声控开关课程设计
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。
模拟电子课程设计声控灯开关
模拟电子课程设计题目名称：声控灯开关设计姓名：学号：班级：太原科技大学华科学院机自系目录一设计的目的和任务 (2)二设计要求 (3)三总体框图设计 (3)四功能设计 (3)4.1 VCC值的确定 (5)4.2 延迟的确定 (5)4.3 与非门的高低电平的输入确定 (5)4.4 整流电路的设计 (6)4.5 电容滤波电路 (8)4.6 晶闸管的工作原理 (9)五总原理图 (11)六元件清单 (11)七总结 (12)八参考文献 (12)一设计的目的和任务1、巩固加深对模拟电子技术基础的理解，提高综合运用所学知识的能力，培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
2、通过查找资料、选方案、设计电路、写报告等环节的训练，熟悉设计过程、步骤。
为今后从事电子线路的设计、研制电子产品打下良好的基础。
3、设计模拟和数字电子混合电路，实现特定功能。
学习这一技能，积累这方面的经验。
二设计要求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，若无人声，灯不亮；若有人声，则灯亮。
三总体框图设计根据技术要求，此声控灯开关可由以下几个单元组成：图1 整体框图四功能设计本设计主要由桥式整流电路、降压滤波电路、声音信号输入电路、光信号输入电路、延时控制电路以及外接电路6部分组成。
图2 声光控制电路图根据图2 电路，原理如下：由四个二极管组成的桥式整流电路将输入电路的220V 50Hz交流电压变换成脉动直流。
该脉动直流电压一路有R3和R1、C3分压并滤波后得到传感及逻辑控制电路所用的电压VCC；另一路接到晶闸管BT169的阳极。
当BT169的控制级（栅极）为高电平且输入的交流信号V i=COS(wt+Φ) 处于正半周期时，电流由D2→地→D4→灯流过而将灯点亮。
当V i处于负半周期时，电流由灯→D3→地→D1而将灯点亮。
当BT169的控制级为低电平时，晶闸管截止，此时不会产生驱动灯的电流，此时灯是熄灭的。
由此可见，灯的亮灭是由晶闸管的控制级电平决定的。
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。
课程设计声光控开关分析
课程设计声光控开关分析一、教学目标本课程的目标是让学生了解和掌握声光控开关的工作原理和基本应用，通过理论学习与实践操作，提高学生的科学素养和动手能力。
具体目标如下：知识目标：使学生了解声光控开关的定义、原理和结构，掌握其工作原理和基本应用。
技能目标：培养学生使用相关实验设备和工具进行声光控开关的制作和调试的能力。
情感态度价值观目标：培养学生对科学的兴趣和探究精神，提高学生对声光控技术的认识和评价。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括声光控开关的原理、结构和应用。
具体安排如下：第一课时：声光控开关的定义和原理，介绍声光控开关的工作原理和相关物理概念。
第二课时：声光控开关的结构和制作，讲解声光控开关的电路结构，介绍制作方法和步骤。
第三课时：声光控开关的应用，分析声光控开关在现实生活中的应用实例，探讨其作用和意义。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法进行授课：1.讲授法：通过讲解声光控开关的原理、结构和应用，使学生掌握相关知识。
2.实验法：学生进行声光控开关的制作和调试，培养学生的动手能力和实践技能。
3.讨论法：引导学生探讨声光控开关的优点和不足，提高学生的思考和评价能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的声光控技术教材，为学生提供系统的学习材料。
2.多媒体资料：制作课件、实验视频等，丰富教学手段，提高学生的学习兴趣。
3.实验设备：准备声光控开关制作所需的实验设备和工具，保证学生能够顺利进行实践操作。
4.参考书：推荐学生阅读相关参考书籍，拓宽知识面，提高学生的自学能力。
五、教学评估为了全面、客观地评价学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态。
2.作业：布置与课程内容相关的作业，要求学生独立完成，评估其掌握程度。
3.实验报告：对学生进行的声光控开关制作和调试实验，要求撰写实验报告，评估其实践能力。
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青岛农业大学
理学与信息科学学院
传感器课程设计报告
设计题目
学生专业班级
学生姓名（学号）
指导教师
完成时间
实习（设计）地点
2014 年 12 月 21 日
一、实验目的和任务
1．要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应和通过照明灯开关对声强的感应设置两级开关，控制照明灯的亮灭。
2．要求电路能够实现有光线时灭，无光线时有声亮，并且照明灯点亮一段后自动关断。
3．要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新开启。
4．根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
5．学习掌握焊接技术以及电路元件的装配。
熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。
6.针对原理电路，通过计算参数，选择合适的元器件，搭建电路，并调
试通过。
二、分析与设计
1.设计任务分析：顾名思义，声光控延时开关就是用声音和光来控制开
关的“开启"，若干分钟后延时开关“自动关闭"。
因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。
明确了电路的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，由此可画出图2所示的方框图。
2.实验原理及原理图：声光控延时开关的电路原理图见图1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VD1 1～VD4，使电路结构简单，工作可靠性高。
色标法的颜色意义：
颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银本色有效
数字
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10的
次方
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -1 -2
允许误差±1 ±2
±
0.5
±
0.2
±
0.1
±5 ±10 ±20
b.光敏电阻光线越暗，电阻越大
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VT的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(D1)的2脚，R4、R7是VT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RG等元件组成光控电路，R5和RG组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，RG 两端的电压高，即为高电平间t=2πR8C3，改变R8或C3的值，可改变延时时间，满足不同目的。
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VD11～VD44将交流220v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、VT、IC等供电。
元器件清单表格：
器件名IN400
7
IN414
8
901V
稳压
管
16V/4
7uF
50V/1
uF
光敏
电阻
驻极
体话
筒
导线
100C
M
印制
板
205c
m自
攻螺
钉
数量 4 1 1 1 3 1 1 2 1 1
器件名9015 9014 PCR4
06
电阻
13K
电阻
47K
电阻
510k
电阻
100K
电阻
1M
电阻
2M
数量 1 3 1 2 1 1 3 1 1
三、系统实施
1.把所有的元器件按照种类分好类别，特别是电阻按照电阻上的有色圆环读好个电阻的组织，做好标记方便焊接，对所有的元器件要做好心中有数在焊接的时候才能快速精确
2.焊接时先焊接没有极性的电阻和电容器件，焊接电阻时尽量使电阻贴近电路板，为其他原器件的焊接预留足够的空间。
焊接好一类元器件及时剪断电路板上的错与的引脚以免妨碍到下一步的焊接。
下一步焊接有极性的原件，电解电容的极性是引脚长的为正极，短的为负极。
二极管有白色圈的一端为负极，另一端为正极。
驻极体话筒有三条细线标记的一端为负极，另一端为负极。
整流二极管有白色圆圈的一边按照电路板上相同的位置焊接，三极管的焊接也是同样按照电路板上的提示焊接。
单向可控硅的有黑色圈的一边为负极。
正负极一定要反复确认，焊接反可能会导致元器件烧毁，使实验失败。
3.调试：调试前把焊接好的电路板认真和说明书上的原理图认真核对一遍，元器件正负极再次检查一次，检查各个焊接点，避免错焊，漏焊，短路等现象。
在电路板连接上台灯后才能通电，以免发生触电的安全事故。
通电后，将电路板放在一个闭光隔音的纸箱中，这时台灯灯光较暗，拍击纸箱发出声音，台灯变亮，持续一段时间后又恢复到较暗的灯光，此现象表示试验成功。
若拍击纸箱后灯光无变化则表示实验失败，需要检查电路板找出问题进行修改后再次测试，直至成功解决问题。
4.电路板焊接实物图
四、总结与体会
声控开关现在普遍使用到了我们的生活当中，在我们社会的各个公共场所都可以看见，节约
了很多的能源，而且声控开关使用寿命长，节省了资金。
通过这次的声控开关课程设计，我体会到了课本理论和实际应用有很大的差距，比如我在焊接的时候虽然能够分清楚各个元器件的极性但是焊接时还是经常出现接反的情况，而且在最后的调试过程中，我的第一次测试并没有成功，在自己没法找出问题时及时向老师求助，最后终于是在老师的指导下找出了是我的驻极体话筒是损坏的，在更换了一个后终于成功了。
我懂得了理论和时间结合时非常重要的，我距离走向社会创造自己的价值还非常遥远，这也是一种提醒和动力。
这侧课程设计教会我们如何把传感器应用于现实并且做出方便节省资源的实用物品，对传感器有了新的认知，这一次设计的每一个细节都锻炼着我，我会在接下来的时间分析反思我的所学。
五、参考书目
1. 吴建平，《传感器原理及应用》机械工业出版社
2. 强锡富，《传感器》，机械工业出版社
3. 徐同举，《新型传感器基础》，机械工业出版社
4. 刘亮等，《先进传感器及其应用》，化学工业出版社
课程设计成绩评定表
学生姓名专业班级
设计题目
指导教师评语及意见：
指导教师评阅成绩：指导教师签字：
年月日。