声光控路灯控制课程设计
声光控路灯课程设计文

声光控路灯课程设计文一、教学目标本课程旨在通过学习声光控路灯的原理与设计,让学生掌握声光控技术的基本知识,培养学生的实际动手能力和创新思维。
知识目标:使学生了解声光控路灯的工作原理,掌握基本的电路设计知识。
技能目标:培养学生利用声光控技术进行简单电路设计和实验的能力。
情感态度价值观目标:培养学生对科技创新的兴趣,提高学生运用科学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的主要内容有:声光控路灯的原理、电路设计、元件选型、系统集成和实验调试。
首先,介绍声光控路灯的基本原理,包括声音的检测、光的控制等。
其次,讲解电路设计的基本步骤,如何选择合适的元件,并介绍常用的电路图符号。
然后,通过实例分析,让学生了解如何将理论知识应用于实际电路设计中。
最后,进行声光控路灯的组装和调试,让学生亲自动手,提高实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,采用讲授法,向学生讲解声光控路灯的基本原理和电路设计知识。
其次,采用讨论法,引导学生就实际问题进行思考和讨论,培养学生的创新思维。
再次,采用案例分析法,通过分析具体的实例,让学生了解声光控技术在实际应用中的原理和技巧。
最后,采用实验法,让学生亲自动手进行声光控路灯的组装和调试,提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:教材:《声光控技术基础》参考书:《电路设计原理》、《科技创新与应用》多媒体资料:声光控技术相关的视频、图片等。
实验设备:声光控路灯实验套件、电路元件、调试工具等。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其对知识的掌握和运用能力。
2.作业:布置与课程内容相关的作业,要求学生在规定时间内完成,评估其理解和应用知识的能力。
3.实验报告:对学生进行声光控路灯实验,要求学生撰写实验报告,评估其动手操作和分析问题的能力。
声控延时路灯课程设计

声控延时路灯课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握声控延时路灯的工作原理和设计方法。
知识目标包括:了解声控延时路灯的基本构成;掌握声控和延时电路的设计原理;理解声控延时路灯在节能和方便方面的优势。
技能目标包括:能够独立设计并搭建一个简单的声控延时电路;能够对声控延时路灯进行调试和优化。
情感态度价值观目标包括:培养学生对节能和环保的重视;培养学生动手实践和解决问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括三部分:首先是声控延时路灯的基本原理,包括声控和延时电路的工作原理;其次是声控延时路灯的设计方法,包括电路图的绘制、元件的选择和电路的搭建;最后是声控延时路灯的调试和优化,包括如何提高路灯的灵敏度和减小误报率。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先,我会通过讲授法向学生讲解声控延时路灯的基本原理和设计方法;其次,我会采用讨论法,让学生分组讨论并分享他们的设计思路和解决方案;然后,我会利用实验法,让学生动手实践,搭建和调试他们的声控延时电路;最后,我会采用案例分析法,分析一些实际的声控延时路灯项目,让学生了解声控延时路灯在实际应用中的优势和不足。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我将准备以下教学资源:首先是一份详细的声控延时路灯教学指导书,为学生提供学习的参考和指导;其次是一些声控延时电路的元件和实验设备,让学生能够动手实践,搭建和调试他们的声控延时电路;然后是一些声控延时路灯的实际案例资料,让学生了解声控延时路灯在实际应用中的优势和不足;最后是一些与声控延时路灯相关的多媒体资料,如教学视频和图片,为学生提供更加直观的学习体验。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本节课的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性等;作业主要评估学生的动手实践能力,如声控延时电路的设计和搭建;考试则主要评估学生对声控延时路灯基本原理和设计方法的掌握程度。
声光控路灯课程设计

课程设计任务书学生姓名:王薇专业班级:电信1003 指导教师:杨媛媛工作单位:信息工程学院题目:声光控制路灯电路初始条件:具备模拟电子电路的理论知识;具备模拟电路基本电路的设计能力;具备模拟电路的基本调试手段;自选相关电子器件;可以使用实验室仪器调试。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、光控:白天,光照强,灯灭;晚上,光照弱,灯亮2、声控在晚上起作用:有声音,灯亮,延时30秒,灯灭;无声音,灯灭3、路灯用25W灯泡模拟4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书时间安排:一周,其中3天硬件设计,2天硬件调试指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1 课题研究的目的和意义 (1)2 方案的选择 (1)2.1方案1 (2)2.2方案2 (2)3 元器件的选择和测试方法 (2)3.1二极管的选择 (2)3.2电解电容器的极性检测 (3)3.3二极管测试 (3)3.4晶闸管的选择 (3)3.5 电阻的选择 (4)3.6 CD4011中文资料 (4)4设计原理 (8)5 系统调试和故障分析 (9)6 总结 (9)7 参考文献 (10)附录1 原理图附录2 原件清单1. 课题研究的目的和意义研究目的:通过这次的课题研究我们希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理,将平时所学习的知识运用到实验探索上,这对提高我们的动手能力,创新意识,及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。
同时我们也希望这次的研究能让同学进一步地了解照明灯,而不是仅局限与课本知识以内。
从小的突破点入手,掌握又一项科技知识,从而实现课堂外的又一次提高,为现代教育科学尽一份力量!研究意义:用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关,只有在天黑以后,当有人走过楼梯通道,发出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,楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。
在白天,即使有声音,楼道灯也不会亮,可以达到节能的目的。
声光控路灯控制系统设计

声光控路灯控制系统设计一、系统原理声光控路灯控制系统的原理是通过声音传感器和光照传感器感知环境中的声音和光线强度,并据此自动调节路灯的亮度。
当环境中的声音超过一定阈值时,系统会判断有人经过,此时会将路灯的亮度调高,以提供良好的照明效果;当环境中的光线强度低于一定阈值时,系统也会自动调节路灯的亮度,以确保夜间驾车和行人的安全。
二、硬件设计1.声音传感器:用于检测环境中的声音强度,并将声音信号转换成电信号,传递给微控制器进行处理。
2.光照传感器:用于感知环境中的光线强度,并将光照信号转换成电信号,传递给微控制器进行处理。
3. 微控制器:负责接收声音传感器和光照传感器的信号,并通过判断和计算确定路灯的亮度控制信号。
常用的微控制器可选择Arduino、Raspberry Pi等。
4.继电器:用于控制路灯的电源开关,根据微控制器的输出信号来控制路灯的亮灭和亮度。
三、软件设计1.信号处理算法:将声音传感器和光照传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,然后进行滤波和功率计算等处理,以得到准确的环境声音和光照的数值。
2.控制逻辑:根据声音和光照信号的数值,采用一定的算法进行判断和计算,得出路灯的亮度控制信号。
例如,当声音超过阈值时,亮度调高;当光照低于阈值时,亮度调高。
此外,还可以根据具体需求设计其他的控制策略,如定时开关、手动控制等。
软件设计中还需考虑异常情况处理和系统稳定性等问题,如在传感器故障时应有相应的错误处理机制;在电源不足或其他外界干扰情况下,系统应能正常工作或提供相应的保护。
综上所述,声光控路灯控制系统设计应包括系统原理、硬件设计和软件设计三个方面。
通过合理的设计,可以实现智能路灯的节能控制,提高路灯的能源利用效率。
毕业论文:声光控路灯控制系统设计-控制驱动模块-精品

课程设计说明书课程设计名称:模拟电路课程设计课程设计题目:声光控路灯控制系统设计-控制驱动模块学院名称:信息工程学院专业:通信工程班级:080423学号:20 姓名:龙光平评分:教师:陈琼、刘敏20 10 年4 月2 日模拟电路课程设计任务书2009-2010学年第2 学期第 1 周- 2 周题目声光控路灯控制系统设计内容及要求1.设计要求:①光照度强(白天)路灯不点亮,光照度暗(夜晚)路灯可由声音控制;②有声音时路灯点亮,否则不点亮。
2.电路组成框图声音检测放大混合控制驱动电路光照度检测放大3.组织安排:6人一大组,每2人一小组完成框图中的一个独立部分。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案,领仪器设备: 2天;2. 领元器件、制作、焊接:3天3.调试+验收: 2.5天4. 提交报告:2009-2010学年第二学期3~7周学生姓名:刘帅、李星、龙光平、徐帮帮、陈健刚、冯希龙指导时间:第1~2周指导地点:E楼610室任务下达2010年 1 月16 日任务完成2010 年 3 月 13 日考核方式 1.评阅√□ 2.答辩√□ 3.实际操作√□ 4.其它√□指导教师陈琼、刘敏系(部)主任陈琼课程设计说明书课程设计名称:模拟电路课程设计课程设计题目:声光控路灯控制系统设计-控制驱动模块学院名称:信息工程学院专业:通信工程班级:080423学号:20 姓名:龙光平评分:教师:陈琼、刘敏20 10 年4 月2 日模拟电路课程设计任务书2009-2010学年第2 学期第 1 周- 2 周题目声光控路灯控制系统设计内容及要求4.设计要求:①光照度强(白天)路灯不点亮,光照度暗(夜晚)路灯可由声音控制;②有声音时路灯点亮,否则不点亮。
5.电路组成框图声音检测放大混合控制驱动电路光照度检测放大6.组织安排:6人一大组,每2人一小组完成框图中的一个独立部分。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案,领仪器设备: 2天;2. 领元器件、制作、焊接:3天3.调试+验收: 2.5天4. 提交报告:2009-2010学年第二学期3~7周学生姓名:刘帅、李星、龙光平、徐帮帮、陈健刚、冯希龙指导时间:第1~2周指导地点:E楼610室任务下达2010年 1 月16 日任务完成2010 年 3 月 13 日考核方式 1.评阅√□ 2.答辩√□ 3.实际操作√□ 4.其它√□指导教师陈琼、刘敏系(部)主任陈琼the abstractWith the development of science and technology, public lighting control methods will now update, in addition to the existing electric switch, and the sound of microwave induction switch and infrared sensor switches. At present, the microwave induction switch is not ideal, anti-jamming performance of infrared sensor switches in the ideal, but is fragile, installation is complex, the price is high, also suit in some places such as hotels excellent management, hotel corridor and family in ordinary residential hallway application, building, office of the place such as lighting control considering the price, management and convenient installation and other factors, based on China's national conditions, can be expected in a period time, electric lamp will be preferred mainstream products.This topic is sound electric lamp control system design, the design of the control system of lamps mainly by using modular structure, three modules, namely sound detection amplifier module, light amplification module and control test driver module. In the design of the control system, the modular design ideas, make a design more simple and easy, up clear. While commissioning up more easily. This circuit is through the choice of external signal light bulbs and make the function. This circuit to amplify the signal LM324 by comparison, LM393 constitute the main circuit, signals used to screen door 7408, and relay control drive, experiments using light-emitting diodes bulb resistance of a 10k instead.The preliminary evaluation using acoustic electric lamp is more convenient, also relatively wide application. This system during the day or more brightness is not bright, the situation in the light of smaller conditions meet will light and sound for a period of time and then be extinguished. This circuit can be applied to the commodity house, companies, such as the hallway, can satisfy the need of these specific situations, have widely application value.Through the experiment, strengthened my understanding of analog electronic technology and application of analog circuits through a preliminary analysis, preparation, and teachers instruct, this topic in the aspects of design with proper enough beautiful, the circuit design basic finished all the design requirements.关键字: LM324 LM393 7408 延时目录第一章设计要求 (2)1.1 基本要求 (2)1.2 设计任务及目标 (2)1.3 主要参考器件 (2)第二章电路设计原理及单元模块 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 设计方案 (3)2.3 单元模块 (4)2.3.1与门7408信号筛选模块 (4)2.3.2 multisim仿真图 (6)2.3.3 三极管放大模块 (8)2.3.4 继电器驱动模块 (8)第三章安装与调试 (10)3.1 电路的安装 (10)3.2 控制驱动电路的调试 (10)3.3 系统调试 (11)第四章实验小结 (12)4.1 心得与体会 (12)4.2 结论 (13)参考文献 (14)附录一 (15)附录二 (16)第一章设计要求1.1 基本要求:(1)白天由于光敏电阻或其它器件控制,不受声音的影响,不工作。
声光控路灯控制课程设计

摘要:介绍一种声光控路灯控制器的组成、性能,适用范围及工作原理,并给出了电路原理图及元件参数选择。
关键词:光电开关自动控制延时电路节能太阳能电池目录引言………………………………………………………………………………………………5.1、总设计方案1.1设计思路 (5)1.2总体方框图 (5)1.3声光控路灯控制器的构成 (5)1.3.1光控电路 (5)1.3.2声控电路 (6)1.3.3延时电路 (6)1.3.4其他电路 (6)2、设计原理的分析2.1工作原理 (7)2.2电路结构 (7)2.2.1元件参数选择 (7)2.3实验调试 (7)3、声光控路灯总电路图 (7)4、设计总结 (8)5、参考文献 (8)引言:声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时,路灯自动点亮,从而实现人来灯亮,人走灯灭,既方便又实用。
不仅节约了电能,而且能延长灯泡的使用寿命。
可广泛应用于楼梯,走廊,卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。
词控制器经济实用,即使一般的脚步声也能使灯泡发光照明。
一、总体设计方案1.1 设计思路整个电路由电源电路,声控电路,光控电路及延时电路等部分组成。
电源由太阳能电池供电,光敏控电路对外界光亮程度进行检测,输出与光电程度相对应的电压信号。
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,从而要实现自动控制,延时电路声音消失后延长一段光照时间。
必须时可加一个手动开关,以增强电路的实用性。
总体方框图如图1所示。
1.2总体方框图图1 路灯控制器原理组成方框图1.3声光控路灯控制器的构成声光控路灯主要是依据光控原理和声控原理来设计的。
利用光控电路可以根据光线的亮暗条件控制灯的使用。
光控电路是由光敏电阻和可控硅组成。
声控电路是为完善光控路灯而设计。
在不同时段、不同的地点使用灯的机率也不同,声控可进一步节约能源。
1.3.1光控电路图2为光控路灯电路,白天路灯熄灭,夜间路灯自动点亮。
声光控延时路灯课程设计
声光控延时路灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过声光控延时路灯实例,让学生掌握声光控技术的基本原理,培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:•了解声光控技术的基本概念;•掌握声光控电路的组成及工作原理;•学习延时电路的设计与调试方法。
2.技能目标:•能够分析并设计简单的声光控延时电路;•学会使用实验仪器进行电路搭建和调试;•培养观察、思考、解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标:•培养学生对科技创新的兴趣和好奇心;•增强学生运用科学知识服务社会的责任感;•培养学生团队合作、积极探究的学习态度。
二、教学内容本课程主要内容包括声光控延时路灯的原理、电路设计、实验操作等。
教学大纲安排如下:1.声光控技术概述:介绍声光控技术的基本概念、应用领域和发展前景。
2.声光控电路原理:讲解声光控电路的组成、工作原理及关键元件。
3.延时电路设计:学习延时电路的设计方法,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
4.实验操作与调试:指导学生进行声光控延时路灯的组装、调试,培养学生的动手能力。
5.案例分析:分析声光控延时路灯在生活中的应用,探讨其对社会的影响。
三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解声光控技术的基本原理、电路设计方法和实验技巧。
2.讨论法:学生就声光控技术的应用及社会发展进行讨论,培养学生的创新思维。
3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解声光控延时路灯在生活中的应用,提高学生的实践能力。
4.实验法:指导学生进行声光控延时路灯的组装、调试,培养学生的动手能力和团队协作精神。
四、教学资源为实现教学目标,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用声光控技术相关教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供声光控技术及相关领域的参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,帮助学生更好地理解声光控技术。
4.实验设备:准备声光控延时路灯实验所需的电路元件、实验仪器等,确保学生能够顺利进行实验操作。
声控仿路灯课程设计
声控仿路灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过“声控仿路灯”项目的设计与实现,让学生掌握声控电路的基本原理,了解并实践声电转换技术在生活中的应用。
在知识目标方面,学生应能够理解声音的产生与传播、能量转换等物理概念。
技能目标方面,学生应能够运用简单的电子元件,进行电路设计与搭建,同时培养问题解决和团队合作的能力。
情感态度价值观目标方面,通过项目实践,激发学生对科学探究的兴趣,增强环保意识,并培养创新精神和实践能力。
二、教学内容教学内容围绕“声控仿路灯”的设计与实现展开。
首先,介绍声波的基础知识,包括声波的产生、传播和接收。
接着,深入解析声控电路的工作原理,包括声音如何转换为电信号,以及如何利用这一信号来控制电路的通断。
随后,指导学生进行声控电路的搭建和测试,让学生在实践中掌握相关知识。
最后,通过分析声控技术在现代生活中的应用案例,使学生了解这一技术的重要性。
三、教学方法为提高教学效果,本课程将采用讲授法、实验法、小组讨论法等多种教学方法。
讲授法用于向学生传授声控电路的基础知识和原理。
实验法则是通过动手搭建声控电路,使学生直观地理解并掌握相关知识。
小组讨论法则有助于激发学生的思考,培养其团队协作能力。
四、教学资源教学资源包括教材、实验室设备、多媒体教学资料等。
教材将为学生提供理论知识和实践指导;实验室设备则是学生进行实验操作的重要工具;多媒体教学资料则可帮助学生更直观地理解课程内容。
这些资源的整合运用,将有效提高教学质量和学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多种形式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况;作业则主要评估学生的理论知识掌握和实际操作能力;考试则是对学生综合运用知识的能力进行评估。
评估结果将及时反馈给学生,以帮助其了解自己的学习状况,并进行改进。
六、教学安排本课程的教学进度、时间和地点将根据实际情况进行合理安排。
声光控路灯课程设计
1、设计内容图1 内容设计方框图a.根据本次课设题目在网上寻找相关资料,并找到相关的原理图,适当改变原理图中元件的相关参数。
b.购买原理图中的相关元件进行识别和测试。
包括各类电阻、电容、电感、二极管(稳压)、三极管和可控硅的数值、质量、电器性能的准确判断,尤其注意三极管的放大倍数的测量(声音拾取放大过程中的三极管要用放大倍数大的),上网了解可控硅,稳压管和光敏电阻的相关资料;c.根据原理图在万用板上布线,焊接电路,完成调试工作(重点是调试声控和光控,注意延时时间的调节。
有可能存在电路不能正常工作的检测)。
d.用protel绘制本次实验用的原理图,设计内容方框图,编写此次的设计实验报告书,相关的心得体会。
2、理论分析2.1声控原理介绍声控开关里有一个声音传感器(话筒),具体的说就是有一个小弹片来感应声音并通过一个继电器把声音信号转换成电信号,在声音足够大的时候电信号也足够大,这时候的电信号就传到开关的触头上,来使电路接通或者断开。
声控灯使用的声控开关,一般设计成在一段音频有效,只要音量达到与设计门限频率相符就可控制开关的通断.灯泡可以是多样的,只要电压相符,功率在开关可乘承受能力内就可用,即是满足功率的要求图2 声控原理图2.2光控原理介绍光控开关原理中的主要器件就是光敏电阻。
光敏电阻在有光照时候电阻值很小,当无光时候电阻变的很大,电路中主要是利用其阻值随光照的不同而改变进而来改变电路的某些元件的电压或电流来实现电路的光控。
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应,在半导体光敏材料两端装上电极引线。
为了增加灵敏度,两电极常做成梳状。
构成光敏电阻的材料有金属的硫化物、硒化物、碲化物等半导体。
半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
当光敏电阻受到光照时,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,成为自由电子,同时产生空穴,电子—空穴对的出现使电阻率变小。
光照愈强,光生电子—空穴对就越多,阻值就愈低。
声光控灯课程设计
第一章系统概论1.1系统的功能夜间通常要在黑暗的现场设置警示提示灯具,用来提醒过往的人员,以防止夜晚过往人员。
为了提高警示提示效果、节省电能和方便使用,警示灯最好采用自动控制方式即声音和光线。
本文介绍的警示灯控制的电路就具备了声控和光控两种功能。
声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时,灯自动点亮,从而实现人来灯亮,人走灯灭,既方便又实用。
不仅节约了电能,而且能延长灯泡使用寿命。
可广泛应用于楼梯,走廊,卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。
此控制器经济实用,即使一般的脚步声也能出灯泡发光照明好。
(1)具有光控功能,白天光线较亮,即使有声音路灯也不亮,光线较暗,有声时灯点亮。
(2)具有声控功能,晚上光线较暗,有声音时路灯点亮,保持一段时间自动灭掉。
本次课程设计是我第一次用带焊点的面包板,第一次焊元器件,可能有不完美的地方,希望老师和同学们给予批评和指正。
1.2系统的组成本系统主要有三个大模块组成。
NE555组成的延时电路,LM358组成的反馈和放大电路,74LS122组成的第二章设计方案论证2.1 电路原理图2.2工具和元器件的选择工具:万用表DT-9208 一台,拔线钳子一把,镊子一把,导线若干,电烙铁一把。
元器件:10KΩ电阻一个,4.7KΩ电阻五个,330Ω一个电阻,150KΩ一个电阻,10uF电容一个,470uF电容一个,发光二极管一只,光敏二极管一只,NE555集成块一块,LM358据此快一块,74LS122集成块一块,驻极体话筒,面包板一个。
第三章元器件介绍3.1 LM358简介概述:LM358内部包括有两个独立的,高增益,内部频率补偿的双运放大器。
适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也使用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流于电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器,直流增益模块和其他说有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
特性:·内部频率补偿·直流电压增益高(约100dB)·单位增益频带宽(约1MHz)·电源电压范围宽:单电源(3一30V);双电源(±1.5V 一±15V)·低功耗电流,适用于电池供电·低输入偏流·低输入失调电压和失调电流·共模输入电压范围宽,包括接地·差模输入电压范围宽,等于电源电压范围·输出电压摆幅大(0一Vcc)引脚排列图:3.2 NE555简介NE555 (Timer IC)大约在1971年由Signetics Corporation发布,在当时是唯一非常快速且商业化的Timer IC,在往后的30年來非常普遍被使用,且延伸出许多的应用电路,尽管近年來CMOS技术版本的Timer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用,但原规格的NE555依然正常的在市场上供应,尽管新版IC在功能上有部份的改善,但其脚位劲能并没变化,所以到目前都可直接的代用。
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摘要:介绍一种声光控路灯控制器的组成、性能,适用范围及工作原理,并给出了电路原
理图及元件参数选择。
关键词:光电开关自动控制延时电路节能太阳能电池
目录
引言………………………………………………………………………………………………5.
1、总设计方案
1.1设计思路 (5)
1.2总体方框图 (5)
1.3声光控路灯控制器的构成 (5)
1.3.1光控电路 (5)
1.3.2声控电路 (6)
1.3.3延时电路 (6)
1.3.4其他电路 (6)
2、设计原理的分析
2.1工作原理 (7)
2.2电路结构 (7)
2.2.1元件参数选择 (7)
2.3实验调试 (7)
3、声光控路灯总电路图 (7)
4、设计总结 (8)
5、参考文献 (8)
引言:
声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时,路灯自动点亮,从而实现人来灯亮,人走灯灭,既方便又实用。
不仅节约了电能,而且能延长灯泡的使用寿命。
可广泛应用于楼梯,走廊,卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。
词控制器经济实用,即使一般的脚步声也能使灯泡发光照明。
一、总体设计方案
1.1 设计思路
整个电路由电源电路,声控电路,光控电路及延时电路等部分组成。
电源由太阳能电池供电,光敏控电路对外界光亮程度进行检测,输出与光电程度相对应的电压信号。
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,从而要实现自动控制,延时电路声音消失后延长一段光照时间。
必须时可加一个手动开关,以增强电路的实用性。
总体方框图如图1所示。
1.2总体方框图
图1 路灯控制器原理组成方框图
1.3声光控路灯控制器的构成
声光控路灯主要是依据光控原理和声控原理来设计的。
利用光控电路可以根据光线的亮暗条件控制灯的使用。
光控电路是由光敏电阻和可控硅组成。
声控电路是为完善光控路灯而设计。
在不同时段、不同的地点使用灯的机率也不同,声控可进一步节约能源。
1.3.1光控电路
图2为光控路灯电路,白天路灯熄灭,夜间路灯自动点亮。
图中,电容C1、C2和二极管D1及稳压管DW组成简单的电容降压整流电路,接通电源后获得12V左右的直流电压。
三极管BG、光敏二极管D2和双向可控硅等组成光电开关电路。
在白天,光敏二极管D2因受光照呈低电阻,BG管基极电位下降,使BG截止,电阻R1上无电压输出,故双向可控硅SCR处于关断状态,灯泡ZD不亮。
当夜幕降临时,D2因无光照其暗阻增大,使BG基极电位升高而导通,R1上输出的电压触发可控硅SCR导通,路灯得电点亮。
调节电位器W,可调节BG基极电位高低,即调节了光控的灵敏度。
在安装时,光敏二极管D2应加防雨的透明玻璃罩,且要放在能全天被日光照射的地方。
D2也可用光敏电阻或光敏三极管。
图2光控路灯电路
1.3.2声控电路
如图3为声控电路,光控的基础上,在夜晚有人经过时路灯点亮,在寂静无人的晚上路灯熄灭。
图中,电路主要由R1,BW以及辅助的基本放大电路R2,R3,VT组成。
白天,因为光控电路阻断,所以,无论多大声,灯都不会亮。
到夜晚,光控电路导通,当人走动的脚步声传到传声器BW时,声波转换为电信号,经三极管VT放大,使脚2的电位由低到高,门2输出高电平,通过二极管D1向C2迅速充电到阀值电压,门4输出高电平,VS导通,灯亮。
若声控灵敏度偏低,可增大R1阻值,或换高放大倍数的三极管。
图3 声控电路图
1.3.3延时电路
延时电路主要由电容C2,电阻R5组成。
当夜晚人走动时,灯路导通,门G2输出高电平,通过二极管D1向C2迅速充电;人过声息,门G2输出电平变低,由C2电压维持门G3输入的高电平,门G4输出状态不变,灯不熄。
这时右D1隔离C2经R5缓慢放电,大约50S后,电压降到关门电压值时,门G3,门G4翻转,VS截止,灯自动熄灭。
若要变动延时的长短,可改变C2的容量。
人走灯熄的延时照明控制作用,从而达到节约电能延长使用寿命的目的。
图4延时电路图
1.3.4其他电路
(1)负载电路负载电路上接上一定功率的灯泡。
(2)稳压电路R7,DW限流稳压,向CD4011等部分电路提供约10V直流电压和100mV 的工作电流。
(3)数字电路门G1,门G2,门G3,门G4是4个与非门。
门G1,门G2用于鉴别输入动态;门G3,门G4反向后,VS导通,接通灯路。
二、设计原理的分析
2.1 工作原理
电路中集成电路IC的门G1和门G2接成“与”输入,用以鉴别输入动态。
按逻辑功能只有当门G1两输入端都呈高电平时,门G2的输出端才为高电平,再经过门G3,门G4两极反相后,触发晶闸管VS导通,接通灯路。
白天因光敏电阻受光线照射,IC的1脚呈低电位,IC的输出端为低电平,VS阻断,灯路关闭。
这时,无论外界声音再高灯都不会亮;到夜晚,GR的电阻随环境光线减弱而增大,脚1变为高电平,当人走动的脚步声传到传声器RM 时,声波转换成电信号经三极管VT放大,使2脚电位由低变高,门G2输出高电平,通过二极管D1向C2迅速充电到阀值电压,门G4输出高电平,V导通,灯亮,人走声熄,门G2输出电平变低,由C2电压维持门G3输入高电平,门G4状态不变,灯不熄,这时由D1隔离C2经过R5放电,约50S后电压降到关门电压值时,门G3,门G4翻转,VS截止,灯自动熄灭。
2.2 电路结构
本制作实验主要由驻极体传声器,光敏电阻R1,与非门电路CD4011,晶体二极管,稳压管,双向晶闸管等元器件组成。
2.2.1 元件参数选择
二极管D1选用IN4007硅整流二极管;DW为10V.1/2W稳压管;VS选用双向晶闸管,光敏电阻GR选用MG45型;话筒MIC选用小型驻极体话筒;熔丝应根据被控制路灯总功率而定,一般额定电流应小于或稍大于路灯总工作电流。
电源电路由太阳能电池组成,大约输出10v左右的直流电压供后级电路使用。
2.3实验调试
此电路原理简单,只要按照电路图焊接,再采用12V直流电源进行调试。
等各项功能都正常后,可以试着用220V的市电经整流电路进行调试。
但要注意在用220V的市电调试时,不要用手直接接触电路板上的任何金属部分。
先用万用表测量VS两端的电压,接上电源后,电源指示灯点亮,CW2两端电压在12V左右,否则说明整流电路有问题,从新检查电路。
三、声光控路灯总电路图
图4声光控路灯控制器原理图
四、设计总结
实验过程中碰到的刚开始不能正常显示并且运行的情况完全是粗心导致的,当时如果认真点的话就不会出现了,可能就是一下完成了。
所以,通过实验意识到要从现在开始养成那种细心的好习惯。
这对以后的课程设计甚至是毕业设计都非常有帮助。
再者通过这次实习锻炼了自己的动手及查资料的能力,也体会到了成功带来了的喜悦,可以说是获益非浅。
再次反过来思考这个电路图,整个电路简单明了,可以根据此电路图应用到实际中去。
通过这次课程设计,我对传感器应用系统有了进一步的了解,对于相关器件也有了一定的认识,如可控硅。
巩固和加深了我对检控课程的理论学习,促进和深化工程应用,提高综合运用所学知识及分析问题的能力,培养严谨的科学作风。
通过实际电路方案的分析比较,设计计算,元件选择,安装调试等环节,初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。