楼道声光控灯及开关课程设计
声控走廊灯课程设计

声控走廊灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解声控走廊灯的基本工作原理,掌握声控传感器、电路控制等相关知识。
2. 学生能够描述声控走廊灯在实际生活中的应用,了解其在节能减排、智能化家居等方面的意义。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并制作一个简单的声控走廊灯模型。
2. 学生能够通过实际操作,学会使用常见工具和仪器进行电路连接和调试。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对科学技术的兴趣和热爱,提高创新意识和动手能力。
2. 学生能够认识到节能减排的重要性,树立环保意识,养成节约能源的良好习惯。
3. 学生在小组合作中,培养团队协作精神,学会互相尊重、倾听和沟通。
课程性质:本课程为综合实践活动课程,以项目式学习为主,结合理论知识与实践操作,培养学生的动手能力、创新能力及团队协作能力。
学生特点:六年级学生具备一定的科学知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,具备初步的团队合作意识。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,引导他们主动探究、合作学习,提高解决问题的能力。
教学过程中,注重分解课程目标,确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 理论知识:- 电路基础知识:电流、电压、电阻的概念,电路的组成。
- 声控传感器原理:声音信号转换为电信号的过程,声控开关的工作原理。
- 节能减排:声控走廊灯在节能减排中的应用,智能家居的优势。
2. 实践操作:- 制作声控走廊灯模型:选用适当的材料,学习电路连接和调试方法。
- 工具和仪器使用:学会使用螺丝刀、剥线钳、万用表等工具和仪器。
3. 教学大纲:- 第一课时:电路基础知识学习,了解声控传感器原理。
- 第二课时:探讨声控走廊灯在节能减排和智能家居中的应用。
- 第三课时:分组讨论设计方案,明确声控走廊灯模型的制作步骤。
- 第四课时:动手制作声控走廊灯模型,进行电路连接和调试。
- 第五课时:展示作品,分享制作过程和心得体会,进行评价和总结。
楼道声光控灯及开关 课程设计

课程设计楼道声光控制灯系别:电子工程系班级:电信13-2组员:杨芹周超周正霖黄永杰格绒次里唐兢杰湛清华指导老师:***目录摘要 (3)引言 (4)第1章设计流程 (5)第2章电源模块 (7)2.1 电源电路的设计 (7)2.2 电源电路的工作原理及相关参数的分析 (7)2.3 电源电路的其他设计 (9)第3章信号收集模块 (9)3.1 光信号收集电路 (11)3.1.1 光信号电路的设计 (11)3.1.2 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (11)3.1.3 光信号电路相关参数的分析 (12)3.2 声音信号收集电路 (12)第4章信号处理模块 (14)4.1 芯片TC4081BP的介绍 (14)4.2 芯片TC4081BP的工作原理..................................................14. 第5章延时模块 (16)5.1 延时电路的设计 (16)5.2 延时电路的工作原理 (16)5.3 RC电路的放电过程 (17)5.4 RC电路的时间常数 (17)5.5 延时时间的可优化性 (18)第6章被控制模块 (19)6.1 被控制电路的设计 (19)6.2 被控制电路相关参数的分析 (20)6.2.1 相关元件介绍 (20)总结 (24)参考文献 (25)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”。
本次课程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。
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。
楼梯声控灯课程设计

楼梯声控灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解声控灯的工作原理,掌握声控传感器与电路的连接方式;2. 学生能运用物理知识,分析楼梯声控灯在不同环境下的光照需求及节能效果;3. 学生了解并掌握楼梯声控灯的安装与调试方法。
技能目标:1. 学生具备动手操作能力,能独立完成声控灯电路的搭建;2. 学生能够运用问题解决策略,针对声控灯在实际应用中出现的问题进行排查和解决;3. 学生具备团队协作能力,能够与组员共同完成楼梯声控灯的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,对新技术保持好奇心和求知欲;2. 增强学生的环保意识,培养学生节能环保的习惯;3. 培养学生具备创新精神和实践能力,提高学生对物理学科的兴趣。
本课程针对学生特点,结合物理学科知识,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力、解决问题能力和团队协作能力。
课程目标具体、可衡量,旨在让学生在掌握声控灯相关知识的基础上,能够将理论应用于实际,提高学生对物理学科的兴趣和热爱,同时培养学生的节能环保意识。
二、教学内容1. 声控灯工作原理:介绍声音传感器的工作机制,声波与电信号的转换过程,以及声控开关的基本原理。
相关教材章节:第五章《传感器及其应用》第二节《声音传感器》2. 电路连接与搭建:讲解声控传感器与灯泡的电路连接方式,指导学生动手搭建声控灯电路。
相关教材章节:第三章《电路分析》第四节《串并联电路》3. 环境分析与节能效果:分析楼梯在不同时间段和环境下的光照需求,探讨声控灯的节能效果。
相关教材章节:第八章《电与能源》第二节《节能技术》4. 声控灯安装与调试:教授声控灯的安装方法,指导学生进行实际操作,并对声控灯进行调试。
相关教材章节:第六章《实践操作》第三节《照明电路安装与调试》5. 问题排查与解决:培养学生遇到问题时的分析、排查和解决能力,针对声控灯在实际应用中出现的问题进行讨论和解决。
相关教材章节:第七章《物理问题解决策略》第一节《问题分析与解决方法》6. 团队协作与创新:分组进行声控灯设计与制作,培养学生团队协作能力和创新精神。
声光控开关电路课程设计

声光控开关电路课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握声光控开关电路的基本原理、组成部分及工作原理。
了解光敏电阻和声敏电阻的特性,以及它们在电路中的作用。
2.技能目标:学生能够独立设计并搭建一个声光控开关电路,通过实验观察并分析电路的工作效果,培养学生的动手能力和实验技能。
3.情感态度价值观目标:培养学生对科学的热爱和好奇心,激发学生主动探索科学奥秘的欲望,培养学生的团队协作精神和环保意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.声光控开关电路的基本原理:介绍声光控开关电路的工作原理,让学生了解电路中各元件的作用。
2.光敏电阻和声敏电阻的特性:讲解光敏电阻和声敏电阻的物理特性和工作原理,使学生了解这两种电阻在声光控开关电路中的应用。
3.声光控开关电路的设计与搭建:引导学生根据电路图设计并搭建声光控开关电路,培养学生动手实践能力。
4.实验观察与分析:学生分组进行实验,观察声光控开关电路的工作效果,分析实验结果,培养学生的实验技能。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下几种教学方法:1.讲授法:教师讲解声光控开关电路的基本原理、光敏电阻和声敏电阻的特性,使学生掌握相关知识。
2.实验法:学生动手搭建声光控开关电路,观察实验现象,培养学生的实践能力。
3.讨论法:分组讨论实验结果,分析电路的工作原理,提高学生的思考和分析能力。
4.案例分析法:通过分析实际应用场景,使学生了解声光控开关电路在生活中的重要作用。
四、教学资源为了支持本节课的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用符合课程标准的教材,为学生提供理论知识的学习。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、实验视频等多媒体资料,帮助学生形象地理解电路原理。
4.实验设备:准备声光控开关电路实验所需的器材,如光敏电阻、声敏电阻、电源、导线等,确保学生能够顺利进行实验。
课程设计楼道声光控制照明灯系统设计

课程设计楼道声光控制照明灯系统设计范本一:一、设计需求1.1 项目背景本课程设计旨在设计一套楼道声光控制照明灯系统,以实现智能化控制和节能的目标。
1.2 功能要求1.2.1 声控功能:当检测到楼道有人经过时,系统自动开启照明灯;当楼道无人时,照明灯自动关闭。
1.2.2 光控功能:根据楼道的光线强度,自动调整照明灯的亮度。
1.2.3 节能功能:系统应采用节能的设计,以降低能耗。
1.3 技术要求1.3.1 声控传感器:用于检测楼道是否有人经过。
1.3.2 光控传感器:用于检测楼道光线强度。
1.3.3 控制器:用于接收传感器信号,并控制照明灯的开关和亮度调节。
1.3.4 照明灯:采用LED灯源,具备可调节亮度的功能。
1.3.5 电源:供给系统所需的电能。
二、设计方案2.1 硬件设计2.1.1 硬件框图:根据功能要求,设计系统的硬件框图,包括声控传感器、光控传感器、控制器、照明灯和电源的连接方式。
2.2 软件设计2.2.1 系统流程图:设计系统的工作流程,包括声控功能、光控功能和节能功能的实现过程。
2.3 电路设计2.3.1 电路原理图:根据硬件设计和软件设计的要求,设计系统的电路原理图。
三、系统测试3.1 功能测试3.1.1 声控功能测试:检测系统是否能正确响应声音,开启或关闭照明灯。
3.1.2 光控功能测试:检测系统是否能根据光线强度自动调节照明灯亮度。
3.1.3 节能功能测试:测试系统的能耗,评估其节能效果。
3.2 性能测试3.2.1 稳定性测试:测试系统是否能长时间稳定运行,不会出现死机或其他异常状况。
3.2.2 响应速度测试:测试系统的响应速度,评估其控制照明灯的实时性。
四、安全评估4.1 电器安全4.1.1 安全防护措施:评估系统的电器安全性,包括防电击、防过压等措施的有效性。
4.1.2 地线连接:检查系统的地线连接是否正确,以确保安全接地。
4.2 火灾安全4.2.1 热释放评估:评估系统的热释放情况,以防止系统因过热而引起火灾。
声光双控楼道灯课程设计

声光双控楼道灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解声光双控原理,掌握楼道灯的基本构成和工作原理。
2. 学生能描述声光传感器的作用,并解释其在楼道灯中的应用。
3. 学生了解节能环保的重要性,认识到声光双控楼道灯在节能减排中的作用。
技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,设计简单的声光双控楼道灯电路图。
2. 学生通过小组合作,提高沟通协调能力和团队合作能力。
3. 学生能够运用实验器材,进行简单的声光双控楼道灯实验操作。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理学科的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 学生认识到科学技术与生活的紧密联系,增强学以致用的意识。
3. 学生树立节能减排、绿色环保的观念,培养社会责任感和主人翁意识。
课程性质:本课程属于物理学科,结合科学知识与生活实际,培养学生的动手实践能力和创新意识。
学生特点:学生处于八年级,具备一定的物理知识基础和实验操作能力,对新鲜事物充满好奇,善于合作与交流。
教学要求:结合学生特点,通过讲解、实验、小组合作等形式,实现课程目标,提高学生的知识水平和实践能力。
在教学过程中,注重引导学生主动探究、积极思考,将所学知识应用于生活实际。
后续教学设计和评估将围绕课程目标展开,确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容1. 声光双控原理:讲解声音传感器和光敏传感器的原理,引导学生理解传感器在声光双控系统中的作用。
- 知识点:声音传感器、光敏传感器、传感器原理。
- 教材章节:八年级物理下册第五章第三节《传感器》。
2. 楼道灯电路设计:介绍楼道灯的基本构成,指导学生设计简单的声光双控楼道灯电路图。
- 知识点:电路设计、声光双控电路、电路图绘制。
- 教材章节:八年级物理下册第六章第二节《电路的设计与搭建》。
3. 声光双控楼道灯实验操作:组织学生进行实验,动手搭建声光双控楼道灯,观察实验现象,分析实验结果。
- 知识点:实验操作、观察与分析、声光双控楼道灯的制作。
- 教材章节:八年级物理下册第六章第三节《实验:制作简单的声光控制电路》。
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。
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课程设计楼道声光控制灯系别:电子工程系班级:电信13-2组员:杨芹周超周正霖黄永杰格绒次里唐兢杰湛清华指导老师:蒋雪琴目录摘要 (3)引言 (4)第1章设计流程 (5)第2章电源模块 (7)电源电路的设计 (7)电源电路的工作原理及相关参数的分析 (7)电源电路的其他设计 (9)第3章信号收集模块 (9)光信号收集电路 (11)光信号电路的设计 (11)3.1.2 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (11)3.1.3 光信号电路相关参数的分析 (12)声音信号收集电路 (12)第4章信号处理模块 (14)芯片TC4081BP的介绍 (14)芯片TC4081BP的工作原理…………………………………………..14.第5章延时模块 (16)延时电路的设计 (16)延时电路的工作原理 (16)RC电路的放电过程 (17)RC电路的时间常数 (17)延时时间的可优化性 (18)第6章被控制模块 (19)被控制电路的设计 (19)被控制电路相关参数的分析 (20)6.2.1 相关元件介绍 (20)总结 (24)参考文献 (25)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”。
本次课程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。
在此电路的设计中,要注意三点,第一是要合理设计三极管的静态工作点,使之处于饱和或截止两状态;第二要调节好电位器,从而使声控开关和光敏电阻具有良好的灵敏度;第三要合理设定延时RC,实际和理论延时时间总会有差距的。
关键词:声光双控延时节电开光引言近年来,城市居民住宅越来越趋向高层化。
高层建筑的一个不可忽略的问题是楼道等公用部分的照明问题。
楼道照明灯如果能做到随手关灯,将是一个极大的能源消耗,以一栋六单元十二层楼房为例:每层安装一只15瓦的灯泡,就是72只灯泡,每小时耗电度。
如果这些灯彻夜通明,一晚耗电10多度,一年就是4000多度。
一般住户在开灯后往往忘了或不愿意再费事去专门关灯。
感应式楼道照明开关是解决这个问题的一种简单方法。
它可以在开灯后一定时间内自动熄灭。
在白天,即使有人走过,楼道等也不会亮,可以达到节能的目的。
声光双控延时开关体积小,外形美光,制作容易,且节能环保,是当今世界的主潮流。
由于近年我国的照明器材行业的迅速崛起,中国已经成为电光源产品的主要输出国之一。
随着全球经济一体化,发达国家产业调整的步伐进一步加快,一般照明电器产品生产大量向发展中国家转移,而中国又是一个比较适合的国家,一是中国具备生产这些产品的条件,而是劳动力成本比较低,从而使中国逐步成为照明电器产品出口大国。
展望未来的国内市场,需求仍会呈逐年增长趋势。
所以我们小组设计一个声光双控延时开关来解决此浪费问题。
夜晚,行人经过楼道出入口时,照明灯点亮25s后熄灭;白天,照明灯自动停止工作。
第 1 章设计流程此设计是为了实现声控光控延时开关的功能。
在白天时无论是否有声音,灯都不能被点亮,即白天时不需要光照,在夜晚当有声音产生时,灯被点亮,且在声音消失后,灯能够维持一段时间亮度,即在夜晚有人经过的时候,灯被点亮,并有足够的时间让人通过。
所设计的电路分为五个模块:电源模块,信号收集模块,信号处理模块,延时模块和被控制模块。
(模块图如1-2)电源模块为整个电路提供稳定的直流电源,使驱动三极管,芯片TC4081BP和灯。
信号收集模块分为声音信号收集模块和光信号收集模块。
声音信号收集模块将声音信号转变为音频电信号从而能够输入电路,起到控制开关的作用。
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。
信号处理模块即是芯片TC4081BP 对声音,光信号导致的电信号的改变进行处理,从而驱动被控制电路,并作用于延时模块。
延时模块是在信号处理模块的作用下工作,起到延时的作用。
被控制模块在信号处理模块及延时模块的共同作用下工作,达到设计目的。
图 1-2第2章电源模块这一章详细介绍电源模块的电路设计,电路中各个器件参数确定的相关分析,其工作原理及其他类似的设计。
为整个电路提供5V、12V的直流电源,是电路的动力来源。
2.1电源电路的设计电源电路采用降压、整流、滤波和稳压的组合电路,将220V的交流电压变为5V和12V的直流电压。
模块图如图 2-1图 2-1降压过程是将220V单相交流电压直接输入有一定匝数比的变压器,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的滤波电路,使输出较为平滑的电压。
要得到稳定的直流电源需将滤波后的电压输入稳压电路。
稳压电路由电阻稳压二极管构成,利用二极管的稳压特性,使得到不受电网电压波动和负载电阻变化影响的稳定性较高的直流电压。
2.2电源电路的工作原理及相关参数的分析电源电路原理图:图 2-2为了得到5V 和12V 的直流电源,将220V 频率为50Hz 的单项正弦波交流电输入变压器,其原边与副边的比为12n n ,经过变压器得到2u = 2220u =12n n (2.2.1) 得到12n n =15交流电2u 通入单项桥式整流电路经过全波整流得到平均值为()1O AV U =2u 的直流电压,其脉冲系数很大。
单相桥式电路中的整流桥的二极管选用IN4007。
然后将()1O AV U 的直流电压通入滤波进行滤波,可以得到平均值为()2O AV U =2u =18V 的直流电压。
滤波电路中的电容为1C ,与1C 并联的负载为L R ,1C 的取值满足 L R 1C =(3~5)2T (2.2.2) 得到1C =(3~5)2T 1L R •理想情况下可将交流分量全部滤掉,使输出电压仅为直流电压,然而,由于滤波电路为无源电路,所以接入负载后必会影响其滤波效果,要得到稳定的直流电源需将滤波后的电压输入稳压电路。
稳压电路中的稳压管Dz1选用稳压值为12V 的稳压二极管,其型号为2CW19;Dz2选用稳压值为5V 的稳压器二极管,其型号为2CW12经过查阅电子元器件的手册,Dz2的最小工作电流为2min Z I =10mA 最打工作电流为2max Z I =45mA 内阻为2r ≦50Ω。
R2和Dz2对Dz1的电压1Z U 进行分压,Dz2上电压为2Z U ,则2R 上的电压为2R U212R Z Z U U U =- (2.2.3)221222R R Z Z U U U I R R -== (2.2.4)2min 2max Z RZ Z I I I ≤≤(2.2.5)则得到2R 的阻值范围为 2222max 2min R R Z Z U U R I I ≤≤(2.2.6)所以Ω≦2R ≦700Ω,所以去2R =500Ω查阅手册得到稳压管1Z D 的最小工作电流为1min Z I =5mA ,最大工作电流为1max Z I =17mA ,内阻为1r ≦35Ω.所以1min 11max Z Z Z I I I ≤≤ (2.2.7) ()2111O AV Z R U U I R -= (2.2.8)11212Z R R R Z I I I I I =-=- (2.2.9) ()212max 1min 1O AV Z Z Z U U I I R --≥ (2.2.10) ()212min 1max 1O AV Z Z Z U U I I R --≤ (2.2.11) ()21()2111max 2min 1min 2max O AV Z O AV Z Z Z Z Z U U U U R I I I I --≤≤++ (2.2.12) 所以120Ω≦1R ≦222Ω, 所以取1R =200Ω根据电路图得到1122//()L R R r r R =++ (2.2.13)因此得到≦1C ≦,取1C =1uF2.3电源电路的其他设计此电源电路还有其他方式的设计。
如图2-3图 2-3由于该电路所要求的电压值可以在一定的范围内波动,可以将220V交流电源通过整流桥后用两个阻值较大的电阻R1、R2进行分压,并用电容C在电阻R2上并联,对R2的电压进行滤波,最后在电容C形成上正下负的直流电压。
R1、R2的取值应该较大,使得电路上的电流较小,其中R2上的电压值要考虑与R2并联的负载大小,在此次电路设计中,后面连接的被控制电路、芯片、声控、光控电路上的电阻连接起来大约为20K,所以取R2为20K,R1为150K,,则R2上分得的电压为U=×220(R2∥RL) /(R2∥RL+R1) ()第3章信号收集模块光信号收集电路3.1.1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间的电压输出有很大的反差,在白天要求输出低电平,而在晚上要求输出高电平,所以必须要用光敏电阻RG。
将光敏电阻RG与R5串联起来,所构成的电路图如下:图 3-13.1.2 光信号电路的工作原理表3-1 光敏电阻型号最大电压(VDC)最大功耗(mw)环境温度光谱峰值(nm)亮电阻(K)暗电阻(M)MJ20516250500-30~+7056051表3-1在白天光较强时,光敏电阻RG的阻值较低(约为Ω),在R5与光敏电阻的两端加有12V的电压,在白天我们要求此端输出低电平,则不管声控部分输出的是高电平或低电平,芯片TC4081BP最终都输出低电平,则使得控制电路的三极管不导通,继电器上无电流,由继电器的工作原理可知灯泡不亮。
所以R5的阻值要远大于Ω,近似使得R5短路。
在晚上光线较暗时,光敏电阻RG的阻值变大(最大约为50MΩ),R5、RG串联对12V电压分压,在晚上我们要求此端输出高电平,若此时有声音即声控部分输出高电平,则芯片TC4081BP最终输出高电平,使得控制电路的三极管导通,继电器上有电流,由继电器的工作原理可知灯泡亮。
若无声音,则声控部分输出低电平芯片TC4081BP最终输出高电平,灯泡不亮。
所以R5的阻值要远小于50MΩ,这样晚上可认为电压全分与R5,RG短路。