声光控LED课程设计
声控LED灯课程设计

声控LED灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解声控LED灯的基本原理,掌握电路组成及功能。
2. 学生能掌握声音信号采集、处理及转换成电信号的方法。
3. 学生了解声控LED灯在实际应用中的优势及局限性。
技能目标:1. 学生能够独立完成声控LED灯的组装和调试。
2. 学生能够运用所学知识解决声控LED灯制作过程中遇到的问题。
3. 学生能够运用科学方法对声控LED灯的性能进行评估和优化。
情感态度价值观目标:1. 学生通过实践活动,培养对电子制作的兴趣和热情。
2. 学生在团队合作中,学会互相帮助、共同解决问题,增强团队意识。
3. 学生了解声控LED灯在节能减排和智能控制方面的意义,培养环保意识和创新精神。
课程性质:本课程为实践性、综合性课程,旨在让学生通过动手实践,掌握声控LED灯的制作原理和技能,提高学生的创新能力和实践能力。
学生特点:六年级学生具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢探索和尝试。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过观察、思考、实践,掌握声控LED灯的相关知识,提高学生的综合运用能力。
同时,关注学生的个体差异,给予每个学生个性化的指导。
在教学过程中,注重培养学生的团队合作精神和创新能力。
通过课程目标的分解和实施,确保学生能够达到预期学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 声音基础知识:声音的产生、传播和接收原理,声音的频率、振幅等特性。
相关教材章节:第一章《声音与听觉》2. 声音传感器:声音传感器的原理、种类及其在声控LED灯中的应用。
相关教材章节:第三章《传感器及其应用》3. 电子电路基础:电路的基本元件、电路图的识别,声控LED灯电路的搭建。
相关教材章节:第二章《电子元件与电路基础》4. 声控LED灯制作:声控LED灯的组装、调试及优化方法。
相关教材章节:第四章《实践与创新》5. 创新设计与评估:声控LED灯的改进设计,性能评估方法。
声控制照明灯课程设计

声控制照明灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解声控技术的原理,掌握声能与电能转换的基本概念。
2. 使学生掌握照明灯的基本结构及其工作原理。
3. 引导学生了解声控照明灯在节能环保方面的应用及其意义。
技能目标:1. 培养学生运用声控技术设计简单电路的能力,学会连接和调试声控照明灯。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,能够对声控照明灯进行创新设计。
3. 提高学生的动手操作能力,学会使用工具和仪器进行实验。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对科技创新的兴趣,激发学习热情,形成主动探索的精神。
2. 培养学生节能环保意识,认识到科技在可持续发展中的重要作用。
3. 培养学生团队合作精神,学会与他人共同解决问题,分享学习成果。
课程性质:本课程为实践活动课程,以项目式教学为主,结合理论讲解和实际操作。
学生特点:六年级学生对科技创新有浓厚兴趣,具备一定的理论基础和动手能力,喜欢探索新事物。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,关注个体差异,提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中,要关注学生的学习成果,确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 理论知识:- 声音的产生与传播原理。
- 声控开关的工作原理及其电路组成。
- 照明灯的种类、结构及其工作原理。
- 节能环保知识,声控照明灯的应用优势。
2. 实践操作:- 使用声控开关搭建简单电路,实现声控照明灯的基本功能。
- 学会连接和调试声控照明灯,确保其正常工作。
- 创新设计,对声控照明灯进行改进,提高其性能和实用性。
3. 教学大纲:- 第一阶段:讲解声音原理、声控开关和照明灯相关知识,使学生具备理论基础。
- 第二阶段:指导学生进行声控照明灯的搭建和调试,培养学生的动手能力。
- 第三阶段:组织学生进行创新设计,提高学生的创新意识和能力。
教材章节关联:- 《科学》教材中关于声音、电路、能源的相关章节。
- 《综合实践活动》教材中关于创新设计、节能环保的相关章节。
led声控灯课程设计

led声控灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解声控灯的工作原理,掌握LED灯的基本知识。
2. 学生能了解声音传感器的工作原理,并运用到实际电路中。
3. 学生能掌握基本的电路连接方法和调试技巧。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,独立完成声控灯的制作和调试。
2. 学生能通过实际操作,培养动手能力和问题解决能力。
3. 学生能提高团队协作能力,通过合作完成课程任务。
情感态度价值观目标:1. 学生能培养对科学技术的兴趣和热情,提高创新意识。
2. 学生能认识到科技与生活的紧密联系,增强学以致用的意识。
3. 学生能树立环保意识,关注节能环保技术在生活中的应用。
本课程针对初中年级学生,结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点,设计具有趣味性和实践性的课程。
课程旨在帮助学生掌握基本电路知识,提高实际操作能力,同时培养学生的团队协作能力和创新精神。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用到实际生活中,激发学生对科学技术的热爱。
教学要求注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,关注个体差异,使每位学生都能在课程中取得进步。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材相关章节,组织以下教学内容:1. 基本电路知识:介绍电路的基本组成部分,如电源、导线、用电器等,引导学生理解电路的工作原理。
2. LED灯原理及应用:讲解LED灯的结构、工作原理及其在生活中的应用,使学生了解LED灯的优缺点。
3. 声音传感器:介绍声音传感器的工作原理、种类及其在声控设备中的应用。
4. 电路连接与调试:教授电路连接方法,指导学生进行声控灯的制作,并掌握基本的电路调试技巧。
5. 节能环保理念:结合声控灯的制作,讲解节能环保技术在日常生活中的应用,提高学生的环保意识。
教学内容安排如下:第一课时:基本电路知识学习,了解LED灯原理及声音传感器。
第二课时:学习电路连接方法,进行声控灯制作。
第三课时:电路调试与优化,团队协作完成声控灯的制作。
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。
led声控彩灯课程设计

led声控彩灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解LED基本原理,掌握声控彩灯电路的构成及工作原理。
2. 学生能描述传感器在声控彩灯中的应用,了解不同类型传感器的功能特点。
3. 学生掌握基本的电子元件知识,如电阻、电容、二极管等,并了解它们在声控彩灯中的作用。
技能目标:1. 学生能够独立完成声控彩灯电路的搭建,并正确调试。
2. 学生能够运用所学知识,对声控彩灯进行简单的故障排查和维修。
3. 学生通过实践操作,提高动手能力,培养解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学技术的兴趣,激发创新意识,增强探索精神。
2. 学生在团队协作中,学会沟通、分享和承担责任,培养合作精神。
3. 学生通过学习LED声控彩灯的制作,认识到科技与生活的紧密联系,增强环保意识。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,注重理论知识与实践操作相结合,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:初中年级学生,具有一定的物理知识和动手能力,好奇心强,喜欢实践操作。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探索,关注学生的个体差异,鼓励学生积极参与,确保每个学生都能在课程中取得实际成果。
通过课程学习,使学生将所学知识应用于实际生活,提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 电子元件基础知识:介绍电阻、电容、二极管等基本电子元件的作用原理,关联课本第3章电子元件部分。
2. LED原理及应用:讲解LED的工作原理、种类及在声控彩灯中的应用,关联课本第4章LED部分。
3. 传感器原理:阐述传感器的工作原理,特别是声音传感器在声控彩灯中的应用,关联课本第5章传感器部分。
4. 声控彩灯电路设计:详细讲解声控彩灯电路的构成、原理及设计方法,关联课本第6章电路设计部分。
5. 实践操作:指导学生进行声控彩灯电路的搭建、调试与故障排查,锻炼学生的动手能力,关联课本第7章实践操作部分。
教学大纲:第一课时:电子元件基础知识学习,认识电阻、电容、二极管等元件。
基于51单片机声光控灯课程设计

基于51单片机声光控灯课程设计引言:51单片机声光控灯是一种能够根据声音的大小和频率来控制灯光亮度和颜色的装置。
本文将介绍基于51单片机的声光控灯的设计原理、硬件电路、软件编程以及实际应用。
一、设计原理声光控灯的设计原理是通过声音传感器检测环境中的声音信号,并将其转换为电信号输入到51单片机中。
通过单片机的模拟转换功能,将声音信号转换为数字信号进行处理。
根据处理后的信号,控制LED灯的亮度和颜色。
二、硬件电路声光控灯的硬件电路主要包括声音传感器、ADC模块、51单片机、三色LED灯等组成。
声音传感器用于检测环境中的声音信号,将其转换为电信号输入到ADC模块中。
ADC模块将模拟信号转换为数字信号,并输入到51单片机中进行处理。
51单片机通过PWM波控制LED灯的亮度和颜色。
三、软件编程声光控灯的软件编程主要包括采集声音信号、信号处理以及LED灯控制等功能。
首先,通过ADC模块采集声音传感器输入的模拟信号,并进行模数转换。
然后,根据转换后的数字信号,进行信号处理,比如判断声音的大小和频率。
最后,根据处理后的信号,通过PWM波控制LED灯的亮度和颜色。
四、实际应用基于51单片机的声光控灯具有广泛的应用前景。
首先,在家庭环境中,可以将其应用于智能家居系统中,实现声控照明功能。
通过声音传感器感知用户的声音指令,控制灯光的亮度和颜色,提高用户的生活体验。
其次,在娱乐场所中,可以将其应用于舞台灯光控制系统中。
根据演出音乐的节奏和声音效果,自动调整舞台灯光的变化,增添演出的氛围和效果。
此外,声光控灯还可以应用于安防领域,通过声音检测来判断是否有异常情况,并通过灯光警示,提醒用户注意安全。
总结:基于51单片机的声光控灯是一种利用声音信号控制灯光亮度和颜色的装置。
通过声音传感器、ADC模块、51单片机和LED灯等组成的硬件电路,以及采集声音、信号处理和LED灯控制等软件编程,实现了声光控灯的功能。
同时,声光控灯在智能家居、娱乐场所和安防领域等方面具有广泛的应用前景。
声光控LED照明系统课程设计

声光控LED照明系统课程设计一、教学目标本课程旨在通过声光控LED照明系统的学习,让学生掌握声光控电路的基本原理,了解各种电子元件的功能及使用方法,培养学生的动手实践能力和团队协作精神,提高学生对物理学科的兴趣和认识。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解声光控LED照明系统的组成和工作原理;(2)掌握常用电子元件(如电阻、电容、二极管、三极管等)的功能及识别方法;(3)学习简单的电路图阅读和绘制方法。
2.技能目标:(1)能够根据电路图正确安装和调试声光控LED照明系统;(2)学会使用multisim等软件进行电路仿真;(3)培养团队合作和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标:(1)感受物理学的乐趣,提高对物理学科的兴趣;(2)培养学生的创新意识和实践能力;(3)加强环保意识,学会节能减排。
二、教学内容本课程主要内容包括声光控LED照明系统的原理、组成及设计。
具体安排如下:1.声光控LED照明系统的原理:介绍声光控LED照明系统的工作原理,包括声波检测、光线检测等;2.常用电子元件的功能及识别:学习电阻、电容、二极管、三极管等电子元件的功能和识别方法;3.电路图的阅读与绘制:学习电路图的基本符号,阅读和绘制简单的电路图;4.声光控LED照明系统的设计与制作:学习声光控LED照明系统的设计方法,并进行实际制作。
三、教学方法本课程采用讲授法、实践法、讨论法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:用于讲解声光控LED照明系统的原理、电子元件的功能等理论知识;2.实践法:让学生亲自动手制作声光控LED照明系统,提高实践能力;3.讨论法:分组讨论制作过程中遇到的问题,培养团队协作精神。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
1.教材:选用《电子技术基础》等教材,为学生提供理论知识学习;2.参考书:推荐《实用电子技术手册》等参考书,丰富学生的知识储备;3.多媒体资料:制作课件、视频等,直观展示声光控LED照明系统的工作原理;4.实验设备:准备声光控LED照明系统实验套件,让学生动手实践。
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。
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电子课程设计设计题目:声光控 LED 设计班级:2013级机械二班指导教师:设计时间:目录摘要 (1)1概述 (1)2课程设计任务及要求 (3)2.1设计任务 (3)2.2设计要求…………………………………………………x x 3理论设计…………………………………………………x x3.1理论分析…………………………………………………x x3.2系统设计…………………………………………………x x3.2.1结构框图及说明………………………………x x3.2.2系统原理图及工作原理……………………………x x3.3 单元电路设计 (xx)3.3.1单元电路工作原理 (xx)3.3.2元件参数选择 (xx)4安装调试…………………………………………………x x4.1设备准备与检查…………………………………x x4.2安装调试过程………………………………………x x4.3故障分析……………………………………………x x4.4实物展示……………………………………………x x 5结论………………………………………………………x x 6使用仪器设备清单………………………………………x x 7收获、体会和建议…………………………………………x x摘要LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光,LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。
LED作为新一代的节能照明产品,其拥有低能耗、体积小、无污染等诸多优点而受到广泛关注。
声、光控照明灯开关电路,能自动控制白天关,夜晚有声响自动开启亮灯,使其能达到人走灯灭的效果。
该电路具有灵敏高、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。
关键词:LED;照明;节能工作;声光控开关1 概述LED(Lighting Emitting Diode)照明即是发光二极管照明,是一种半导体固体发光器件。
它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。
LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具[1]。
1.1 LED概述1.1.1 基本概念及照明原理LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I- N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。
此外,在一定条件下,它还具有发光特性。
在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。
进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光。
假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。
发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。
μ以内产生。
由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数m理论和实践证明,光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关,即λ(1.1)g≈)1240mm(E/式中Eg的单位为电子伏特(ev)。
若能产生可见光(波长在380nm紫光~780nm红光),半导体材料的Eg应在3.26~1.63ev之间。
比红光波长长的光为红外光。
现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍[2]。
1.1.2 LED照明的特性1 极限参数(1)允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。
超过此值,LED发热、损坏。
(2)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极管。
(3)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。
超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。
(4)工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。
低于或高于此温度范围,发光二极管将不能正常工作,效率大大降低。
2 技术特征(1)发光效率高。
LED的发光效率高于传统灯具。
传统灯具大部分的电耗变成了热量损耗,而LED无需过滤可直接发出有色可见光,电耗直接转变成了光效,发光效率高。
(2)耗电量少。
LED采用直接驱动,反应速度快,可在高频操作。
在同样照明效果的情况下,LED耗电量是白炽灯的八分之一,荧光灯管的二分之一,是节电降耗的最佳选择。
(3)使用寿命长。
LED 灯头体积小、重量轻,采用环氧树脂封装,可承受高强度冲击和震动,不易破碎。
LED灯具平均使用寿长于传统灯具。
(4)安全性强。
LED发热量低,无热辐射,冷光源,可以安全接触;能精确控制光型、发光角度和发光颜色;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。
(5)绿色环保。
LED为全固体发光体,废弃物可回收,对环境无污染,有利于环境保护。
1.1.3 LED与传统的照明设备比较(1)传统的照明设备(1.1)白炽灯:白炽灯是历史最悠久的灯,应用极为广泛,它的发光原理基于真空或中性气体中的灯丝通过电流加热到白炽状态引起的热辐射发光现象。
它的优点是结构简单、价格低廉、使用方便、显色性好;缺点是发热大、发光效率较低、使用寿命较短、应特别注意,如果电源电压增加5,灯的寿命将缩短50%。
(1.2)荧光灯:荧光灯家族包括普通日光灯和紧凑型荧光灯。
它的原理是利用汞蒸气在外加电压作用下产生弧光放电,发出少许可见光和大量紫外线,紫外线又激励灯管内壁涂覆的荧光粉,使之发出大量的可见光。
紧凑型荧光灯可逐步替代白炽灯:其节电率高,15W的紧凑型荧光灯亮度与75W的白炽灯相当。
寿命长,平均寿命8000小时,最长达20000小时,白炽灯只有1000小时~2000小时。
(1.3)放电灯:通过两电极放电使密封在灯泡内的气体发光,所有此类灯需加装镇流器限制电弧。
(2)新型的照明设备LEDLED(Lighty Emitting Diode),又称发光二极管,它是利用固体半导体芯片作为发光材料,PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散,由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P 区扩散,构成对P区少数载流子的注入。
这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去这就是PN结发光的原理[7]-[11]。
1.1.4LED灯具发光效率高光谱几乎全部集中于可见光,频率效率可达80%-90%,而且其光的单色性好光谱窄,无需过滤可直接发出有色可见光。
表1-1发光效率的对比低功率的LED光源在同等照明效率情况下可替代高功率的普通能灯具。
如20W的LED灯可替代100W的普通能灯具30W的LED灯可替代150W的普通能灯具40W的LED灯可替代200W的普通能灯具LED单管采用直流驱动,耗电量较小,可大幅度降低电费60%左右(具体能耗对比表2-2)。
普通LED灯具还可升级为太阳能供电,此方式适合供电困难的环境使用,可采用光控和时控方式智能控制开关,智能控制开关可在必要时打开光源,减少在自然光充足时开灯带来的电力浪费。
表1-2路灯的电耗对比1.2 声光控电路概述声控延时开关是一种内无接触点,在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启,并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关[12]。
特点及功能:(1)发声启控:在开关附近用手其他方式(或吹口哨、喊叫等)而发出一定声响,就能立即开启灯光及用电器,得心应手。
(2)自动测光:采用光敏控制,该开关在白天或光线强时不会因声响而开启用电器。
(3)延时自关:开关一旦受控开启便会延时数十秒后将自动关断,减少不必要的电能浪费,实用方便。
(4)延时用电器使用寿命。
(5)用途广泛:本产品可用于各类楼道、走廊、卫生间、阳台、地下室车库等场所的自动延时照明。
2 课程设计任务及要求2.1 设计任务利用数电和模电知识设计一个声光控LED电路2.2 设计要求对于电路的基本要求:(1)有光时,无论是否有声音,灯都不亮;(2)无光时,有声音,灯亮,无声音,灯不亮;(3)灯亮后,保持点亮5~10秒,之后,灯自动熄灭。
3 理论设计3.1 理论分析对于任务的设计要求进行分析,可以看出整个电路大概可以分为这样几个部分,声控部分,光控部分,开关部分,延时部分,供电部分。
在声控部分,声音传感器的信号较小,可以用一个放大电路来放大其信号。
只有当无光,有声时,灯才亮,所以声光控部分可以统一考虑,可以使用一个与门来实现这一要求。
而这次设计对于供电没有特殊要求,开关和供电部分也可以统一考虑。
3.2 系统设计3.2.1 结构框图及说明(1)根据以上分析,声光控LED 电路的基本结构框图如图1-1所示图3-1(2)电路方案1)声光控制电路:声光控制电路包括声控电路、光控电路和与门电路。
① 声控电路:声音传感器的输出信号非常微弱,为方便后级电路处理要先行放大整形。
一般用三极管放大整形。
整形后的信号送到比较器,当有声音信号时比较器输出高电平。
② 光控电路:利用光敏电阻白天电阻只有几K ,晚上电阻高达几M 的特点,使光控电路白天输出低电平,晚上输出高电平。
③ 与门电路:根据要求,LED 灯必须是晚上,且有声音时才点亮,所以设置一个与门电路,可以用数字电路的与门电路,也可以用二极管构成与门电路。
2)综合电路:包括延时电路和驱动电路。
①延时电路:为了保证触发之后,LED灯点亮5~10秒,必须设置延时电路,这里可以用简单的RC电路实现。
②驱动电路:包括驱动电路和开关电路。
3.2.2 系统原理图及工作原理声光控制电路设计(1)电路的结构形式根据设计要求声光控制电路的结构如图3-2所示。
(2)声光控制电路工作原理使用三极管的放大功能,有声时输出高电平,无声时输出低电平。
A1,A2均用作电压比较器。
白天时,由于光敏电阻电阻只有几K,比较器A2输出低电平。
到了晚上,由于光敏电阻高达几M,这时比较器A2输出高电平,若此时走道有声音,A1比较器也为高图3-2电平。
延时驱动电路设计(1)电路的结构形式根据设计要求延时开关电路的结构如图3-3所示。
(2)电路工作原理晚上,声光控制电路输出高电平,通过D3迅速向C2充电,并给电压比较器A3输入高电平,使电压比较器A3输出高电平,给LED供电,LED点亮。
当走道声音消失后,声光控制输出恢复为低电平,D3不通,C2通过R8放电,即给电压比较器A3输入高电平,只要+极输入电压高于-极输入电压,A3即输出高电平,这样即可起到延时效果。
图3-33.3 单元电路设计3.3.1 单元电路工作原理图3-4电路图如图3-4所示,R7和D1,D2共同组成一个与门电路,当A1,A2输出均为高电平时,向D3输出高电平。