时所学习的知识运用到实验探索上,这对提高我们的动手能力,创新意识,及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。
声光控制楼道照明灯的设计与制作毕业论文

毕业设计声光控制楼道照明灯的设计与制作声光控制楼道照明灯的设计与制作摘要:“绿色照明”是20世纪90年代初提出的照明领域新方针。
现在公共场所各种照明灯的应用逐渐增多,用电量也逐步加大。
生活中我们用的最为平常的灯则是楼道里的照明灯,住过居民楼的人都知道,楼道很窄,晚上行走很不方便,如果让楼道的照明灯一直亮着,则造成了能源的极大浪费。
因此设计一种既不浪费国家电力又方便实用的照明灯系统是很有实用价值的。
声光双控照明灯不仅适用于住宅区的楼道,也适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所,它具有体积小、灵敏低耗、性能稳定、节能等优点,符合当今节能环保的主题。
在晚上或光线较暗时,当有人走过楼梯发出脚步声或其它声音时,楼道灯会自动点亮提供照明,当人们走过楼道后延时几秒自动熄灭;在白天,即使有声音楼道灯也不会亮,从而达到节能目的。
关键词:绿色照明;光敏电阻;光控电路;节能目录1 绪论 (1)1.1 设计背景、目的和意义 (1)1.1.1 设计背景 (1)1.1.2 设计的目的和意义 (1)1.2 国外发展现状 (2)2 系统方案设计及论证 (3)2.1设计容 (3)2.2方案设计 (3)2.2.1 方案一 (3)2.2.2 方案二 (3)2.2.3 方案三 (5)2.3方案论证 (5)3 硬件电路设计 (6)3.1系统电路的设计 (6)3.1.1 三极管放大电路 (6)3.1.2 带阻滤波电路 (7)3.1.3 单电源放大电路 (7)3.1.4 检波和电压比较电路 (8)3.1.5 光控电路 (9)3.1.6 延时电路 (9)3.1.7 电源电路 (10)3.2 主要元器件介绍 (11)3.2.1 驻极体话筒 (11)3.2.2 光敏电阻 (11)3.2.3 NE555定时器 (12)3.2.4 运放LM324 (14)3.2.5 三端稳压器管 (14)3.3 电路图的确定 (15)3.4 PCB板制作流程 (16)4 硬件电路安装与调试 (17)4.1元器件安装焊接及注意事项 (17)4.2电路的调试 (17)4.2.1 硬件静态的调试 (17)4.2.2 联机仿真调试 (17)4.3遇到的问题 (18)5 结论 (19)致 (20)参考文献 (21)附录A 电路原理图 (22)附录B PCB图 (23)附录C 元器件清单 (24)附录D 实物图 (25)1 绪论随着科技的发展,电子产品越来越多的走近了人们的生活,科技的力量对科学技术的发展起了不可估量的作用,从爱迪生发明了电灯让人们迎来了电的时代到现在TTL电路,COMS等新技术的应用为人们带来了便捷,声光双控照明灯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,灵敏低耗、性能稳定、节能等优点,符合当今世界节能环保的主题。
声光控制楼道照明灯的设计与制作毕业设计论文

声光控制楼道照明灯的设计与制作毕业设计论文摘要:本文以声光控制楼道照明灯的设计与制作为研究对象,利用声控制和光控制技术,研发了一款智能化的楼道照明灯。
通过声音的感应和光线的检测,实现了对楼道照明灯的智能调节,提高了照明的舒适性和节能效果。
本文主要包括声光控制系统的设计、硬件电路设计、软件设计和实验结果分析等内容,最终实现了设计与制作的目标。
关键词:声控制,光控制,楼道照明灯,智能化,节能效果1.引言楼道照明灯是公共建筑中经常使用的照明设备之一、现有的楼道照明灯大多使用传感器控制,但是无法根据环境光线和人声的变化进行智能调节。
因此,本文的目标是设计一款具有声光控制功能的楼道照明灯,能够根据环境的变化自动调节亮度,提高照明的舒适性和节能效果。
2.声光控制系统的设计声光控制系统由声音感应模块、光线检测模块、控制模块和照明模块组成。
声音感应模块用于检测声音的变化,光线检测模块用于检测环境光线的亮度,控制模块用于接收并处理传感器的数据,照明模块用于根据控制模块的指令调节照明灯的亮度。
3.硬件电路设计硬件电路设计包括声音感应模块、光线检测模块、控制模块和照明模块的设计。
声音感应模块使用麦克风传感器,通过声音的震荡频率来判断声音的大小。
光线检测模块使用光敏电阻,并通过电路判断光线的亮度。
控制模块使用单片机,对传感器的数据进行处理,并控制照明模块的亮度。
照明模块使用LED灯,根据控制模块的指令调节亮度。
4.软件设计软件设计主要包括采集传感器数据、处理数据并控制照明灯的亮度。
通过编程实现声音感应模块和光线检测模块的数据采集,并根据设定的算法处理数据,发送指令给控制模块,从而调节照明灯的亮度。
5.实验结果分析进行了一系列实验以评估设计与制作的效果。
实验结果表明,声光控制楼道照明灯能够根据环境光线和人声的变化智能调节亮度,提高了照明的舒适性和节能效果。
实验结果还验证了硬件电路设计和软件设计的可行性和效果。
6.结论本文设计与制作了一款声光控制楼道照明灯,实现了对楼道照明灯的智能调节。
- 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)。
职业技术学院Anhui Vocational And Technical College电子技术课程设计报告设计课题:声光双控公共走道灯摘要设计一个既实用又方便的照明灯则是我们人类共同的愿望。
而生活中我们用的最为平常的灯则是楼道里的照明灯,住过居民楼的人都应该知道,楼道很窄,晚上行走很不方便,如果让楼道的照明灯一直亮着,则难免会浪费国家资源,因此设计一种既不浪费国家电力又很方便实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。
该设计主要介绍的是关于声光控的电路设计。
声光控是通过光敏电阻来实现的,当光敏电阻在背光的的时候灯就会慢慢的熄灭,即这时也是人走过了的时候。
在有的电路中这种原理也可以通过声音的振动来实现,当人走过是只需用手轻排一下灯就会自动的亮,人离开后又熄灭。
这样就给路人提供了相应的方便,同时,也达到了节电和节能的目的;延长灯的寿命。
在实际生活中节电节能,能够实现更多的自动化。
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。
另外,由于频繁开关或者人为因素,墙壁开关的损坏率很高,增大了维修量、浪费了资金。
同时,为了加强我们对模拟电子技术,数字电子技术,电子工艺的理解和巩固,我花了一个月的时间进行毕业设计,而我设计的课题是声光控制照明灯的设计,我设计了一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便、使用寿命长的声光双控白炽灯节能照明灯。
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X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,同时也大大减少了维修量、节约了资金,使用效果良好。
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,过数十秒后又自动熄灭,节能节电。
目录1.前言课题研究的目的和意义 (4)1.方案整体设计思路 (5)系统框图 (4)设计方案 (4)方案比较 (4)2.各单元电路设计和参数计算 (5)方案(二)电路原理框图...................................................5声控电路.. (5)整流电路 (6)光控电路 (7)延时电子开关电路 (7)原件清单表.................................................................................8声光控制灯的常见故障与检修. (9)部分电路参数数值计算 (9)3.主要元器件介绍 (9)驻极体话筒 (9)光敏电阻 (9)调试 (9)CD4011芯片的结构与原理 (9)4.产品功能和要求 (10)5.设计总结 (10)1前言1.1课题研究的目的和意义(一)研究的目的:通过这次的课题研究我们希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理,将平时所学习的知识运用到实验探索上,这对提高我们的动手能力,创新意识,及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。
同时我们也希望这次的研究能够进一步地了解照明灯,而不是仅局限与课本知识以内。
从小的突破点入手,掌握又一项科技知识,从而实现课堂外的又一次提高,为现代教育科学尽一份力量!(二)研究的意义:用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关,只有在天黑以后,当有人走过楼梯通道,发出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,适合于各种楼房走廊的照明设备。
降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流,高能耗且会加剧温室效应的白炽灯越来越不受欢迎。
继公布“欧盟后年封杀白炽灯”的时间表后,世界各地陆续抛弃白炽灯已成定局,环保型节能荧光灯是白炽灯的替代者。
节能荧光灯VS白炽灯,胜券在握已无悬念,但楼道照明却限制了荧光灯的使用,因为楼道照明是非持续性的,有人经过才需要光亮,而不断的开关通断会影响荧光灯的使用寿命,所以声光控白炽灯在楼道照明领域得到广泛应用。
1.2设计思路及优缺点本次毕业设计中我所设计的题目是“声光双控节能灯的设计”。
这是一种声音和光照双控照明灯,它可以广泛用于楼梯、过道、库房的场合。
本设计是一种基于数字集成电路的声光双控灯的设计,电路主要由电源电路、信号放大整形电路、延时处理电路单稳态电路组成。
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猝发声响,就会自动亮为行人照明,过几分钟后又自动熄灭,节能节电。
声光双控节能灯具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。
该设计的缺陷是电路稍显复杂,并且该设计在接入节能灯后,因为节能灯不能频繁启动,容易造成节能灯寿命减少。
节能灯适合接入采用继电器作为输出器件的声光控开关。
2方案整体设计思路2.1系统框图本电路系统对220V交流电压进行整流,输出DC9V电压提供给声控、光控及延时电路,由这三部分电路控制灯泡自动亮灭。
如图2-1所示:图2-1 本设计系统框图2.2设计方案方案一:电路图如图2-2所示:图2-2 方案一原理图原理分析:当有声音信号时,驻极体话筒MIC将声音信号接收后经VT1放大,再经整流电路转变为电压信号。
当有光照照在光敏电阻RGM上时,其阻值变小,对直流控制电压衰减很大,导致VT2、VT3和R7、VD3组成的电子开关截止。
而C4中无电荷,使单向可控硅MCR处于截止状态,灯泡不亮。
→[结论1]有声音有光时,灯泡不亮。
同理:当有声音信号传入而又无光照射在光敏电阻RGM 时,RGM阻值很大,对直流控制电压衰减很小。
VT2、VT3和R7、VD3组成的电子开关导通,使C4充电。
由于充满电时间很迅速,C4充满电荷后通过R8 把直流触发电压加到MCR 控制端,MCR导通,灯泡点亮。
当C4中电荷放至零时,MCR回复截止状态,灯熄灭。
→[结论2]有声音无光时,灯泡亮。
当灯泡点亮过程中有新的声源出现时,C4会重新充电后重新放电,即重新计算点亮时间。
如果需要改变灯亮时长,只需更改C4或者R8的参数即可。
方案二:电路图如图2-3所示:图2-3 方案二原理图原理分析:声光控延时开关的电路原理图如图2-3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,使电路结构简单,工作可靠性高。
当声音信号(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V T的基极进行电压放大,放大的信号送到CD4011中的与非门D2的2脚,R4、R7是V T的偏置电阻,C2是电源滤波电容。
为了使声光控开关在白天开关断开,即灯不亮,由光敏电阻R G等元件组成光控电路,R5和R G组成串联分压电路,夜晚环境无光时,光敏电阻的阻值很大,R G两端的电压高,即为高电平期间t=2πR8C3,改变R8或C3的值,可改变延时时间,满足不同目的。
CD4011中的D3和D4构成两级整形电路,将方波信号进行整形。
当C3充电到一定电平时,信号经与非门D3、D4后输出为高电平,使单向可控硅导通,电子开关闭合;C3充满电后只向R8放电,当放电到一定电平时,经与非门D3、D4输出为低电平,使单向可控硅截止,电子开关断开,完成一次完整的电子开关由开到关的过程。
二极管VD1~VD4将220V交流进行桥式整流,变成脉动直流电,又经R1降压,C2滤波后即为电路的直流电源,为BM、V T、IC芯片等供电。
2.3方案比较方案一和方案二的原理基本相同,但方案二具有较高的灵敏性,且所用的元件少易于制作,我觉得方案二比较适合。
3各单元电路设计和参数计算3.1方案二电路原理框图稳压,滤波整流,降压声音拾取声音放大控制部分受控部分延时电路图3-1 方案二原理框图该图是声光双控节能灯开关电路原理方框,在设计过程中我们可以分析设计部分电路。
3.2声控电路当BM获取到声音信号后,其会转换成电信号,如图2-3所示声控电路由传声器BM,电阻器R2、R4,晶体管V T、电容C1和CD4011中的D1组成。
此部分电路图如图3-2所示:图3-2 声控部分电路图工作原理:话筒将声音信号转化为负极性的电信号,但接收到的微弱信号经C 2滤波,通过由三极管V T 组成的放大器把微弱的信号进行放大,其集电极输出正极性的电信号送到CD4011的2脚。
并通过R 4给基极提供导通电压。
3.3整流电路整流电路把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
本次所用为单向桥式整流电路,是由电源变压器T ,4只整流二极管VD 1~VD 4等组成。
此部分电路图如图3-3所示:图3-3 整流部分电路图工作原理:利用4个二极管接成电桥使在U l 的正负半周的电压经过两只二极管交替导通,即在负载上形成了单方向的全波脉冲电压。
其中单向桥式整流电路对电压的利用率高。
在桥式整流电路中,交流电在一个周期内有两个半波电流以相同方向通过负载所以该整流电路输出的直流电压比半波整流电路增加一倍,即29.0U U L3.4光控电路光控电路的核心元件为光敏电阻,光敏电阻器又叫光感电阻,是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。
在光线较暗时,光敏电阻呈高阻态;在光线较亮时,光敏电阻呈低阻态,光敏电阻通常都工作于直流或低频状态下。
光控电路由光敏电阻器R G ,电阻器R 5和CD4011中的D 1组成。
此部分电路图如图3-4所示:图3-4 光控部分电路图工作原理:在黑暗状态下光敏电阻R G呈高阻态,电路通过R5在光敏电阻R G 形成高电平。
当同时有声音信号时,经过CD4011的一个与非门D1使后级电路工作。
当有足够的光通量照射在光敏电阻上时,其电阻值突然降得很低,既光敏电阻两边就的电压就很小,即不能形成高电平,使其后级电路不能工作。
3.5延时电子开关电路延时电子开关电路它是用电路中送入的信号进行控制电路的设备。
其作用是用送进来的信号去控制电路,使电路达到延时的效果。
声光双控电路是声、光控开关的组合。
它是利用驻极体话筒是否采集到声音信号,光敏电阻感应光线的明暗来改变信号的高低电平,以达到控制电路输出高低电平的目的,再利用稳压管高电平导通的原理来控制灯泡的亮灭。
如图2-3所示延时电子开关电路由二极管VD5、电容C3、电阻R8、晶闸管V T和集成芯片CD4011组成。
此部分电路图如图3-5所示:图3-5 延时部分电路图工作原理:延时电路的设计主要由C3和R8组成。