声光控制定时节电开关电路设计报告

1、 题 目： 声光控制定时节电开关 课 程： 模拟电子技术基础 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 完成日期： 2010年6月 声光控制定时节电开关设计报告目 录1、 设计要求（1）2、 设计的作用、目的（1）3、 设计的实现（1）1、 分析设计部分电路（1）1.1声音放大电路 （1）1.2整流电路（2）1.3光敏电路（3）1.4电子开关（3）1.5延时开关与交流开关（4）1.6电源电路(5)2、电路图与工作原理2.1电路图（5）2.2工作原理（7）2.3PCB版图（8）四、心得及体会（9）五、元器件明细表（10）六、 参考文献（11）声光控制定时节电开关电路设计报告一、 设计要求（1）、节

2、电开关白天呈关闭状态，灯不亮；（2）、晚上开关进入准备工作状态，当外界发出脚步声或讲话时，开关自动开启；（3）、电灯点亮40到50秒后自动熄灭二、设计的作用、目的声光控开关具有很多实际意义：一是省电，灯泡大部分时间不工作，因此节电效率很高，达80%左右；二是方便，首先，不用接触，全自动智能控制；另外，接线简单、安装方便，是公共场所照明开关的理想选择三、设计的具体实现电路原理框图如下：该声控照明节电开关电路原理方框，由陶瓷片BC、声音放大、倍压整流、光控、电子开关、延时和交流开关七部分电路组成。在设计过程中我们可以分析设计部分电路1、声音放大电路：当BC获取到声音信号后，其会转换成电信号，考虑到

3、后面步骤需次信号控制电子开关，所以必须加大放大器放大该信号。为了获得较高的灵敏度，VT1的值选用大于100。BC也选用灵敏度高的。2、整流电路：该部分电路把声音信号变成直流控制电压。3、光敏电路：核心元件为光敏电阻，其通过对光线变化程度自动改变阻值从而改变电压信号的大小。4、电子开关：当电压信号达到一定值时，电子开关打开。当电压信号小于次值时，电子开关关闭。其起到的主要作用是延时电路中的电容充放电。此部分电路如图：5、延时开关与交流开关：由于需要的灯泡持续点亮时间并不是很长，大概40多秒，所以考虑用一个电容控制开关的状态即可。当夜晚无光时，电子开关打开，C6连通，即开始充电。当电子开关关闭后，

4、C6开始放电。6、电源电路：220V交流电通过灯丝，此部分电路作用为提供稳定的工作电压。电路图与工作原理根据设计思路与大概电路的总结，得出总电路图：在仿真过程中，灯泡两端波形如下： Protel原理图绘制 1)原理图参数设置 2）定位元件和加载元件库 3)原理图放置元4)连接电路 5 )Compile PCB project工作原理：当此电路周围有声音信号时，BC将声音信号接收后经VT1放大，再经过整流电路转变为电压信号。当有光照照在光敏电阻RG上时，其阻值变小，对直流控制电压衰减很大，导致电子开关截止。而C6中无电荷，使单向可控硅VS处于截止状态，灯泡不亮。结论1：有声音有光时，灯泡不亮。同

5、理：当有声音信号传入而又无光照射在光敏电阻RG时，RG阻值很大，对直流控制电压衰减很小。电子开关导通，使C6充电。由于充满电时间很迅速，C6充满电后通过R12把直流触发电压加到VS控制端，VS导通，灯泡点亮。当C6中电荷放至零时，VS截止状态，灯熄灭。结论2：有声音无光时，灯泡亮。3、PCB版电路制作（1）、运行Protel2004程序，并按照原理图制作（Protel2004的元件有封装，而Protel99元件无封装。为了方便就使用Protel2004）同时增加一个名为 sheet1.SchDoc 的原理图文件，改文件可以重命名。（2）、在原理图编辑的环境下，创建一个PCB文件并存入与原理图文

6、件相同的文件夹中，并改名为 sheet1.PCBDOC同时添加到工程中。（3）、在原理图编辑环境中，执行Design/Update PCB命令 ,系统弹出工程变化列表后，单击左下角Execute Changes按钮，系统按照变化一步一步执行载入操作，完成后，关闭工作变化表。（4）、PCB编辑器工作环境下，将所有元器件移入电路板的禁止布线层。（5）、执行Tools/Auto Placement/Auto Placer命令，进行自动布局。自动布局结束后可手工调整布局。（6）布局结束后执行Auto Route/All命令，单击弹出的对话框右下角Router All按钮进行自动布线。（7）执行Plac

7、e/Polygon Plane命令，在弹出的对话框中单击OK按钮，会出现是自的定位线跟随在鼠标指针上，依照电路板中需要GND的区域画出一个闭合多边形。完成后，敷铜会自动进行。（8）、选择敷铜电路层为“Bottom Layer”,重复上述步骤，便完成了所有PCB制版过程。其正反面图形如下：四、心得体会及建议在这两周的电子技术课程设计中，我做的课题是“声光控制定时节电开关电路”。这是一种声音和光照双控照明灯，它可用于楼梯、过道、库房的场合。白天光照好，不管过路者发出多大声音，都不会使灯泡发亮。夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，就会自动亮，为行人照明，过一段时间后又自动熄灭，节能节电。在电

8、源设计中要根据其主体电路及执行机构不同，要求可靠，价廉，有效益。由于此开关在光线较暗时是否接通取决于声音的强弱，因此为加强其工作效应，设计了信号放大整形电路，微弱的信号经过此电路加工也能使开关工作。本次的声光控制定时节电开关电路的设计实践将我们学到的知识应用到了实践，深化了对模拟电子设计的认识，是我们在设计的实践中获得新知。学习了一学期的理论知识和实践操作，我不仅仅得到的是课本上的东西，更重要的是我通过自己的独立动手，老师和同学的耐心指导下，让我学会了分析电路、设计电路的步骤以及计算机辅助作图等。在此设计中利用到了三级管的放大、光敏效应，让我们进一步巩固和掌握前面所学的基础知识，加深了对模拟电

9、路的理解，对元器件的使用更加深刻。通过这次的课题研究我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。同时我也希望这次的设计能让同学们进一步地了解照明灯，而不是仅局限于课本知识以内。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！五、元器件明细表六、参考文献华成英、童诗白主编·模拟电子技术基础（第四版）·北京：高教出版社· 2006 高吉祥主编·电子技术基础试验与课程设计·北京：电子工业出版社·2004 谢云等编著·现代电子技术实践课程指导·北京：机械工业出版社·2003 杨欣、王玉凤编著·电路设计与仿真·北京：清华大学出版社2006.4 张睿、赵艳华编著&