声光控制楼道开关设计资料
楼道声光控灯及开关 课程设计
课程设计楼道声光控制灯系别：电子工程系班级：电信13-2组员：杨芹周超周正霖黄永杰格绒次里唐兢杰湛清华指导老师：***目录摘要 (3)引言 (4)第1章设计流程 (5)第2章电源模块 (7)2.1 电源电路的设计 (7)2.2 电源电路的工作原理及相关参数的分析 (7)2.3 电源电路的其他设计 (9)第3章信号收集模块 (9)3.1 光信号收集电路 (11)3.1.1 光信号电路的设计 (11)3.1.2 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (11)3.1.3 光信号电路相关参数的分析 (12)3.2 声音信号收集电路 (12)第4章信号处理模块 (14)4.1 芯片TC4081BP的介绍 (14)4.2 芯片TC4081BP的工作原理..................................................14. 第5章延时模块 (16)5.1 延时电路的设计 (16)5.2 延时电路的工作原理 (16)5.3 RC电路的放电过程 (17)5.4 RC电路的时间常数 (17)5.5 延时时间的可优化性 (18)第6章被控制模块 (19)6.1 被控制电路的设计 (19)6.2 被控制电路相关参数的分析 (20)6.2.1 相关元件介绍 (20)总结 (24)参考文献 (25)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”。
本次课程设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。
本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。
声光控楼道灯开关设计毕业设计说明书
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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。
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2.1 焊料与焊剂的选择 ………………………………………………………………………13 2.2 焊接顺序及方法 …………………………………………………………………………13
2
第 3 章声控走廊灯开关电路的原理分析 …………………………………………15
目录
前言 ………………………………………………………………………………4
第 1 章元器件的介绍和检测…………………………………………………… 5
1.1 电阻 ………………………………………………………………………………………5 1.1.1 电阻的定义 ……………………………………………………………………………5 1.1.2 电阻的种类 ……………………………………………………………………………5 1.1.3 电阻的标识 ……………………………………………………………………………6 1.2 电容 ………………………………………………………………………………………6 1.2.1 电容定义……………………………………………………………………………… 6 1.2.2 电容的检测 ……………………………………………………………………………6 1.3 二极管 ……………………………………………………………………………………7 1.3.1 二极管定义……………………………………………………………………………7 1.3.2 二极管的分类 …………………………………………………………………………7 1.4 三极管 ……………………………………………………………………………………7 1.4.1 三极管定义 ……………………………………………………………………………7 1.4.2 晶体三极管的结构和类型 ……………………………………………………………7 1.5 晶闸管 ……………………………………………………………………………………8 1.5.1 晶闸管定义 ……………………………………………………………………………8 1.5.2 晶闸管的检测 …………………………………………………………………………9 1.6 压电陶瓷片 ………………………………………………………………………………11 1.6.1 压电陶瓷片的定义 ……………………………………………………………………11 1.6.2 压电陶瓷片的检测 ……………………………………………………………………11 1.7 六反相器 …………………………………………………………………………………11 1.8 硅整流桥 …………………………………………………………………………………12 1.8.1 硅整流桥好坏的测试 …………………………………………………………………12
声光控制楼道灯开关的设计
声光控制楼道灯开关的设计随着科技的不断进步，声光控制技术在各个领域得到了广泛应用。
声光控制楼道灯开关是其中一项非常实用的技术，在提高用户体验的同时还可以节约能源。
下面将详细介绍声光控制楼道灯开关的设计。
1.声光探测器的选择与安装：为了实现声光控制楼道灯开关的功能，首先需要选择合适的声光探测器。
声光探测器能够感知到环境中的声音和光线，并根据设定的条件来触发开关操作。
通常来说，选择范围较大的声光探测器会更加灵敏，但也要考虑到成本和可靠性。
安装声光探测器时应注意避免遮挡和干扰。
2.控制器的设计与布线：控制器是声光控制楼道灯开关的核心部件，负责接收声光探测器的信号并控制灯光的开关操作。
在设计控制器时，需要考虑到灯光的控制方式，比如手动/自动切换、全天候控制等。
在控制器布线时，需要考虑到声光探测器和灯光的位置关系，尽量减少布线长度，降低能耗和成本。
3.灯光设置与调整：声光控制楼道灯开关的一个重要功能是能够根据环境光线自动调整灯光亮度。
灯光设置可以根据用户的需求而定，一般来说，最佳亮度应该是光线足够明亮以提供足够的照明，但不至于过于刺眼。
在设计中，可以设置合适的灯光亮度范围，并通过灯光传感器来实时监测环境光亮度，从而动态调整灯光亮度。
4.延时和感应范围设置：为了节约能源和减少灯泡的使用寿命，可以通过设置延时和感应范围来控制灯光的开关。
延时设置可以根据楼道使用频率来定，如果楼道通行较频繁，可以设置较短的延时，以便灯光能够及时亮起。
感应范围设置可以根据楼道的尺寸和形状来定，确保能够感应到不同位置的行人并亮起相应的灯光。
5.安全监测与报警功能：为了确保楼道的安全，可以在声光控制楼道灯开关中添加安全监测与报警功能。
比如，在楼道内设置烟雾报警器和紧急按钮，当探测到烟雾或按下紧急按钮时，可以自动亮起所有灯光并触发报警器的声音。
总结起来，声光控制楼道灯开关的设计需要考虑到声光探测器的选择与安装、控制器的设计与布线、灯光设置与调整、延时和感应范围设置以及安全监测与报警功能。
课程设计楼道声光控制照明灯系统设计
课程设计楼道声光控制照明灯系统设计范本一：一、设计需求1.1 项目背景本课程设计旨在设计一套楼道声光控制照明灯系统，以实现智能化控制和节能的目标。
1.2 功能要求1.2.1 声控功能：当检测到楼道有人经过时，系统自动开启照明灯；当楼道无人时，照明灯自动关闭。
1.2.2 光控功能：根据楼道的光线强度，自动调整照明灯的亮度。
1.2.3 节能功能：系统应采用节能的设计，以降低能耗。
1.3 技术要求1.3.1 声控传感器：用于检测楼道是否有人经过。
1.3.2 光控传感器：用于检测楼道光线强度。
1.3.3 控制器：用于接收传感器信号，并控制照明灯的开关和亮度调节。
1.3.4 照明灯：采用LED灯源，具备可调节亮度的功能。
1.3.5 电源：供给系统所需的电能。
二、设计方案2.1 硬件设计2.1.1 硬件框图：根据功能要求，设计系统的硬件框图，包括声控传感器、光控传感器、控制器、照明灯和电源的连接方式。
2.2 软件设计2.2.1 系统流程图：设计系统的工作流程，包括声控功能、光控功能和节能功能的实现过程。
2.3 电路设计2.3.1 电路原理图：根据硬件设计和软件设计的要求，设计系统的电路原理图。
三、系统测试3.1 功能测试3.1.1 声控功能测试：检测系统是否能正确响应声音，开启或关闭照明灯。
3.1.2 光控功能测试：检测系统是否能根据光线强度自动调节照明灯亮度。
3.1.3 节能功能测试：测试系统的能耗，评估其节能效果。
3.2 性能测试3.2.1 稳定性测试：测试系统是否能长时间稳定运行，不会出现死机或其他异常状况。
3.2.2 响应速度测试：测试系统的响应速度，评估其控制照明灯的实时性。
四、安全评估4.1 电器安全4.1.1 安全防护措施：评估系统的电器安全性，包括防电击、防过压等措施的有效性。
4.1.2 地线连接：检查系统的地线连接是否正确，以确保安全接地。
4.2 火灾安全4.2.1 热释放评估：评估系统的热释放情况，以防止系统因过热而引起火灾。
楼道声光控及开关延时电路设计
楼道声光控及开关延时电路设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN楼道灯延时开关及声光控电路设计1、技术指标要求要求设计一个延时节能开关电路，按一下开关灯亮，等人们通过楼梯和楼道后，灯会自动熄灭。
设计者根据上述提示选择元器件并进行参数设计。
2设计任务、技术指标如下：①延时时间；2min左右；②灯泡未亮时，有发光二极管发亮指示，灯泡亮时发光二极管不亮；③电源电压：220V，50Hz；④灯泡功率≤100W。
2、设计思路用555定时器搭成单稳态触发器，当2端口输入一个低脉冲时，输出端输出高电平，其幅值由555的供电电压确定，时间由R1和C2确定，具体时间为*R1*C2。
R1用一个滑动变阻器调节，方便调试。
当输出端为高电平时，电压控制开关（voltage controlled switch）控制开关J2闭合，灯泡点亮。
当555定时器2号低触发端没有低脉冲时，输出地电位，此时用与非门使发光二极管指示灯点亮，而输出为高电平时，即灯泡亮时发光二极管熄灭。
555定时器由三端稳压芯片7805稳压后供电。
注意选择变压器型号，变压器二次侧电压为10V左右。
实验证明，三端稳压效果很好。
下图中，开关J1为仿真时使用，实际使用时选用常开开关。
仿真模拟图如图所示。
U53、使用声光控的延时控制电路思路：在以上开关延时电路的基础上，将开关J1用声光控制电路来控制，满足：白天时，即使有声音灯也不亮，晚上当有声音时灯泡点亮，即有一个高电平脉冲使J1闭合并立即断开。
未接电源时的仿真电路如图所示。
开关J2闭合时模拟白天，此时不管闭合J1与否，灯泡都不亮；J2断开时模拟晚上，此时闭合J1后立即再断开，模拟有声音信号，灯泡点亮。
4、电源部分V2220 Vrms 50 Hz 0¡ãT10121U35、主要元器件：2运放LM358,四2输入与非门74LS00,555定时器，三端稳压芯片L7805，L7809,L7909。
声控走廊灯开关的设计说明
模拟电子技术课程设计题目：声控走廊灯开关的设计院系：工学院电气与电子工程系专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：二〇一五年十二月模电课程设计任务书一、基本情况学时：30学时学分：1学分课程设计代码：07120102适应班级：14电气工程、自动化二、进度安排本设计共安排1周，合计30学时，具体分配如下：实习动员及准备工作： 2学时总体方案设计： 4学时查阅资料，讨论设计： 14学时撰写设计报告： 8学时总结： 2学时教师辅导：随时三、基本要求1、课程设计的基本要求模电课程设计是在学习完模拟电子技术课程之后，按照课程教学要求，对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。
主要是培养学生综合运用理论知识的能力，分析问题和解决问题的能力，以及根据实际要求进行独立设计的能力。
初步掌握模拟电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能；熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法，训练、提高读图能力；掌握组装调试方法。
其中理论设计包括总体方案选择，具体电路设计，选择元器件及计算参数等，课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计容进行全面的总结，若有实践条件，把实践容上升到理论高度。
2、课程设计的教学要求模电课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。
做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。
在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间方可外出。
课程设计的任务相对分散，每3名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。
但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。
四、设计题目及控制要求声控走廊灯开关要求：（1）办公楼或居民楼应用的声控开关；（2）白天光线充足时，灯不亮；（3）晚上光线暗，如无人声，灯不亮；若有人声，则亮。
声光控楼道延时开关的设计与实验
声光控楼道延时开关的设计与制作指导教师：***年级专业：电子信息科学与技术学号：*************名：***声光控楼道延时开关的设计与制作一实验目的通过声光控楼道延时开关的设计、安装和调试，要求学会：（1）桥式整流电路、三级管放大电路、四与非门电路等参数的选择与应用。
（2）掌握声光控楼道延时开关的测量与调试方法。
二设计任务与要求1设计任务（1）设计一个声光控楼道延时开关，要求白天楼道光线正常时不论有、无人行走而楼道灯不亮，天黑时有人走动楼道灯才亮，无人走动时楼道灯不亮。
（2）实现这一要求需要正确选择合适的声光控元件，并要求声光控开关延时1～4分钟。
2 设计要求（1）完成全电路的理论设计、安装和调试。
（2）撰写设计、调试报告和心得体会。
三声光控楼道延时开关的工作原理1光敏电阻器的介绍光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。
光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。
图1 光敏电阻的电路及符号光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。
它在光线的作用下其阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。
光敏电阻器的基本特性和主要参数暗电阻、亮电阻光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻，或暗阻。
此时流过的电流称为暗电流。
例如MG41-21型光敏电阻暗阻大于等于0.1M。
光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻或亮阻。
此时流过的电流称为亮电流。
MG41-21型光敏电阻亮阻小于等于1k。
亮电流与暗电流之差称为光电流。
本实验光敏电阻选用的是625A型，有光照射时电阻为20K以下，无光时电阻值大于100MΩ、2 双输入四与非门CD4011简介双输入四与非门CD4011数字集成电路外形和内部电路如图2和图3所示：他采用双列直插形式封装，共有14个引脚。
声光控制楼道开关设计资料
目录摘要 (1)绪论 (2)第1章方案选择 (3)1.1方案设计 (3)1.2功能阐述 (4)第2章单元电路设计 (5)2.1电源电路设计 (5)2.2延时处理电路设计 (6)2.2.1 555定时器 (6)2.2.2 555定时器构成的单稳态电路 (7)2.3声控电路设计 (9)2.4继电器控制电路设计 (10)2.5光控制电路设计 (11)第3章整机电路 (12)第4章电路仿真 (14)第5章实物制作与调试 (15)5.1常用电子元器件的安装 (15)5.1.1 IC插座的安装 (15)5.1.2 晶体管的安装 (15)5.1.3 电阻的安装 (15)5.1.4 电容的安装 (15)5.2焊接 (16)5.2.1 焊接准备 (16)5.2.2 焊接过程 (16)5.3调试 (17)5.3.1 静态调试 (17)5.3.2 动态调试 (18)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录1 整机电路图 (22)附录2 元器件明细表 (23)摘要声光控制楼道灯开关，能自动控制白天开关、夜晚亮灯、人走灯灭。
这里介绍的声光控制自动延时开关，综合了声光和延时控制，工作稳定，节电并延长灯泡寿命。
整个电路由声控电路、延时电路、光控电路、电源电路组成。
220V供交流电压供电，光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与亮度程度相对的电压信号。
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，从而实现自动控制，延时电路当声音消失后延长一段光照时间。
在白天或光线较强的场合，即使有较大的振动声响也能控制灯泡不亮；晚上或光线较暗时遇到声响、振动后灯自动点亮，并延时一段时间。
声光控制楼道灯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，它具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能、体积小，外形美观，制作容易，工作可靠等优点。
关键词声控；延时；光控；光照强度；节能绪论众所周知，公共场所和居民居住区的公共楼道里普遍使用的都是机械手动开关。
楼道灯声控开关的研制
楼道灯声控开关的研制现在居民住宅楼的楼梯走道大部分都安装的声控开关，利用晚间人们的脚步声，说话声去点亮楼梯内的照明灯，为人们提供照明方便。
原理见附图所示：220V交流电压经整流后经220k电阻降压，电容滤波，5V稳压管稳压给4069提供工作电压。
在白天2CU受光照呈低阻。
第○13脚为低电平，不受白天楼梯内声音的控制，第⑧脚也为低电平，可控硅没有触发电压，灯泡不亮，晚上2CU无光照呈高阻状态。
第○13脚仍为低电平，但只要楼梯走道内有脚步声，说话声或其它声响，压电陶瓷片拾取的微弱声音经第①、②脚向反相器作线性放大，其第④脚输出反相的矩形波由电容耦合至第○13脚，致使第⑩脚输出高电平，经1N4148二极管给1μF电容充电，第⑥脚为0，第⑧脚为1，可控硅有触发电压导通，灯泡点亮。
4069靠100μF上的电荷维持供电，声音消失后，第⑩脚恢复为0，1N4148反偏，1μF通过22MΩ电阻放电，约15秒左右后第⑤脚为0，⑧脚为0，可控硅无导通电压而截止关断，照明灯自动熄灭。
常见故障：1．有声响时，白天灯自动点亮。
一般是2CU性能不良造成。
经检查发现楼道内小广告覆盖2CU接收口，撕去广告，故障排除。
平时应注意2CU接收口的清洁卫生。
2．有声响时，晚间灯不亮。
排除灯泡断丝情况后，发现第④脚耦合电容损坏，用一只22P优质电容换之，整机恢复工作。
3．有声响时，晚间灯即亮即灭。
一般为1μF电容损坏、漏电引起，只要换之即可排除故障。
四、有声响时，晚间灯常亮，不能自动熄灭。
经检查发现1N4148短路，一直为1μF电容充电，致使照明灯常亮，换之故障消失。
研制过程:本文从声电转化，晶体管放大微电流，触发可控硅，接通楼道灯这一原理出发，介绍了声控楼道开关的研制过程。
关键词声控，延时，可控硅，开关楼道灯过去一直是采用手动开关控制，对于二层的楼道，可采用双刀双掷开关实现双向控制，对于多层楼道，该方法一般不便使用。
于是常常出现上下楼后不能关闭前一盏灯，而造成长明灯，浪费了电能。
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目录摘要 (1)绪论 (2)第1章方案选择 (3)1.1方案设计 (3)1.2功能阐述 (4)第2章单元电路设计 (5)2.1电源电路设计 (5)2.2延时处理电路设计 (6)2.2.1 555定时器 (6)2.2.2 555定时器构成的单稳态电路 (7)2.3声控电路设计 (9)2.4继电器控制电路设计 (10)2.5光控制电路设计 (11)第3章整机电路 (12)第4章电路仿真 (14)第5章实物制作与调试 (15)5.1常用电子元器件的安装 (15)5.1.1 IC插座的安装 (15)5.1.2 晶体管的安装 (15)5.1.3 电阻的安装 (15)5.1.4 电容的安装 (15)5.2焊接 (16)5.2.1 焊接准备 (16)5.2.2 焊接过程 (16)5.3调试 (17)5.3.1 静态调试 (17)5.3.2 动态调试 (18)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录1 整机电路图 (22)附录2 元器件明细表 (23)摘要声光控制楼道灯开关，能自动控制白天开关、夜晚亮灯、人走灯灭。
这里介绍的声光控制自动延时开关，综合了声光和延时控制，工作稳定，节电并延长灯泡寿命。
整个电路由声控电路、延时电路、光控电路、电源电路组成。
220V供交流电压供电，光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与亮度程度相对的电压信号。
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，从而实现自动控制，延时电路当声音消失后延长一段光照时间。
在白天或光线较强的场合，即使有较大的振动声响也能控制灯泡不亮；晚上或光线较暗时遇到声响、振动后灯自动点亮，并延时一段时间。
声光控制楼道灯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，它具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能、体积小，外形美观，制作容易，工作可靠等优点。
关键词声控；延时；光控；光照强度；节能绪论众所周知，公共场所和居民居住区的公共楼道里普遍使用的都是机械手动开关。
由于各种各样的原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象，这样既缩短了灯泡的寿命，又浪费了国家的电量，为国家、单位、个人造成很多经济损失。
另外，由于频繁开关或其它的人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。
因此，设计一种电路新颖、安全节能、结构简单、安装方便的声控楼道灯自动开关相当有必要。
楼道灯是一种广泛使用的公用照明设备，很多人对它的节能不太重视，人们对它的一些特殊性不了解,造成它的电能浪费。
在重视节能和绿色生活的今天,我们很有必要研究它了解它,让它既能更好的为我们服务,又能节约能源,寿命更长,省钱又方便。
本作品可代替住宅小区楼道上的开关，天黑有人走过楼梯通道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，楼道灯延时几秒钟后会自动熄灭。
在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，这样可以达到节能的目的。
此项目研究的是一种声、光双重控制功能的无触点开关。
当今世界在电子信息技术的领域里取得了社会跨跃式的进步，科学技术的飞速发展使各国生产力大规模提高。
随着电子技术、数字技术的不断发展，人们生活水平的不断提高，人们对自己的生活及社会的能源也逐渐的开始重视起来。
在电的领域里，电灯的样式、种类以及对灯的控制方式千变万化。
在现代的科学研究中，科学家使用的先进仪器离不开电子技术；在国民经济的各个部门，电子技术广泛地应用于工农业生产，而且掺透到各个领域中。
无论是通信、广播、电视、计算机、自动化设备、电子医疗器械、新型武器、人造卫星和宇宙飞船，还是人们日常生活中不可缺少的家用电器，都离不开采用电子技术制造出来的各种电子设备。
本设计采用开关电压过零保护技术，可消除白炽灯开启瞬间的大电流冲击，有效防止继电器元件启动时的电流过载，大大地延长了开关的使用寿命，并且可以起到保护灯泡的作用。
第1章 方案选择1.1 方案设计设计声光控开关，最起码要考虑三方面的问题，其一是灯泡的开关控制，这是由220V 市电供电。
其二是光控制，使其在有光时，即使有声音也不能亮。
其三就是声音控制，在晚上或光线不足时，只要有人经过，发出声音，灯泡就会点亮并延时。
方案一：电路由555定时电路、声光控电路、电源电路组成。
白天光线较强时，光控部分将开关自动断开，声控部分不工作。
夜晚光线较暗时，光控部分将开关自动接通，负载电路的通断受控于声控部分，电路是否接通，取决于声音信号强度。
当声音信号强度达到一定程度时，电路自动接通，点亮白炽灯开始延时，延时时间到，开关自动断开，等待下一次声音信号触发。
方案一原理框图如图1-1所示。
图1-1 方案一电路框图方案二：电路中的主要元器件是用了数字集成电路芯片 CD4011 ,它内部有 4 个独立的与非门 D1 ～ D4 ，电路结构简单，可靠性高。
声光控制灯主要由声控电路，光控电路，延时电路三部分组成。
方案二原理框图如图1-2所示。
电源电路 声 音 处 理 电 路 光 处 理电路 触 发 延 时 电路控 制 电 路图1-2 方案二原理框图该电路产生的声音信号，通过声电转换器转换成微弱的电信号，该信号经放大送处理器处理，处理器将幅度、频率不相同的声波信号转换成一次状态改变的控制信号，该信号经延时处理电路达到设计要求时间与设计要求功能，经执行机构直接控制负载动作，处理电路如图1-3所示。
图1-3 信号处理电路由于两套方案均能实现声光控功能，而第二种方案结构复杂，生产成本高，且生产的工作量比较大，不易设计。
从设计以及个人多方面的原因，选用第一个方案，用555定时器，此方案结构简单又实用，易与设计。
1.2 功能阐述声光控照明电路的主要原理：利用光学、声学和电子学的原理，即用光敏电阻和声音传感器将光亮程度和声音信号转换成电信号，从而推动NE555的Q 端输出高电平继电器吸合使电路正常工作。
此声光控制照明电路应具有以下功能：1.白天灯灭；2.晚上有声响时灯亮，延迟几十秒（设成30s ）后熄灭；3.灯泡任意功率。
信号处理输入 输出 输入 输出 （a ）框图 （b ）波形图第2章 单元电路设计2.1 电源电路设计电源电路由变压，整流、滤波、稳压四部分组成，电源电路框图如图2-1所示。
图2-1 为电源电路设计框图 电源电路原理图如图2-2所示。
图2-2 电源电路原理图该图中，由D3、D4、D5、D6四个二极管构成桥式整流电路，它利用二极管的单向导电特性将220V 的交流电转换成脉动的直流电；C8、C9为电容滤波，它将整流后的脉动成分滤掉，使之变成比较平滑的直流电；U2、C3、C4组成的三端固定式稳压器，稳压后输出稳定的+5V 直流电压，其中C3为抗干扰电容，用以旁路在输入导线过长时引入的高频干扰脉冲，C4具有改善输出瞬态特性和防止电路产生自激振荡的作用；二极管D7对集成稳压器起保护作用。
变压器 整流桥 滤波 稳压～220V2.2 延时处理电路设计2.2.1 555定时器555定时器的内部电路封装和引脚图组成框图如图2-3所示。
a) 555定时器的内部组成 b) 555定时器的引脚图图2-3 555定时器555定时器的内部主要包括两个运放构成的集成电路电压比较器、一个R-S触发器、一个晶体管和几个电阻。
下面介绍555定时器各引脚的连接及功能：①脚为接地端，也是芯片的公共端；⑧脚为电源端Vcc；③脚为电路的输出端；⑦脚为放电端，相当于一个开关；④脚为电路的复位端，其接地时，555的输出为低电平，且保持不变，一般将4脚接在电源的正极上，电路能正常工作；只要在此输入低电平，输出端立即被置为低电平，不受其它输入状态影响。
正常工作时接高电平可直接接到电源上。
⑤脚为比较电压控制端，如果Vcc端没有外加电压时两个比较器的参考电压，由电源电压经过三个等值电阻分压提供，则VR1=32VCC，VR2=31VCC。
在这种情况下，该端可通过电容（0.01uf）接地，防干扰信号窜入。
如果该端接入外电压V co时，则VR1= V co，V R2=21Vco，因此V co可改变参考电压值VR。
②脚、⑥脚为两个电压比较器的输入端，一个为反相输入端，一个为同相输入端，NE555它们输入的信号可以是数字信号也可以是模拟信号，分别与比较器所设置的参考电压进行比较便于控制输出状态。
同时它们和7脚在电路中的接法决定了555的工作 状态。
R 为置0输入端，当R =0时，定时器的输出OUT 为0；当R =1时，555定时器具有以下功能：1.当高触发端TH >32Vcc ，且低触发端TR >31Vcc 时，比较器C1输出为低电平；C1输出的低电平将RS 触发器置为0状态，即Q = 0，使得定时器的输出OUT 为0，同时放电管VT 导通。
2.当低触发端TR <31Vcc ，且高触发端TH <32Vcc 时，比较器C2输出为低电平；C2输出的低电平将RS 触发器置为1状态，即Q = 1，使得定时器的输出OUT 为1，同时放电管VT 截止。
3.当TH <32Vcc 、TR >31Vcc 时，定时器的输出OUT 和放电管VT 的状态保持不变。
根据分析，可以得出555定时器的功能表，如表2-1所示。
表2-1 555定时器的功能表 输入输出 THTR R OUT VT × × 0 0导通 >32Vcc >31Vcc 1 0导通 <32Vcc >31Vcc 1 不变不变 <32Vcc <31Vcc 1 1 截止 2.2.2 555定时器构成的单稳态电路将低触发端TR 作为触发信号I u 的输入端，再将高触发端TH 和放电管输出端D 接在一起，并与定时元件R 、C 连接，则可以构成一个单稳态触发器。
具体电路及工作波形如图2-4所示。
a ）电路b ）工作波形图2-4 555定时器构成的单稳态触发器 当触发脉冲u 1下降沿到来时，由于TR <31Vcc ，而TH =C u =0，从555定时器的功能表不难看出，输出端OUT 为高电平，电路进入暂稳态，此时放电管VT 截止。
由于VT 截止，Vcc 则通过R 对C 充电，当TH=C u ≥32Vcc 时，输出端OUT 跳变为低电平，电路自动返回稳态，此时放电管VT 导通。
电路返回稳态后，C 通过导通的放电管VT 放电，使电路迅速恢复到初始状态。
可以算出，输出脉冲的宽度W t ≈1.1RC。
所谓光控就是利用光敏三极管对不同光照呈现的阻抗不同，从而对NE555的4脚进行高低电平控制，使555处于等待触发状态或处于强制复位状态。
白天，亮度较强时，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，既光敏电阻两边的电压就变小，Q6基极电流大于集电极电流，从而工作于饱和导通状态，集电极与发射级短路，NE555的4脚呈低电平，使555处于强制复位状态，Q 端不输出高电平，继电器不吸合电灯不亮。