声控延时电路设计报告
声光控延时开关实验分析报告
声光控延时开关实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：数字电路实验报告实验项目：声光控延时开关学院：专业：年级：学号：姓名：（20 ---20 ）学年第学期声光控延时开关实验报告一、设计目的1、进一步掌握CD4011数字集成电路的工作原理和应用；2、学会如何选择主要元件及参数计算；3、进一步提高分析、设计和动手能力。
二、电路的工作原理声光控延时开关的电路原理图见图一所示。
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～VD4，使电路结构简单，工作可靠性高。
声光控延时开关就是用声音来控制开关的“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，由此可画出图二所示的方框图。
结合图二来分析图一。
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(VD1)的2脚，R4、77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，改变R8或C3的值，可改变延时时间，满足不同目的。
VD3和VD4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VD3、VD4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VD3、VD4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。
毕业设计-声光控延时开关课设报告
毕业设计-声光控延时开关课设报告背景介绍:对于现代家居生活中，灯光必不可少。
然而普通的光控开关只是用来控制灯的开关，并不能很好地满足实际需求。
当人们在房间内行动或者已经离开房间时，光控开关的信号并不能准确地反应人们的需求。
根据此背景，一个能够同时控制声音和光线的延时开关就显得非常有意义和值得探索。
主要内容:声光延时开关是一个非常有意义的装置，它可以通过光线、声音的变化来控制灯的开关时间，解决之前普通光控开关不能很好反应人们需求的问题。
声光开关使用了光电导技术和电路技术，具有重要的现实意义。
部分技术细节如下：1.硬件设计硬件系统主要由光电二极管、嘴、音叉开关、运算放大器、继电器、电容器、电阻器和钨灯组成。
运用布朗管滤波原理和阻容滤波原理再加上合理的放大器设计，使信号不失真，从而保证系统的稳定性和灵敏度。
配合硬件设计，软件部分基于Cortex-M3内核，利用固件库实现数字信号处理。
通过对光电二极管的电流和电压进行采集，通过工具箱实现信号滤波及其波形输出显示。
此外，采用定时器的各种操作实现系统对外部传感器信号的延时控制。
3.系统测试经过重重测试后，声光延时开关在实际使用中具有显著的稳定性和灵敏度，开关输出的时间准确性高，使得照明系统能够在不同时间适时自动开关，让用户体验到前所未有的智能化的便利。
4. 结论声光延时开关是一种创新型的照明系统，实现了家庭灯光和开关的智能供电,为家庭生活带来了极大地便利。
它不仅解决了普通光控开关不能很好反应人们需求的问题，还提高了人们整体生活水平，以科技提高生活品质的理念，为未来的发展留下了巨大的空间和市场机会。
展望未来在未来，随着物联网的快速发展，智能家居将成为家庭生活的主流趋势。
声光延时开关只是其中一个缩影，未来还会有更多的照明系统出现，更多智能电器被广泛使用。
因此，我们需要更多优秀工程师的加入和持续的努力，推动“智能生活”的进一步发展！。
声光双控延时电路
《模拟电路》电路设计报告电路名称：声光双控延时电路班级：姓名：XXX学号：XXXXXXXXXX目录一、电路功能 (1)二、电路设计 (1)1、设计思路 (1)2、电路图 (1)3、电路原理 (1)4、所用元件 (2)三、各模块工作原理 (2)1、整流模块 (2)2、延时模块 (2)3、光控模块 (3)4、声控模块 (3)5、控制信号传递模块 (4)四、电路仿真（Multisim仿真） (4)五、心得体会 (6)六、附录一、电路功能本电路即模拟日常生活的声光双控灯。
在黑夜的时候，发出一个声音信号，LED灯就会亮。
其组成部分主要是由驻极体MIC，电压比较器LM358，整流二极管1N4148，光敏电阻和电容。
本电路是模拟楼道中的声光双控延时的电灯。
在白天亮度比较高的时候无论声音多么大电灯都不会亮。
但是到了晚上亮度低的时候，有较大声响的时候等就会发光。
经过一定的延时之后电灯自动熄灭。
二、电路设计1、设计思路2、电路图（Multisim仿真电路图）图1 总电路仿真图3、电路原理电路电源接220V交流电，通过整流桥整流在左侧电路的上面为高电压，下面那根线为低电压。
当白天时关照较强，光敏二极管为低电阻使得A点处为低电压，不论D点电平的高低，经过两个与非门之后在B点都输出一个低电平，对应D1不导通，C点为低电平晶闸管经过两个与非门之后晶闸管门极为低电平，晶闸管截止。
当夜晚时，光线较暗，光敏二极管为高电阻A点处为高电平，当有声音时最左侧的电阻式麦克风将声信号转换为电信号控制左侧三极管截止，D点为高电平，这样使得B点输出高电平，D1导通C点为高电平，C2和R4构成的电路充电，经过与非门处理之后晶闸管满足导通条件而导通，主电路中的电灯被点亮。
当没有声音时B点仍输出低电平灯不亮。
4、所用元件220V交流电源，220V电灯，晶闸管2N6507，二极管1N4007，驻极体话筒MIC，整流桥3N258，与非门4011BD，三极管2N2219A，光敏二极管OP999，电容：100uF、10uF、0.1uF，电阻：5.1MΩ，120kΩ，56kΩ，100kΩ，1kΩ，2.2MΩ，10kΩ。
声光延时电路实验报告
一、实验目的1. 理解声光延时电路的工作原理。
2. 掌握声光延时电路的设计与搭建方法。
3. 通过实验验证声光延时电路的性能。
二、实验原理声光延时电路是一种利用声波和光波相互作用的原理，实现对电路延迟控制的电路。
当声波通过某种介质时，会引起介质折射率的变化，从而产生声光效应。
光波通过这种受声波扰动的介质时，会发生衍射现象，导致光束的传播路径发生偏转，从而实现延时控制。
三、实验器材1. 声光延时电路板2. 声源3. 光源4. 光敏电阻5. 万用表6. 信号发生器7. 电源四、实验步骤1. 搭建声光延时电路：根据电路板上的元件布局，连接声源、光源、光敏电阻、信号发生器和电源等。
2. 设置声源：将声源放置在电路板的声光延时模块附近，调整声源与模块的距离，使声波能够有效地引起声光效应。
3. 设置光源：将光源放置在电路板的声光延时模块附近，调整光源与模块的距离，使光波能够有效地通过声光延时模块。
4. 连接光敏电阻：将光敏电阻的一端连接到电路板的输入端，另一端连接到电路板的输出端。
5. 测试电路性能：使用万用表测量电路的输出电压，观察输出电压随时间的变化情况。
6. 调整延时时间：通过改变声源与声光延时模块的距离，以及光源与声光延时模块的距离，观察输出电压的变化，从而调整延时时间。
五、实验结果与分析1. 实验现象：在声源和光源的作用下，声光延时电路能够产生延时效果。
当声波通过声光延时模块时，光波会发生衍射现象，导致光束的传播路径发生偏转，从而实现延时控制。
2. 数据分析：通过测量电路的输出电压，可以得到延时时间与声源、光源与声光延时模块距离之间的关系。
根据实验数据，可以绘制出延时时间与距离的关系曲线。
3. 结果讨论：实验结果表明，声光延时电路能够有效地实现延时控制。
随着声源与声光延时模块距离的增加，延时时间逐渐增加。
这是由于声波在介质中传播时，其速度与声源与声光延时模块的距离成正比。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们掌握了声光延时电路的工作原理和设计方法。
SGK10型声光控延时开关课设报告
2SGK10型声光控延时开关电路计2.1电路工作原理声光控延时开关的电路原理图如图2-1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D1～D4，使电路结构简单，工作可靠性高。
图2-1 声光控延时开关控制电路原理图声音信号被驻极体话筒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(VD1)的2脚，R4、R7是VT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，即为高电平期间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、VT、IC芯片等供电。
2.2声光控制结构声光控延时开关，顾名思义，就是用声音来控制开关的“开启"，经过若干秒后延时开关“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，由此可画出如图2-2所示的方框图。
图2-2 声光控延时开关控制电路方框图3各部电路及原理分析3.1整流电路单向桥式整流电路是由电源变压器，4只整流二极管VD1～VD4和负载R L 组成。
电路图如3-1图所示。
图3-1 桥式整流电路原理图工作原理：利用4个二极管接成电桥使在U2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。
声光控延时开关电路的设计实训报告
声光控延时开关电路的设计PCB 印刷电路板的设计与制作实训报告电信1502 王鹏U2015132382017.3.10目录一、实训项目目标 (1)二、设计需求分析 (1)1、设计场景 (1)2、需求分析 (1)三、系统总体结构设计及原理图 (1)四、系统各功能模块元器件说明 (2)五、创建 PCB 项目和原理图文件 (3)1、电路原理图设计步骤 (3)2、注意事项 (3)六、 PCB 印刷板的设计 (3)1、设计流程 (3)2、设计结果 (3)3、关键技术 (3)一、实训项目目标1、根据用户需求设计声光控开关电路，熟悉声光控电路工作原理；2、掌握 Altium Designer 15 开发工具的使用，利用 Altium Designer 设计编辑声光控电路图，设计 PCB 电路板。
二、设计需求分析1、设计场景我们需要设计一个声光控延时开关，用于控制楼道灯。
只有在天黑后楼道内产生一定分贝的声音时灯会自动点亮。
当声音消失后，楼道灯延时一段时间后自动熄灭。
在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮。
用户经过楼道的住户场景人晚上经过楼道需求晚上人经过楼道时发出声音就能让楼道灯点亮提供照明直到人离开功能光控、声控、照明电路、延时工作三、系统总体结构设计及原理图本实验设计的电路系统包括交流强电部分、直流电源部分、模拟电路部分、数字电路部分、延时电路部分五个部分，其工作原理图如下图所示：1该电路工作原理如下：（1）光控原理该电路使用接插件 J1 在串联一个灯泡后接入 220V 交流电源，其中与非门 4011 控制可控硅的触发和关断。
交流电源部分通过整流、滤波和稳压后输出7.5V 作为电路的直流电源。
当白天时，光敏电阻因光照的影响电阻值变小，4011 与非门的 2 脚为低电平导致与非门的输出 4 脚也为低电平，二极管V2 截止，4011 的11 脚输出低电平，可控硅无法触发，因此交流电影无法导通，灯泡不亮。
（2）声控原理在晚上时，光敏电阻阻值变大，4011 的 2 脚为高电平。
简易声光控延时照明电路课程设计报告书
目录摘要--------------------------------------------------------------------------2 第一章设计任务和要求------------------------------------------3 第一节设计任务-------------------------------------------------------3 第二节设计要求-------------------------------------------------------3 第二章系统组成框图及方法论证----------------------------3 第一节总体框图-------------------------------------------------------3 第二节方法论证-------------------------------------------------------4 第三章主要单元电路设计---------------------------------------4 第一节LM386集成功放--------------------------------------------10 第二节555集成电路的引脚图和功能表-------------------------11 第一节声强检测电路和光控电路----------------------------------4 第二节信号处理电路-------------------------------------------------5 第三节延时控制电路和照明灯开关电路-------------------------6 第四节电源电路-------------------------------------------------------8 第四章元器件清单及管脚功能表---------------------------9 第三节原件清单------------------------------------------------------13 第五章电路原理图-------------------------------------------------13 第六章心得体会----------------------------------------------------15 参考文献------------------------------------------------------------------15摘要关键词声控光控自动延时声光控电子开关电路图,电路由交流开关，电子开关，整形电路，检波器，声音放大电路组成。
声光控延时开关实验报告
一、实验目的1. 理解声光控延时开关的工作原理。
2. 掌握声光控延时开关电路的设计与搭建。
3. 通过实验验证声光控延时开关的功能和性能。
二、实验原理声光控延时开关是一种利用声音和光线变化来控制电路实现特定功能的电子学控制方法。
其基本原理如下：1. 声控部分：通过驻极体话筒采集声音信号，将其转换为电信号，经过放大处理后，输出控制信号。
2. 光控部分：利用光敏电阻检测环境光线强度，当光线强度低于设定阈值时，输出低电平信号；当光线强度高于设定阈值时，输出高电平信号。
3. 延时电路：当声控和光控信号同时满足条件时，延时电路开始计时，经过设定时间后，输出高电平信号控制继电器或电子开关动作，实现开关控制。
三、实验器材1. 驻极体话筒2. 光敏电阻3. 555定时器4. 继电器5. LED灯6. 电阻7. 电容8. 面包板9. 电源四、实验步骤1. 搭建电路：按照电路图连接驻极体话筒、光敏电阻、555定时器、继电器、LED 灯等元器件，并确保连接正确。
2. 调试电路：将电路接入电源，调整光敏电阻的阻值，使电路在光线较强时处于关闭状态，在光线较弱时处于开启状态。
3. 测试电路：在光线较暗的环境下，通过拍手或说话等方式触发声控信号，观察LED灯是否点亮。
同时，在LED灯点亮后，观察延时时间是否满足要求。
4. 调整延时时间：通过调整555定时器的外接电阻和电容，改变延时时间。
五、实验结果与分析1. 实验结果：经过搭建和调试，成功实现了声光控延时开关的功能。
在光线较暗的环境下，通过声音触发，LED灯点亮，并在设定时间后自动熄灭。
2. 分析：声光控延时开关电路的设计较为简单，元器件选用合理，性能稳定。
实验过程中，通过调整光敏电阻的阻值和555定时器的外接电阻和电容，实现了对开关控制和延时时间的控制。
六、实验结论1. 声光控延时开关是一种利用声音和光线变化来控制电路实现特定功能的电子学控制方法，具有节能、环保等优点。
2. 声光控延时开关电路的设计和搭建相对简单，元器件选用合理，性能稳定。
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声控延时电路设计报告
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声控延时电路设计报告
一、课题组组成人员简介及分工
二、设计的基本思路和系统特点
设计基本思路：1、电路接受声音输入，把声音信号转化为电信号。
2、转化后的信号触发开关，电路启动。
3、电路经过延时电路的延时，实现了延时效果。
4、在信号延时的期间内，向发光二级管输进高电平使其发光。
元件：
1、驻体式话筒（拾音器）：
用驻极体材料作成的一种电容式话筒，其结构是由一个张紧的被敷有金属薄
膜的振膜和驻极体作 ，背极组成的平行板电容器。
声波作用时，振膜与驻极体背极间的距离改变，使平行板电容器电容量发生变化，两端电压随之改变，其变化与声振动相对应，完成声电转换过程。
2、 三极管：
晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，晶体三极管有三种工作状态 。
截止状态：基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。
放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β＝ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。
饱和导通状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。
三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
3、运算放大器：
运算放大器（常简称为“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。
在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”。
4、发光二极管:
发光二极管是能将电信号转化为光信号的电路元件，当二极管正接时，二极管会发光；若二极管反接，则不会发光。
各部分电路：
1、声电信号转化：用信号源和开关模拟驻体式话筒接收声音信号的一瞬
间，把声音信号转化为电信号。
（图）
2、开关电路：利用三极管饱和导通的功能，令其充当一个开关。
（图）
3、延时电路：在电流输进的一瞬间，利用电容充放电，使运放作为一个运
算比较器的作用，维持发光二极管的发光。
（图）
三、电路工作原理和工作过程说明
工作原理：
（1）电压比较器一般有两个输入端，一个输出端，通过对输入端的两个电压进行比较，根据两个输入电压的大小关系经电压比较器运行后输出相对应的电压值。
（2）电容进行充放电的过程中，用电压比较器实行发光二极管的发光延时作用。
工作过程：
（1）外部输进一个声音信号，通过驻体式话筒转化为电信号。
（2）声音达到一定程度的时候，令三极管处于饱和导通状态。
电源向电流提供电流。
（3）电流通过电阻的时候，因为电阻比较大，所以电路可以看做无电流状态。
此时，电容同时充电。
运算比较器输出进行比较，输出高电平使发光二极管发光。
（4）当电流消失后，电容开始放电，在电容放电的同时，发光二极管同时维持发光。
放电完毕，发光二极管熄灭，电路恢复原来状态。
四、各主要单元电路设计和元件参数
三极管
产品型号最大
耗散
功率
/W
最大
工作
电流
/A
特征
频率
/MHZ
集电极
基极击
穿电压
/V
集电极
发射极
击穿电
压/V
发射极
基极击
穿电压
/V
集电极
发射极
饱和压
降/V
基极发
射极饱
和压降
/V
材
料
C90
14
0.4 0.1 150 50 45 5 0.3 1 Ge
发光二级管
产品型号最大
耗散
功率
/W
最大
工作
电流
/mA
正向
电压
/V
反向电
压/V
反向电
流/µA
波长
/nm
发光
颜色
材料
BT102 0.05 20 ≤2.5 ≥5 ≤50 700 红CaP 电压比较器
产品型号工作
电压
Min.
(V)
工作
电压
Max.
(V)
通
道
数
输入
失调
电压
Max.
(mV)
输入
失调
电流
Max.
(nA)
输入偏
置电流
Max.(m
A)
静态
电流
(total)
(mA)
响
应
时
间
(ns)
电源
供电
方式
封装/
温度
(℃)
描述
LM 393 D 2,±1.
36,±
18
2 5 ±50400 1
130
单/
双
SOP8
L/-40
～85
低失调
电压，2
比较器
拾音器
计算过程如下：
发光二极管的最大工作电流为20 mA，电阻约为125 Ω，而其
两端电压为3V，故需串联电阻，取R5=500 Ω。
取拾音器输出电压为5 V，由于三极管发射极基极击穿电压为5 V，所以需要电阻分压，为防止电流过大电容被击穿，取R1=R2=500 Ω。
由于流过二极管的电流较小，为提高R3两端电压，取R3=600 KΩ。
五、测试仪器及测试调试方法
用Electronics Workbench Demo 软件进行测试
（1）通过输入一段方波来模拟声音的传入，初始状态时，发光二极管不发光。
（如图）
（2）快速进行一次开关的闭合打开操作，此时三极管先导通，然后又迅速断开，发光二极管发光持续约五秒，随后熄灭。
（如图）
六、应用价值分析
1.在电路中加入加入电铃后，可以做为报警器，发生危险被困而又无法去按求救铃时，通过高声呼喊即可报警，有利于最大限度的减少损失。
2.可运用于娱乐场所，当掌声或喝彩声响起时，灯亮。
无需人控制，自动为现场增添气氛。
3.安装在楼道或者床头，开启方便，还可以避免“长明灯”现象。
整机电路图
元器件清单及电路整机成本估算明细表名称型号价格数量公司
拾音器14元/个1个
旺声电子有限公司
（/Company/OfferDetail/1-
808023.html）
电压比较器LM393 0.20元/个1个
东莞鹏宇有限公司
（/）
发光二极管LED发光二
极管，SMD
发光二极管
等
0.15元/个1个北京振远科技公司（）
电阻器绕线电阻器0.20元/件7个
盐城同泰电子有限公司
（/supplyself/35150149.html
电容器0.25元/个2个东莞鹏宇有限公司二极管0.15元/个1个东莞鹏宇有限公司总预算15.2元。