楼道灯的声光控开关
声光控延时开关
声光控延时开关声光控路灯延时开关摘要：声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、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，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。
此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。
它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。
本次设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。
本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。
它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。
当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。
该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。
即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。
关键词：声光控与非门 RC延时 Proteus仿真AbstractAcousto-optic dual control delay dedication applies not only to residential building, but also apply to factory, office buildings, and other public places, it has small, beautiful appearance, easy to work, reliability, and reduce energy consumption, energy saving, pay attention to environmental protection is the main trend in today's world. In addition, it must use the site can also up security role. It is public lighting switch ideal choice and was praised as "ever-burning lamps of conquerors.This design is a sensitivity high light control switch, pedestrians only take a slap can trigger circuit. This circuit using only a CMOS gate TC4081BP, a small CRZ2-113F type in a microphone, a posture capacitor and resistor of photosensitive CdS with resistor, capacitor can trigger circuit, the electric conduction, will open. It does not need to send a signal by itself, close the circuit will delay circuit switched off.When the lights were opened, delay circuit will delay 25s about light automatically shut off. This circuit has automatic optical effect in the daytime, control circuit of photosensitive resistors. Even the voice signal is triggered, switch also won't open.Keywords:sound light double control NAND gate RC delay electricity Proteus emulate目录第1章绪论 (1)第2章单元电路设计 (2)2.1 设计方框图 (2)2.2 声光处理电路设计 (2)2.2.1 声音放大电路 (2)2.2.2 声控电路设计 (4)2.2.3 光控制电路 (6)2.3 灯光控制电路设计 (7)2.3.1 器件选择 (7)2.3.2 延时电路设计 (9)2.4 电源电路设计 (10)2.4.1整流电路 (10)2.4.2滤波电路 (12)2.4.3 电源电路工作原理 (14)2.5 整机电路 (15)第3章电路仿真 (17)3.1 软件介绍 (17)3.2 NI Multisim电路仿真 (18)第4章 PCB板制作 (23)4.1 软件介绍 (23)4.2 制作过程 (24)第5章实物制作 (25)5.1 元器件检测 (25)5.2 装配焊接 (26)5.3调试 (26)总结 (27)参考文献 (28)致谢 (30)附录1 (31)附录2 (31)第1章绪论根据国内外市场需求预测，我国照明电器行业的高速增长还将继续。
楼道声光双控灯原理研究与设计
楼道声光双控灯原理研究与设计一、研究背景随着科技的快速发展，声光控制技术在照明领域得到了广泛的应用。
在楼道照明中，传统的开关控制方式存在一些问题，如需手动操作，使用不便，容易被遗忘等。
声光双控灯技术的应用，能够解决这些问题，并提高照明的智能化和便利性。
二、声光双控灯原理研究声光双控灯是一种通过声音和光线来控制的照明装置。
它通过声波感应和光敏感应两种方式来实现开关的控制，并根据不同的环境自动调节亮度。
1.声波感应原理声波感应是通过麦克风等声音传感器感知声音信号，然后经过信号处理电路将声音信号转化为电信号。
当麦克风感应到声音时，电路会将信号传递给控制装置。
控制装置根据设定的条件，比如声音的强度、频率等，判断是否需要打开或关闭照明。
这样，当有人进入楼道并发出声音时，声光双控灯可以自动感应到并打开灯光。
2.光敏感应原理光敏感应是通过光敏元件感应周围环境的亮度。
当环境亮度低于一定的阈值时，光敏元件感应到的信号会触发电路，使照明装置打开。
当环境亮度高于一定的阈值时，光敏元件感应的信号会触发电路，使照明装置关闭。
这样，无论是白天还是晚上，光敏元件都能够感应到环境的亮度，并自动调节照明的亮度。
三、声光双控灯设计1.电路设计声光双控灯的电路主要由声音传感器、光敏传感器、信号处理电路和控制装置组成。
声音传感器和光敏传感器感应到的信号被传递给信号处理电路进行处理，并将处理后的信号传递给控制装置。
控制装置根据处理后的信号判断是否需要打开或关闭照明，并控制相应的开关进行操作。
2.控制策略设计在声光双控灯中，需要根据不同的环境和需求制定相应的控制策略。
比如，在白天和阳光充足的情况下，光敏元件会感应到较高的亮度，此时可以设定一个阈值，当光敏元件感应到的信号高于阈值时，控制装置关闭灯光。
而在夜晚或暗处，光敏元件感应到的信号低于阈值，可以让控制装置打开灯光来提供照明。
3.亮度调节设计光敏感应的声光双控灯还可以根据环境的亮度自动调节照明的亮度。
声控开关电路图及工作原理
声控开关电路图及工作原理
随着信息科技的发展，在很多公共场所，都用声光控延时开关代替一些楼道上的开关，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，楼道的灯才会自动点亮，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，由此达到节能的目的。
因它使用方便，设计灵活，性能可靠广泛应用于各公共场所。
声控灯就是运用声音来控制灯的开关的。
原理分析：声控开关内有一麦克风、光敏电阻、三极管、电容器等电子元件，白天的时候，由于光敏电阻的阻值较小。
就会屏蔽掉麦克风的信号输入。
这样即使有很大的声音。
但是因为光敏电阻的下拉导致信号无法继续传送，所以白天的时候不亮。
夜晚的时候，光敏电阻阻值变大。
此时如果有较大的声音的话。
声音会通过麦克风转化为电信号。
然后后级的放大电路将此小信号放大。
最后推动晶闸管导通，此时灯泡就会点亮。
在晶闸管驱动电路中有一个阻容放电电路。
这个电路就是延时电路。
电容值的大小和电阻值的大小都会影响到延时量的变化。
当电容器中的电荷放尽的时候，晶闸管就会在交流过零后自动关闭，此时灯泡就会熄灭了。
通过这次电路分析，对声控开关的原理有了进一步的认识，声控开关室日常生活中常见的东西，但很少注意它是如何工作的，当然未来生活中声光控电路肯定不仅应用于灯开关，还可以应用很多的自动开关电路，甚至还可以做成简易的报警电路；这值得进一步探究。
楼道声光控开关原理
楼道声光控开关原理声光控开关电路主要由整流稳压电路，可控硅开关PCR406，话筒放大电路，光敏控制电路，音频放大电路，检波电路，延时电路等组成，其电路原理图如下图所示。
工作原理：（1）整流稳压电路：由桥式整流电路(VD1...4组成)，二极管稳压电路VS 和滤波电容C1构成。
R1为分压电阻，VS稳压二极管输出9.1V的稳定直流电压，为后级电路提供工作电源。
（2）可控硅开关PCR406：起开关作用(非常重要)，控制灯的亮和灭。
A、K两极并联在整流电路的输出端，作为负载，G极受控制电路的控制，当G得到一个高电压时，则可控硅导通，灯亮；高电压消失，则可控硅断开，灯灭。
（3）话筒放大电路：由R2、Mic组成话筒拾音电路，话筒上端得到音频信号，通过C2耦合到VT1组成放大电路，C3是输出耦合电容。
R3、R4为VT1的偏置电阻。
电路中可以改变电路中R2的阻值大小和C2的容量大小，去调节声控的灵敏度。
（4）光敏控制电路：音频输出电压通过C3、R5耦合送到音频放大电路，用光敏电阻R10接地。
光敏电阻R10有光照时，电阻非常小，音频信号被光敏电阻R10短路，无法往后级输送，即在白天灯不亮；晚上无光照时光敏电阻R10阻值很大，达到MΩ级以上，相当于开路，音频信号不受影响继续往后级输送。
（5）音频放大电路：因话筒输出的音频信号小，不能满足检波的需要。
所以采用两个三极管组成的多极放大电路，即由一支NPN三极管VT2和一支PNP三极管VT3互补，实现放大。
R6、R7为互补放大电路的偏置电阻。
（6）检波电路：音频信号是交流信号，不能用交流信号控制可控硅，需转换为直流信号，才能控制可控硅，由VD5(采用的1N4148)组成，由于两级音频放大电路输出信号大，足以使VD5导通，输出音频信号的正半周对延时电容C4进行充电。
（7）延时电路：由C4、R8、VT4、R9组成，检波二极管VD5取得音频信号正半周时，对C4充电，C4充电后得到的直流电压，就是控制电压。
电气自动化声光控制楼道灯开关
Ｂ，三极管 ＶＴ又受 Ｒ２ 、Ｒ ３分压正偏导通 ，使 Ａ得 ３ 脚输 出高
电压 ， Ａ的４ Ｎ输出低 电压 ， 二极管ＶＤ１ 无正偏截止 。 但是 电容
在 白天光较 强时 ， 光敏 电阻ＲＧ的阻值较低 （ 约为 １ ． ２ ｋＱ） ， 器Ｃ ２ 正极电压不会很快降低 ， 它通过 电阻器Ｒ６ 放 电。 由于 电阻
２ ． １ ． ２ 电源 设 计 原 理
降压过程是 将２ ２ ０ Ｖ单相 交流电压直接输 入有一定匝数 比的
它是采用晶体管制造工艺在硅 晶片上生产四个各 自独立的二
变压器 ， 得到降压后的 电压 。 然后将 变压 器副 边的交流 电压通过 输入与非 门电路 ， 然后 采用Ｄ Ｉ Ｐ －１ ４ 标准封装而成 的双 列１ ４ 脚直 单 相桥 式整流 电路 ， 得到脉动 系数较大 的直流 电压 。 为了减小电 插 式 结 构 。 压的脉动 ， 将经过整流桥 整流后的直流电压通入 由滤波电容构成 ２ ． ４ 延 时 电路
光 控
不发光 ； 而晚 上无灯光或被 遮光 ， 并且 有声响 时灯泡发光 。 本 文阐述 了电气 自动化 声光控制楼道 灯开 关。
关键 词 ： 电路 设 计 声控
月 ｌ Ｊ 舌
在晚上光线较暗时 ， 光敏 电阻Ｒ Ｇ的阻值变大 （ 最大 约为５ ０ Ｍ
电路的设计主要是 基于用声光控开关代替住宅小区的楼道上 Ｑ） ，Ｒ５ 、Ｒ Ｇ串联对 １ ２ Ｖ电压分压 ， 在晚上我们 要求此端输出 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 高 电 平 ，若 此 时 有 声音 即 声 控 部 分 输 出高 电平 ，则 芯 片
２ ． ２ 光信 号 电路
２ ． ２ ． １ 光 信 号 收集 电 路 （ １ ） 光 信 号 收 集 电 路 的 设 计 对 于 光 信 号 的 设 计 ，我 们 要 求 在 白天 与 晚 上 Ｒ５ 与 ＲＧ间 的
3-5声光控制灯开关-强力推荐汇总
电子工程学院实验中心
声光控制灯实验
1
课程内容
现代电子技术实验
实验任务 实验仿真 实验仪器
实验内容 实验器件 实验报告
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•系统功能分析与设计方案选定 •系统原理设计与仿真验证
•系统PCB设计与装配
•系统调试与故障分析 •撰写总结报告
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实验内容
现代电子技术实验
声光控制灯开关 智力竞赛抢答器
函数发生器 频率合成器 数字频率计 FM调制解调器 直流数字电压表
一、实验要求
设计一个用于楼道路灯的声光控制开关：白天灯 不亮，夜间在声音的作用下使灯点亮，灯亮20秒 后自动熄灭，要求电路简单、成本低、安全可靠
设计一个夜间使用方便的灯控开关：用气囊哨声 开关灯，抗干扰能力强，一般的说话声、打击声 不能开关灯，要求电路简单、成本低、安全可靠
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现代电子技术实验
声光控制灯开关
➢ 延时时间td的计算
利用电容充、放电原理延时的电路，其延时时间td的计算如下：
当到用UMc OS12器VD件D 时，，所阈须值时电间为td皆为012.6V9，D3DR电C容，充所、以放如电选C=200F。
要求td=15秒时
R td 0.693C
15 0.693 200 106
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现代电子技术实验
声光控制灯开关
（四）C1、Rl的选用
R1为C1的泄放电阻，选用1M、1 W即可。
4
C1为市电220V的降压电容，以负载电流30mA为依据， 计算电容的大小。
1 U 220 7000
C I 0.03
C 1 0.45F 7000
为市电50Hz角频率。
声光控楼道延时开关的设计与实验
声光控楼道延时开关的设计与制作指导教师：***年级专业：电子信息科学与技术学号：*************名：***声光控楼道延时开关的设计与制作一实验目的通过声光控楼道延时开关的设计、安装和调试，要求学会：（1）桥式整流电路、三级管放大电路、四与非门电路等参数的选择与应用。
（2）掌握声光控楼道延时开关的测量与调试方法。
二设计任务与要求1设计任务（1）设计一个声光控楼道延时开关，要求白天楼道光线正常时不论有、无人行走而楼道灯不亮，天黑时有人走动楼道灯才亮，无人走动时楼道灯不亮。
（2）实现这一要求需要正确选择合适的声光控元件，并要求声光控开关延时1～4分钟。
2 设计要求（1）完成全电路的理论设计、安装和调试。
（2）撰写设计、调试报告和心得体会。
三声光控楼道延时开关的工作原理1光敏电阻器的介绍光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。
光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。
图1 光敏电阻的电路及符号光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。
它在光线的作用下其阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。
光敏电阻器的基本特性和主要参数暗电阻、亮电阻光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻，或暗阻。
此时流过的电流称为暗电流。
例如MG41-21型光敏电阻暗阻大于等于0.1M。
光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻或亮阻。
此时流过的电流称为亮电流。
MG41-21型光敏电阻亮阻小于等于1k。
亮电流与暗电流之差称为光电流。
本实验光敏电阻选用的是625A型，有光照射时电阻为20K以下，无光时电阻值大于100MΩ、2 双输入四与非门CD4011简介双输入四与非门CD4011数字集成电路外形和内部电路如图2和图3所示：他采用双列直插形式封装，共有14个引脚。
楼道声控开关控制电路实验报告
第一章设计任务及要求设计说明：1、声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、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，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。
此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。
它是公共场所照明开关的理想选择。
2、设计合理的控制电路控制灯泡：设计一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要发出声音就能将电路触发，电路仅使用一只555定时器、一个光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。
它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。
当灯被打开后，延时电路延时约20s后将灯自动关闭。
该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。
即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。
要求：设计一个楼道声光控灯控制电路是灯泡持续亮20秒后熄灭。
第二章设计方案对于楼道声控开关控制电路的制作有四个方面：一：电源模块，二：信号模块，三：延时电路,四：控制电路。
电源模块为整个电路提供稳定的直流电源，驱动芯片555和控制电路。
信号模块分为声音信号收集模块（用开关模拟）和光信号收集模块。
光信号收集模块将光强度的改变转变为电压的改变，与声音信号一起控制芯片的输入。
延时模块是在光信号和声音信号的共同作用下工作，起到延时的作用。
被控制模块在延时模块的作用下工作，达到设计的目的。
第三章设计原理与电路首先利用由变压器、整流桥及稳压芯片构成直流电源，为后续电路提供电源。
其次，有光敏传感器及模拟开关模拟光信号和声音信号的产生。
然后产生的光信号和声音信号直接控制延时电路中555芯片的置位端与信号输入端，由555芯片构成单稳态触发器以作为延时电路。
再由延时电路产生的高低电平信号控制电磁继电器的开关，由电磁继电器的通断控制灯泡的电源。
图3-1（电路原理框图）3-1 控制电路组成及原理组成：电源部分由变压器，整流桥和稳压芯片7812组成，得到12V的直流电。
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11302208 郑宏春
敏传感器
光传感器是利用光敏元件，将光信号转化为电信 号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括 红外线波长、紫外线波长。光传感器不只局限于对光 的探测，它还可以作为探测原件组成其他传感器，对 许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信 号的变化即可。 光传感器是目前产量最多，应用最广的传感器之 一，它在自动控制和非电量电测技术中占有重要地位， 其种类繁多，主要有光电管、光电倍增管、光敏电阻、 光敏三极管、光电耦合器、太阳能电池、红外线传感 器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器 等。
光敏电阻的结构与原理
光敏电阻又叫光感电阻，其工作原理 基于内光电效应。 光敏电阻是利用半导体的光电效应制 成的一种电阻值随入射光的强弱而改变 的电阻器；入射光强，电阻减小，入射 光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于 光的测量，光的控制和光电转换。
光敏电阻的符号如图所示
在黑暗环境中，它的阻值很高，通常 大于1MΩ。当受到光照射时，只要光 子能量大于半导体材料的禁带宽度。 则假带中的一个电子吸收一个光子的 能量后可跃迁到导带，并在价带中产 生一个带正电的空穴，这种由光产生 的电子—空穴对增加了半导体材料中 的载流粒子的数目，使其电阻率变小， 从而造成光敏电阻值的阻值下降。光 照愈强，阻值愈低。入射光消失后， 由电子激发产生的子—空穴对逐渐复 合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原 值。
声控开关用途
可同于各类楼道、走廊、卫生间、 阳台、地下室车库等场所的自动延时照 明
光电特性曲线如下图：
声光控制结构框图
声控电路： 把送入的声波 转化为电信号 延时电子开关电路： 用送入来的信号去 控制电路，是电路 达到延时的效果。
电源电路
光控电路： 把外来的光源 转化为电信号
电源电路： 给电路提供电源， 是电路能正常工作
声光控照明节电开关电路原理图
声控开关优点：
发声起控，用手或其他方式（或吹口哨、 喊叫等）而发出一定声响，就能立即开 启灯光及用电器，得心应手。 延时自关，开关一旦受控开启便会演示 数十秒后将自动关断，减少不必要的电 能浪费，实用方便。 延长电器的使用寿命，声控开关课控制 回路采用电子元件，无接触点，可消除 浪冲电流及火花