聲光控實(shí)訓(xùn)報(bào)告

1、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)報(bào)告聲光控開關(guān)電路系 另I： 自動(dòng)化工程系班 另【J: 13嵌入式系統(tǒng)班姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)老師： 何玲實(shí)訓(xùn)時(shí)間：2014年12月23日-2014年12月26日一、實(shí)訓(xùn)目的：1. 鞏固傳感器的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容2. 提高大家的設(shè)計(jì)與動(dòng)手能力二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：要求每位同學(xué)自己設(shè)計(jì)一個(gè)題目， 應(yīng)用所學(xué)習(xí)過的光電傳感器、 溫度傳感器、 濕敏傳感器、氣敏傳感器、壓電傳感器等知識(shí)，設(shè)計(jì)出生活中實(shí)用的電路，要求 畫出電路原理圖，并且進(jìn)行實(shí)際效果的仿真能制作出實(shí)物的就制作出實(shí)物并寫出 報(bào)告。摘要 聲控開關(guān)，全稱是聲控延時(shí)開關(guān)，是一種內(nèi)無接觸點(diǎn)， 在特定環(huán)境光線下采用聲響效果激發(fā)拾音器進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換

2、 來控制用電器的開啟，并經(jīng)過延時(shí)后能自動(dòng)斷開電源的節(jié)能 電子開關(guān)。生活中，好多地方都使用聲控?zé)粽彰?，聲光雙控 延時(shí)照明燈白天自動(dòng)關(guān)閉，夜間有人走動(dòng)時(shí)，其腳步聲或談 話聲可使電燈自動(dòng)點(diǎn)亮，聲音過后 30s 電燈又會(huì)自動(dòng)熄滅。 這種延時(shí)照明控制開關(guān)能有效地消除長明燈、節(jié)約電能； 聲控開關(guān)，即采用模電數(shù)電混合集成電路，進(jìn)行邏輯運(yùn) 算，控制電路中電流。 其中重要部件光控電子開關(guān)， 它的“開” 和“關(guān)”是通過可控硅的通斷來實(shí)現(xiàn)，而可控硅的通斷又受 自然光的亮度（或人為亮度）控制，故聲控?zé)粲置麨槁暪饪?燈。該裝置適合廣泛用于樓梯、走廊、路燈和廁所等場(chǎng)所的 照明，起到日熄夜亮的控制作用，以節(jié)約用電。、設(shè)計(jì)目

3、的：掌握光敏傳感器及其電路應(yīng)用原理、設(shè)計(jì)要求：1）了解聲光控延時(shí)開關(guān)電路的組成及工作原理。2）熟悉駐極體話筒和光敏電阻器的特性。3）學(xué)習(xí)聲光控延時(shí)開關(guān)電路設(shè)計(jì)。4）光線暗時(shí)，聲音觸發(fā)開關(guān)接通燈亮，延時(shí)一定時(shí)間（ 30 秒左右）后自動(dòng)熄滅。三、設(shè)計(jì)過程1. 設(shè)計(jì)任務(wù)分析聲光控開關(guān)電路應(yīng)由電源電路、聲控電路、光控電路、延時(shí)電子開關(guān)電路四大部分組成。 如圖1所示：整形D2繼電器T延時(shí)R8,C3圖1設(shè)計(jì)框圖二級(jí)整形D3,D47電源電路電源電路它是給電路提供能源的設(shè)備， 其作用是給電路提供電源，使電路能 正常的工作。常用的電路有：半波整流、全波整流、橋式整流、而常用的電源電 路使用的是橋式整流電路為主要

4、電源電路部分。聲控電路聲控電路它是用聲音控制電路的設(shè)備，其作用是把送入的聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而用這種信號(hào)去控制所需要的電器設(shè)備。 常用的電路有：小信號(hào)放大電路、 聲波控制電路等。而常用的聲控電路使用的是聲波控制電路為主要的聲控電路部 分。光控電路光控電路它是用外來的光源來控制電路的設(shè)備。 其作用是把外來送入的光源 轉(zhuǎn)換電信號(hào)，從而用這種信號(hào)去控制所需要的電器設(shè)備。常用的電路有：發(fā)光器件電路、光敏器件電路和光電顯示器件電路。 而常用的光控電路使用的光敏器件 電路為主要的光控電路部分。延時(shí)電子開關(guān)電路延時(shí)電子開關(guān)電路它是用電路中送入的信號(hào)進(jìn)行控制電路的設(shè)備。其作用是用送入來的信號(hào)去控制電路，使電路

5、達(dá)到延時(shí)的效果。常用的延時(shí)電路有按鍵延 時(shí)電路、感應(yīng)延時(shí)電路、開關(guān)控制延時(shí)電路、光控延時(shí)電路、聲光雙控延時(shí)電路 等。而本電路延時(shí)電子開關(guān)電路使用主要的電路為聲光雙控延時(shí)電路部分。聲光雙控電路是聲、光控開關(guān)的組合。它是利用駐極體話筒是否采集到聲音信號(hào)，光 敏電阻感應(yīng)光線的明暗來改變信號(hào)的高低電平， 以達(dá)到控制電路輸出高低電平的 目的，再利用穩(wěn)壓管高電平導(dǎo)通的原理來控制燈泡的亮滅。2. 電源電路的設(shè)計(jì)電源電路采用降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓的組合電路，將220V的交流電壓變?yōu)?V和12V的直流電壓。模塊圖如圖 2-1圖2-1降壓過程是將220V單相交流電壓直接輸入有一定匝數(shù)比的變壓器，得到降 壓后的電壓

6、。然后將變壓器副邊的交流電壓通過單相橋式整流電路，得到脈動(dòng)系數(shù)較大的直流電壓。為了減小電壓的脈動(dòng)，將經(jīng)過整流橋整流后的直流電壓通入 由濾波電容構(gòu)成的濾波電路，使輸出較為平滑的電壓。要得到穩(wěn)定的直流電源需 將濾波后的電壓輸入穩(wěn)壓電路。 穩(wěn)壓電路有電阻個(gè)穩(wěn)壓二極管構(gòu)成， 利用二極管 的穩(wěn)壓特性，使得到不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載電阻變化影響的穩(wěn)定性較高的直流 電壓。3. 電源電路的其他設(shè)計(jì)此電源電路還有其他方式的設(shè)計(jì)。如圖 2-3圖 2-3由于該電路所要求的電壓值可以在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，可以將 220V 交流電 源通過整流橋后用兩個(gè)阻值較大的電阻 R1、R2進(jìn)行分壓，并用電容C在電阻R2 上并聯(lián)，對(duì)R2

7、的電壓進(jìn)行濾波，最后在電容 C形成上正下負(fù)的直流電壓。R1、 R2的取值應(yīng)該較大，使得電路上的電流較小，其中R2上的電壓值要考慮與 R2并聯(lián)的負(fù)載大小，在此次電路設(shè)計(jì)中，后面連接的被控制電路、芯片、聲控、光 控電路上的電阻連接起來大約為 20K,所以取R2為20K, R1為150K,則R2上分 得的電壓為 U=X 220（R2/ RL） /（R2/ RL+R1>四、電路設(shè)計(jì)1. 工作原理圖聲光控開關(guān)節(jié)能燈控制電路原理圖工作原理：220V交流電通過燈泡流向 VD仁VD4經(jīng)VD仁VD4整流，R1限流降壓，VD5 穩(wěn)壓（兼待機(jī)指示），C1濾波后輸出約1. 8V左右的直流電電壓供給控制電路。 由

8、于VD5采用發(fā)光二極管，一方面利用其正向壓降穩(wěn)壓，同時(shí)又利用其發(fā)光特性 兼作待機(jī)指示?？刂齐娐酚蒖2駐極體拾音器MIC（電路仿真中用函數(shù)發(fā)生器代替）、 C2 R3 R4 VT1、RG組成。在周圍有其它光線的時(shí)候光敏電阻的阻值約為 1kQ左右， VT1 的集電極電壓始終處于低電位， 就算此時(shí)拍手， 電路也無反應(yīng)。 而到夜晚時(shí)， 光敏電阻的阻值上升到 1M Q左右，對(duì)VT1解除了鉗位作用，此時(shí)VT1處于放 大狀態(tài)， 如果無聲響， 那么 VT1 的集電極仍為低電位， 晶閘管因無觸發(fā)電壓而關(guān)斷。當(dāng)拍手時(shí)聲音信號(hào)被 MIC接收轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過C2耦合到VTI的基極,音頻信號(hào)的正半周加到VTI基極時(shí)VT

9、1由放大狀態(tài)進(jìn)入飽和狀態(tài)，相當(dāng)于將晶閘 管的控制極接地，電路無反應(yīng)。而音頻信號(hào)的負(fù)半周加到 VT1基極時(shí)，迫使其由 放大狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，集電極上升為高電位，輸出電壓觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，使主 電路有電流流過，等效于一個(gè)開關(guān)閉合，而串聯(lián)在其回路的燈泡得電工作。 此時(shí) C2的正極為高電位，負(fù)極為低電位，電流通過 R3緩慢地給C2充電（實(shí)為C2放 電），當(dāng)C2兩端電壓達(dá)到平衡時(shí)，VTI重新處于放大狀態(tài)，晶閘管關(guān)斷，電燈 熄滅。2. 實(shí)物制作圖焊接后的正面焊接后的后面3. 仿真電路圖.-.XTGL .2N339J -：w1N-Miai Ml 11301 .側(cè)- ii2*: 12-QV 衍創(chuàng)山V vfr&#

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11、及到傳感器和電子技術(shù)的一些理論知識(shí)。其中包括光敏電阻的結(jié) 構(gòu)和工作原理，駐極體的工作原理等。通過本次設(shè)計(jì)加深了傳感器的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用 的能力，懂得如何設(shè)計(jì)整流電路最高效，如何設(shè)計(jì)延時(shí)電路等。學(xué)會(huì)如何分析電 路，解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題以及分析問題解決問題的方法。另外，對(duì)于本次設(shè)計(jì)在生活中的應(yīng)用有以下想法。在生活中聲光控電路不僅應(yīng)用于燈開關(guān)， 還可以應(yīng) 用很多的自動(dòng)開關(guān)電路，甚至還可以做成簡(jiǎn)易的報(bào)警電路；做為學(xué)電子信息的一 名學(xué)生，我們還可在這一領(lǐng)域探討研究，將聲光控電路加以改進(jìn)。六、參考文獻(xiàn)【1】清華大學(xué)電子學(xué)教研組編，童詩白、華成英主編模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 第4版.北京：高等教育出版社，2010.【2】清華大學(xué)電子學(xué)教研組編，閻石主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).第5版 . 北京：高等教育出版社， 2010.【3】 龔華生 主編 . 實(shí)用電路創(chuàng)意制作自學(xué)通 . 北京：電子工業(yè)出版社， 2006.【4】 朱清慧、張鳳蕊、翟天嵩、王志奎編著.Proteus教程一一電子線路 設(shè)計(jì)、制版與仿真 . 北京： 清華大學(xué)出版社， 2008.【5】 劉天旺主編.PROTEL99S電路設(shè)計(jì)應(yīng)用教程.北京：電子工業(yè)出版 社， 2007.【6】 何小艇，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，浙江大學(xué)出版社， 2001年 6月【 7】姚福安，電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐，山東科技技術(shù)出版社， 2001年 10月 【