声控灯开关电子课程设计
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。
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。
声光双控开关的课程设计
声光双控开关的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解声光双控开关的基本原理，掌握电路组成及各部分功能。
2. 学生能描述声光双控开关在实际应用中的作用和优势。
3. 学生了解声光传感器的工作原理及其在智能控制系统中的应用。
技能目标：1. 学生能够正确组装声光双控开关电路，并进行调试。
2. 学生能够运用所学知识解决简单的声光双控开关故障问题。
3. 学生能够运用声光双控开关设计简单的智能家居控制系统。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对物理科学的兴趣，增强探索精神和创新意识。
2. 学生通过实际操作，培养动手能力、团队协作能力和问题解决能力。
3. 学生认识到科技与生活的紧密联系，提高环保意识，关注智能家居技术的发展。
课程性质：本课程为初中物理学科实验课，结合课本知识，注重实践操作和创新能力培养。
学生特点：初中学生好奇心强，动手能力逐渐增强，具备一定的物理知识基础。
教学要求：教师应引导学生主动参与实验，注重培养学生的实际操作能力和创新思维，将理论知识与实际应用相结合，提高学生的综合素养。
通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在学习过程中有明确的方向，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 电路基本概念：电压、电流、电阻等。
- 声光传感器原理：声音传感器、光敏传感器的原理及其在电路中的应用。
- 声光双控开关原理：电路组成、工作原理及控制过程。
2. 实践操作：- 声光双控开关电路的组装：学生分组进行电路组装，熟悉各元件功能及连接方式。
- 电路调试：学生调试组装好的声光双控开关电路，确保其正常工作。
- 故障排查：针对电路中可能出现的故障，引导学生进行问题分析和解决。
3. 创新设计：- 智能家居控制系统设计：鼓励学生运用声光双控开关设计简单的智能家居控制系统，提升实际应用能力。
- 环保理念融入：引导学生关注节能环保，将声光双控开关应用于日常生活中的节能控制。
教材关联：本教学内容与初中物理教材中“电路的基础知识”、“传感器及其应用”等章节相关。
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。
声光控制照明灯开关课程设计)
（4）7脚DISC：为放电端，其内部三极管的导通或关断，能为外部ＲＣ回路提充放电通路。
（5）４脚ＲD:为复位端，若RD=0，OUT输出低电平。
（6）3脚Vo：为输出端。
（7）8脚Vcc:电源。
（8）1脚GND：地。
成绩评定：
传感器技术
课程设计
题 目声光控制照明灯开关
摘要
声光控制照明灯开关，能自动控制白天开关，夜晚亮灯，人走灯灭。具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。这里介绍声、光控制节能灯开关。综合了声、光和延时控制、工作稳定、节电并可延长灯泡寿命。在白天或光线较强的场合，光敏电阻小，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，光敏电阻随环境的光线减弱而增大，遇到声响、振动后灯自动点亮，经过约一分钟（时间可设定）自动可用于楼梯、厕所等公共场所照明灯的自动管理。选择驻极体传声器、光敏电阻和四二输入与非门CD4011作为基本元件。光敏电阻和声控传感器两种传感器形成了声控、光控和延时三种控制的电路板。实现了电子开关的三种控制。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，适用于各种楼房走廊的照明设备。
图3-1. 声光控照明灯电路图
电路图主ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ由两大块组成：光控制和声控制.
1.NE555的内部框图，工作原理：
图3-2.NE555内部框原理图
引脚功能：
（1）6脚TH：高电平触发端，当TH电平大于2/3VCC，输出端OUT呈低电平，DIS端通。
（2）2脚TR：低电平触发端，当TR电平小于1/3VCC，输出端OUT呈高电平，DIS关断。
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。
声控灯课程设计
1、声控灯走廊开关的主要功能1、走廊声控灯白天呈关闭状态。
2、夜晚听到声响时自动点亮。
3、具有节能优点。
2、系统框图本声控灯的设计方案为：当为白天时，光开关为开启状态，无论声开关是否关闭，声控灯都处于关闭状态。
当为夜晚时，光开关处于闭合状态，但声控灯依然处于开启状态，当外界有声音发出时，声开关处于关闭状态，声控灯自动点亮。
系统框图如下：系统框图3、单元电路的设计及元器件的选择三极管VT选用9014，ß>=150。
F1~F6选用CD4069或国产CC4069型六反相器集成电路。
CD4069六反相器内部结构及脚管排列如图所示：CD4069六反相器内部结构单向晶闸管VS为MCR100-6或MCR100-8或1A/400V的单向晶闸管。
光电二极管VD1为2CU312.电阻均为1/8W金属膜电阻。
C1、C2为CD11型电解电容器。
发光二极管是一种能把光照强弱变化转换成电信号的半导体器件。
下图为2CU型发光二极管的外形、符号及接脚法。
2CU型光电二极管外形及电路符号声控走廊灯开关的接线方法如下声控走廊灯开关的接线方法4、总电路原理图电路原理如图所示：声控走廊节能灯电路二极管VD4~VD7组成桥式整流电路。
电阻R10、电容C4组成降压、滤波电路。
单向晶闸管VS是照明灯HL的无触点开关。
VS导通，HL点亮；VS关断，HL熄灭。
白天，由于光电二极管CD1受到环境光线的照射阻值很小，反相器F3的13脚呈低电位，12脚呈高电位，经反相器F4的10脚呈低电位，二极管VD3呈截止状态。
反相器F5的6脚呈高电位，反相器F6的8脚呈低电位，三极管VT处于截止状态。
由于单向晶闸管VS无触发电压而关断。
照明灯HL不亮。
天黑时，光电二极管的阻值增大，虽然F3的13脚的电位有所上升，但仍达不到开启F3的阈值电压，故处于预备工作状态。
此时，F6的8脚呈低电位，照明灯HL依然不亮。
当外界有声音发出时，其声波被压电陶瓷片BC转换为电信号，经两级反相器F1和F2变换，4脚输出的信号经电容C1耦合，由限流电阻R3加给F3的13脚。
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题目：声控灯开关
第一章? 系统概述。
4
第二章? 单元电路设计与分析。
5
第三章? 电路的安装与调试。
12
总结。
13
参考文献。
16
附录。
14
题目
声控灯开关
1设计的目的和任务：
1、巩固加深对模拟电子技术基础知识的理解，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、仿真或调试、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、作为电力电子技术的入门，学习晶闸管的应用。
4、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。
2设计要求：
1、设计办公大楼、写字楼或居民住宅楼内应用的声光控灯开关。
2、在白天照度较高时，即楼道内光线充足时本开关不启动，灯熄灭。
3、夜晚楼道内光线较差时，若楼道内充分安静（无人行动时），灯泡不启动。
4、若在光线较差的楼道内有人发出声响，就启动该装置使灯泡点亮。
5、画出电路图? ? ?
（1）用protel绘制电路图
（2）布局合理、排列均匀、图面清晰、便于看图、有利于对图的理解和阅读。
（3）图形符号要标准，图中应加适当的标注。
3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
4功能设计
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220v50hz交流电压变换成脉动直流。
该脉动直流电压一路由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的控制极（栅极）为高电平且输入的交流信号Vi=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Vi处于负半周期时，电流由灯→D3→地→D1而将灯点亮。
当BT169的控制极为低电平时，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极电平决定的。
因此，关键的问题是如何控制其栅极电平的高低。
有光时灯灭；无光无声时灯灭；无光有声时灯亮。
参见图2，对光敏电阻RW 而言，当有光时，RW<2kΩ，此时HD14011的1脚亦即第一个与非门的一个输入端为低电平（地），所以3脚为高电平、4脚为低电平，10脚为高电平，11脚为低电平（后文设上述由左至右四个与非门的输出分别为A,B,C,D），则此时晶闸管截止，灯泡是暗的。
相反，如果无光时，RW>2MΩ，此时HD14011的1脚是高电平，此时第一个与非门的输出取决于2脚的状态，而2脚的状态将由噪声传感器来决定，当没有声音时，2脚为低电平，因此A为高电平，B为低电平，C为高电平，D 为低电平，此时晶闸管截止，灯泡为暗。
当有声音产生时，在麦克两端产生一个交流信号，经过电容而将2脚置成高电平，此时A为低电平，B为高电平，C为低电
平，D为高电平，从而将晶闸管触发导通，灯泡点亮，同时由于B点为高电平，可对电容C2充电，这样，当声音消失之后，由于C2和R7的存在，使C点维持在低电平直到C2放电结束，在此过程中，灯泡将会一直保持在亮的状态直至此过程结束。
VCC值的确定
可由R3、R1的分压作用将家用电压经整流后所得电压Vo=220ｘ=311V
输入电压的表达式为：Vcc=R1*Vo/(R1+R3)? 算得Vcc=5V
延时的确定
图3? ? 延时电路部分
由R7、C2组成延时电路，要求延时为1min，与非门工作高低电平为,
延时T计算公式：t=R7C2ln（Vt+/Vt-）? 算得R7=Ω? C2=22uf
与非门的高低电平的输入确定
NPN的参数为：β=50Vce(sat)=? Vbe=
如果无光时，RW>2MΩ，与非门有一脚是高电平，此时第一个与非门的输出取决于另脚的状态，此脚的状态将由噪声传感器来决定。
当没有声音时：
灯不亮，要求第一个与非门的一脚为低电平，即使三极管工作在饱和区满足条件，且输出的电压为。
此时A为高电平，B为低电平，C为高电平，D为低电平，此时晶闸管截止，灯泡为暗。
由三极管的工作参数得： Ibs=（Vcc-Vce）/R5β=
Ib=（Vcc-Vbe）/R2 =? 在饱和工作区不满足Ic=βIb? 且Ib>Ibs
令Ib=10Ibs
由此可得R8=510KΩ? ? R2=47kΩ
当有声音时：
灯亮，要求第一个与非门的一脚为高电平，三极管工作在放大区且输出高电平。
在麦克两端产生一个交流信号，经过电容而将脚置成高电平，此时A为低电平，B为高电平，C为低电平，D为高电平，从而将晶闸管触发导通，灯泡点亮。
R=R2
电子技术课程设计指导. 北京：高等教育出版社，1997 [2] 李振声. 实验电子技术. 北京：国防工业出版社，2001
[3] 卢结成，高世忻等. 电子电路实验及应用课题设计. 合肥：中国科学技术大学出版社，2002
[4] 康华光. 电子技术基础（模拟部分）. 北京：高等教育出版社，1985
[5] 梁宗善. 电子技术基础课程设计. 武汉：华中理工大学出版社，1995。