基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真
声光控路灯控制系统实验报告(完整版)
报告编号：YT-FS-6598-13声光控路灯控制系统实验报告(完整版)After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas.互惠互利共同繁荣Mutual Benefit And Common Prosperity声光控路灯控制系统实验报告(完整版)备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。
文档可根据实际情况进行修改和使用。
一试验目的1。
了解并掌握光敏三极管和光敏电阻的应用以及声控的交流信号的处理2。
掌握继电器的引脚结构以及其应用方法3。
熟练掌握三极管三个引脚的引用电路4。
熟练掌握LM324运放作为比较器和运放的应用电路5。
掌握与门的工作原理和引脚接法，并应用到实际电路中二实验内容1。
按要求搭接电路，并调整电路，（注意运放被烧坏）2。
完成电路的工作，实现基本原件的功能三实验器材光敏三极管一只，光敏电阻一只，LM324运放一个，继电器一个，9014三极管一个，二极管一个，100k 的电阻两个，47k的滑动变阻器一个，导线若干，直流电源设备四基本原理光敏三极管在红外光照射下导通获得低电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态光敏三极管在遮光下截止获得高电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态光敏电阻在光照射下导通获得低电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态光敏电阻在遮光下截止获得高电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态用麦克风作为声音的源，通过滤波放大，整流后将声音信号转换为电流信号再转换为电压信号，从而控制继电器，来实现灯亮与灭的控制用与门将二者相结合，共同作为与门的输入信号，将输出引出，来控制继电器实现控制灯的亮与灭五试验步骤1。
基于Multisim10.0的路灯智能控制系统设计
Design of intelligent control system of street lamp
Based on Multisim10.0
作者： 严李强;宋龙;李小
作者机构： 西藏大学工学院 西藏拉萨850000
出版物刊名： 西藏大学学报
年卷期： 2013年 第4期
主题词： 路灯;智能控制;MI200E
摘要：我国正处于经济转型的重要阶段,低碳、节能是经济转型的一个重要出路.文章分析了传统路灯系统的缺点,总结出LED灯具、智能路灯系统和清洁能源路灯系统三种可实现的路灯节能方案.基于目前多数城市的路灯使用情况,选择在传统路灯基础上增加智能模块以实现传统路灯的智能化控制.设计采用MI200E芯片作为智能模块的核心,应用Multisim10.0实现整个智能控制系统的电路设计.。
声光控路灯控制器设计
声光控路灯控制器设计(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2008级电子信息工程《模拟、数字电路》课程设计报告设计题目声光控节能路灯控制器姓名及学号学院物理与电子信息工程学院专业电子信息工程班级08级6班指导教师2010年11月25日题目：路灯控制器的设计2目录一、前言........................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、设计方案及其论证................................................................................... 错误!未定义书签。
设计思路................................................................................................ 错误!未定义书签。
总体方框图............................................................................................ 错误!未定义书签。
主要电路................................................................................................ 错误!未定义书签。
设计原理分析.......................................................................................... 错误!未定义书签。
模电课程设计路灯的仿真设计
目录1.摘要及概述————————————32.设计思路—————————————43.电路原理—————————————53.1电源变换模块的设计——————————————53.2开关控制模块—————————————————73.3开关模块———————————————————104.分析设计—————————————125.结论与心得———————————————146.参考文献—————————————15摘要本文主要展现了光控路灯原理图的设计过程。
并用Multisim v11.0进行了仿真。
通过把整个任务进行分块设计的方式，把设计分成电源变换模块，开关控制模块，开关模块。
分别介绍了各个模块的原理以及相关调试。
然后，把各个模块组装在一起进行了性能分析。
最后，组装真实电路，并展示成品。
关键词：光控路灯 Multisim v10.0 仿真1概述如今，光电产业的结合已经是未来光机电一体化趋势的代表。
这一结合最与我们息息相关的就是街道上光控路灯的使用。
我们经常可以看到，每天傍晚，当天色较暗，路边的路灯便自动点亮；每到清晨，当太阳照亮整个街道时，一排路灯就自动熄灭。
其实，实现这些功能的并不是哪位辛勤的街道管理者，而是光电器件的杰作。
其中，其主要作用的，就是光敏电阻的使用。
本文所要做的，便是用软件模拟整个光控路灯的实现过程，仿真成功后制作真实电路。
仿真所用的软件是Multisim v11.0。
它是一款基于Windows 操作环境下的电路设计工具。
利用Multisim v11.0,能够实现绘制电路原理图并提供连续性的仿真信息。
这样可以极大地缩短系统开发的时间和成本。
可以说，如今，基于电子计算机的EDA（电子设计自动化）已经成为广大电子开发人员的首选。
最后说明一下本文重点讨论的问题：实现光控路灯的原理图设计，具体要求如下：1）采用光敏电阻进行光控2）在适当强光下，灯灭；弱光下，灯亮。
4）选择适当的光敏电阻器件作为光控电路的主元件；5）设计合适的光控电路原理图；6）利用Multisim v10.0软件模拟此电路，分析各参数。
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。
基于Multisim的声光控制延时电路的设计探究
www�ele169�com | 65电子基础0 引言在我们的日常生活中，声音和光是生活环境中的重要组成部分，几乎是随处可见。
将声音和光作为可利用资源，则可以为我们的生活带来诸多的便利[3]。
在能源日趋紧缺的今天，节约能源成为国家发展的战略主题，并渗入到生活的各个领域中。
电是生产、生活中不可或缺的，要实现电力能源节约，就要提高电能的可利用效率，避免浪费。
要将节约落实到细微之处，就要从生活的角度出发，将声音和光充分作为可利用资源，与电能使用情况建立密切关联，以提高电能的使用价值。
1 Multisim 软件介绍Multisim 是一种以Windows 为基础且专门用于电路仿真和设计的EDA 工具软件，其功能强大，仿真效果生动形象。
整个操作界面如同在电子实验工作台，绘制电路所需元器件和测试仪器仪表都可以直接拖到操作界面，拖动鼠标就可以连线进行仿真，然后在仿真仪器上读取数据[7]。
虚拟仿真过程和仪器操作方法与实际相似，它还能完成实际无法进行或不便进行，例如观测开路、短路、漏电和过载等非常情况的影响或后果的实验内容，通过存储、打印等方法可以精确记录实验结果。
设计与实验同步进行，可以边设计边实验，避免不必要的元器件浪费，从而降低实验成本低，加快实验速度，提高实验效率。
2 声光控制延时电路的设计方案声光控制延时电路主要由声控电路、光控电路、延时电路和电子开关等部分组成。
声控电路主要完成在光线不足的条件下，通过拾音器接收外界的声音，同时把接收来的声音信号转换成微弱的电信号，再经过放大和处理后触发控制门，开启电子开关，点亮灯泡。
灯泡点亮的同时，延时电路开始工作，达到电路预设的延时时间后，延时电路触发电子开关断开，灯泡熄灭。
光控制电路由感光器件光敏电阻、反相电路和控制门电路组成，外界光线充足时，光敏电阻阻值变小，控制门驱动电子开关断开；当外界光线强度逐渐减弱，光敏电阻的阻值就不断增加，当阻值到达临界值时，声光控制电路就具备了开启条件，此时，当有声音信号时，声控电路、延时电路就会再次启动。
声、光同时控制的路灯照明电路的研制
摘要本文阐述了简单的声、光同时控制的路灯电路的制作。
声、光同时控制的路灯电路，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。
选择声敏传感器、光敏传感器作为基本元件。
综合了声、光和延时控制、工作稳定、节电并可延长灯泡寿命。
光敏传感器,声控传感器两种传感器形成了声控、光控两种控制的电路。
利用布局和布线规则完成了电路板的制作。
实现了电子开关的两种控制，实验结果实现了灯的控制。
关键词：传感器；声控；光控；节能；AbstractSound and light control corridor lights switch for automatic switch during the day, night lighting, people take the light off. Sensitive, low consumption, stable performance, long life, energy saving and so on. Here are sound, light control automatically delay saving switch, combines sound, light and time delay control, job security, power saving and extended lamp life. Strong light during the day or the occasion even greater control of the vibration noise can not light bulbs; night or low light encounter sound, vibration, lights and automatic lights, after about one minute (time can be set) automatically can be used for stairs, toilets and other public places, the automatic management of the corridor lights. In this paper, a simple control of sound and light production of the corridor light switch. Select sound sensor, light sensors as a basic element. Photosensitive resistors, sensors voice of two sensors form a voice, light control two control board. Using layout and routing rules of the circuit board production. To achieve the two control electronic switch, the experimental results achieved light control.Key W ords：sensor；voice；optical control；energy saving；目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (5)1.1 课题研究背景及意义 (5)1.2 本文的主要工作 (5)第2章总体电路设计及其原理说明 (7)2.1设计要求 (7)2.2总体电路设计 (10)第3章单元电路设计与分析 (12)3.1电源设计 (12)3.1.1电源结构设计 (12)3.1.2 结构原理说明 (12)3.2声控部分电路设计 (14)3.2.1驻极体话筒 (14)3.2.2声控部分电路工作原理及电路图 (15)3.3光控部分电路的设计 (16)3.3.1光敏三极管简介 (16)3.3.2光敏三极管功能 (17)3.3.3光控原理 (19)3.4延时处理部分电路的设计 (20)3.4.1 555定时器 (21)3.4.2延时电路图及控制原理 (24)3.5参数计算 (25)第4章电路图绘制与PCB图制作 (27)4.1 Protel 99 SE简介 (27)4.1.1原理图设计 (27)4.2 PCB的生成 (28)4.3.6PCB最终生成 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录一 (37)附录二 (38)第1章绪论1.1课题研究背景及意义在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。
基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真
信息工程学院课程设计报告书题目：基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真课程：电子线路课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号:学生姓名：指导教师：2015年 01月 06日信息工程学院课程设计任务书信息工程学院课程设计成绩评定表摘要现在,在公共场所和公共楼道中,灯光长时间量着的现象是十分的普遍,这给社会造成了极大的能源浪费。
另一方面，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金.声光控路灯则无这种问题.针对目前社会上很多地方使用长明灯照明，不能实现灯光的照明智能化造成电能的巨大浪费。
为响应科学减排和节能科学发展的号召而设计了声光控路灯控制系统。
本系统利用自制直流稳压电源供电，根据光敏电阻的阻值变化判断光线强弱，用咪头测声音信号，LM324 对信号进行放大和构成比较电路.由74LS08D 的与门，实现对信号的筛选, 从而对开关部分发出开启或关闭的信号。
继电器控制驱动灯泡，由RC 充放电路进行延时。
通过对外界信号的选择，声光控路灯实现自动控制灯亮。
仅当光线较暗并且有声响时，路灯才会自动点亮，并延时20 秒左右熄灭。
此系统能很好的控制路灯的亮灭，即在有声音和无光情况下灯亮，其他情况下灯灭，从而达到节能的效果。
声光控路灯控制器可以自动实现人来灯亮，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.关键字:声光控制；LM324; 继电器；延时AbstractNow，in public places and public corridor, light long time measured by the phenomenon is very common，which caused a great waste of energy to the society。
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信息工程学院课程设计报告书题目:基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真课专程：电子线路课程设计业：电气工程及其自动化班级:学号:学生姓名：指导教师：2015年01月06日信息工程学院课程设计任务书2015年01月06日信息工程学院课程设计成绩评定表学生姓名：学号：专业（班级）：课程设计题目：基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真成绩：___________指导教师：_______________年月~日摘要现在，在公共场所和公共楼道中，灯光长时间量着的现象是十分的普遍，这给社会造成了极大的能源浪费。
另一方面，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金。
声光控路灯则无这种问题。
针对目前社会上很多地方使用长明灯照明，不能实现灯光的照明智能化造成电能的巨大浪费。
为响应科学减排和节能科学发展的号召而设计了声光控路灯控制系统。
本系统利用自制直流稳压电源供电，根据光敏电阻的阻值变化判断光线强弱，用咪头测声音信号，LM324 对信号进行放大和构成比较电路。
由74LS08D 的与门，实现对信号的筛选，从而对开关部分发出开启或关闭的信号。
继电器控制驱动灯泡，由RC 充放电路进行延时。
通过对外界信号的选择，声光控路灯实现自动控制灯亮。
仅当光线较暗并且有声响时，路灯才会自动点亮，并延时20 秒左右熄灭。
此系统能很好的控制路灯的亮灭，即在有声音和无光情况下灯亮，其他情况下灯灭，从而达到节能的效果。
声光控路灯控制器可以自动实现人来灯亮，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。
关键字：声光控制；LM324；继电器；延时AbstractNow, in public places and public corridor, light long time measured by the phenomenon is very common, which caused a great waste of energy to the society. On the other hand, due to frequent switching or man-made factors, the damage to the wall switch rate is very high, increasing the amount of repair, waste of funds. Sound and light control of street lamp is not the problem. In view of the present society many places use pilot lamp lighting, can not realize intelligent lighting lighting caused a huge waste of energy. In response to the science and energy-saving emission reduction of scientific development to design the sound and light control of street lamp control system.Homemade DC stabilized voltage power supply by using this system, according to the photosensitive resistor change to determine the light intensity, measured voice signal by microphone, LM324 for signal amplification and comparison circuit. By 74LS08D and gate, screening of signal, which sends a signal to open or close to the switch part. Relay control driver bulb, for delay by the RC charging and discharging circuit. To the outside world through the selection of signal, sound and light control of street lamp realizes the automatic control of light. Only when the light is dark and sound, lights will automatically light up, and delay 20 seconds out. This system can control the lamp good light out, with sound and light circumstances lights, in other cases the lamp, so as to achieve the effect of saving energy.The sound and light control of street lamp controller can automatically realize people to light, people walk lamp, convenient and practical. Not only the electric energy saving, but also can prolong the service life of the bulb. Can be widely applied to the stairs, corridors, bathrooms lighting control and living area and other public places. Word controller is economical and practical, even the general's footsteps can light the bulb, lighting. Keywords: light control; LM324; relay; delay目录1 前言随着科学技术的发展以及人们对节能意识的增强，公共场所照明控制手段也将逐步更新，除现在已有的声光控开关外，还有微波感应开关和热释远红外感应开关。
目前，微波感应开关的抗干扰性能尚不理想，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高，比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及家庭走廊应用，在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素，根据我国国情，可以预计在相当一段时期内，声光控路灯将是首选的主流产品。
本次课题是声光控路灯控制系统设计， 此控路灯系统的设计采用模块化结构， 主要有声 控电路，光控电路，延时电路，电源电路及其他电路。
在设计此控制系统时，采用模块化的 设计思想，使设计起来更加简单、容易、条理清晰。
同时调试起来也更容易：可以先将各个 板块单独进行调试，再汇总。
这样可以避免因为某个单一板块做不出来而使整个系统的设计 进程无法继续。
此电路是通过对外界信号的选择而使灯泡亮的功能。
利用自制直流稳压电源供电，根 据光敏电阻的阻值变化判断光线强弱，用话筒测声音信号，LM324对信号进行放大，和构 成比较电路，继电器控制驱动灯泡。
当有较强光时无论有无声音都不会亮， 无光或光很暗时 有声音会亮，无声音则不亮，延时时间是20秒。
该声光控路灯初步评测使用还比较方便， 应用也相对比较广泛。
该电路可应用于商品房、 公司等走道上，能满足这些特定场合的需要， 具有广泛的应用价值。
2设计任务设计任务及要求1. 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有声音是路灯点亮否则不点亮。
2•设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。
3•自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。
3系统组成及工作原理总体设计思路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普通电阻组成。
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。
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。
电源由电网供电电压交流 220V （有效值）50Hz ,经降压整流后输出电路所需电压。
光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。
总体方框图如图所示。
电路各模块设计简介（1）光控电路图 光控电路为光信号采集电路， 负责给逻辑电路提供环境中光的信息。
利用光敏电阻 对光的强度程不同阻值特性， 使电路输出与光电信号相对应的电压信号。
从而实现光控目 的。
光控部分 声控部分 综合逻辑1控制电路 ' > ］开关和延时部分电源部分图光控电路（2）声控电路如图声控电路为声音信号采集电路，主要负责给逻辑电路提供环境中的声音信号。
光控的基础上，通过咪头对声音的检测，使电路输出与声音相对应的电压值。
通过逻辑电路，在夜晚有人经过时路灯点亮并在声音消失后一段时间后熄灭。
图声控电路. 3 逻辑控制电路如图用于对声音及光信号的综合处理，运用74LS08D 的与门，实现对信号7 的筛选。
从而对开关部分发出开启或关闭的信号。
实现对光及声音信号的综合反映，实现智能省电。
图逻辑控制电路. 4 延时电路延时电路的作用是在灯亮之后延时20S 然后控制灯自动熄灭，从而达到节约电能延长使用寿命的目的。
如图所示，由前一级电路输入激励，通过RC 充放电达到延时的目的。
通过比较器输出的电压使三极管导通或截止，从而使继电器工作控制灯泡开关。
延时电路. 5 电源电路电源模块是声光控路灯系统中不可缺少的一部分，也是保证系统稳定安全工作的前提。
本次设计的电源电路如图所示：电网提供交流电压220V,流经的变压器输入电路。