声光控实验报告范文

1、声光控实验报告范文篇一：声光控灯实验报告（ 1）课题名称：声光控制路灯设计（ 2）内容摘要：本次设计的小组成员有徐海龙、秦应 昌，在思考、设计、焊制、调试阶段，我们一直共同努力。 此次我们组需要设计的电路是声光控制路灯电路，在此电路 中，我们希望达到的目的是，使电路能根据声音和光线的作 用自动发光，并且自动熄灭。在白天强光照射时，电路中灯 泡不发光； 而晚上无灯光或被遮光， 并且有声响时灯泡发光， 且延续约 10 秒后熄灭。此电路图的设计主要是基于用声光控延时开关代替住 宅小区的楼道上的开关，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，楼道灯会自动点亮，提供 照明，当人们进入

2、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，可以达 到节能的目的。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，用途非常 广泛。课题分析它主要由 3 部分组成：话筒，光敏电阻， 555 延时。能够通过调节电阻和电容的大小来改变灯亮的时间长 短，如果，时间过长就应该减小电阻或电容的值，反之，则 增大。光敏电阻和话筒的高度也会使灯的时间受到影响。声 光控节电开关，在白天或光线较亮时， 555 触发器呈关闭状 态，灯不亮；夜间或光线较暗时， 555 触发器呈预备工作状 态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等

3、都能开启节电开关。灯亮后经过 10 秒左右的延时节电开关 自动关闭， 灯灭。 该开关扩展型适用于楼道、 走廊、 洗涮间、 厕所等公共场合，能节电并延长灯泡使用寿命。给人们的生 活带来了很多的方便，受到了广泛的应用。本电路是采用分 分离元件的声控延时电路，其电路原理图如下图所示方框原 理图说明：（ 3）设计指标（要求） ；设计一个声光控制开关，用声 音和光照同时控制，当光线很暗的时候有声音触发就打开开 关（控制一个 6v/100mA 小灯泡负载） ，开关延迟时间在 10 秒左右。当光线较强的时候声控不起作用。（4）系统框图与方案选择；方案一：本方案中 MIC 捕捉到声音信号时，产生出交流信号经过

4、Q1的阻容耦合放大电路放大，然后经过C3的隔直耦合电容给Q2的基极一个偏置电压使 Q2导通，Q2导通前555触发器 2脚电压等于 VCC等于5V当Q2导通后2脚电压低于1/3VCC 使555触发器进入工作状态 LED亮当T=RC时555通过7，6 脚放电完毕LED自动熄灭。光控是通过光敏电阻和100K电阻串联分压控制 4 脚电位来实现当有光时光敏电阻阻值约为 20K使4脚电压很小555触发器处于关闭状态 LED不会亮， 当没光时光敏电阻阻值约为 150K这时4脚处于高电位 555 处于预备工作状态当声音出发信号到达后 LED 灯亮并通过 555 达成延时熄灭。不采用此方案的原因：由于方案一中有

5、 2 个三极管增大了电路的复杂程度，使 参数的计算、元件封装和焊接等的难度大大增加所以不采用 方案一。元器件选择；驻极体话筒；光敏电阻；晶体管；定时器 555；发光二极管；电阻、电容器、二极管若干，三极管。当 MIC 获得声音信号后转换成电信号通过放大电路放 大。为了获得比较高的灵敏度则放大倍数应该尽量大所以 Q1 选取 9014。光控电路中光敏电阻的阻值范围为20150K 所以选比较大的分压电阻使在有光时 555 触发器因 4 脚为第电 平而处于关闭状态，无光时 4脚高电平 555 能够工作。因为 延时时间约为10秒，而延时时间由时间常数RC决定所以取R9=100K， C3=100u。工作原

6、理：电路有声音信号输入时， MIC 将声音信号转换成电信号 后经由三极管 Q1 等元件构成的阻容耦合放大电路放大后送 如 555 构成的单稳态触发器的输入端 2 脚，使 2 脚电位低于 1/3VCC从而使触发器进入暂稳态输出高电平LED亮，2脚原来的电位是由 R7( 100K)和R10 (68K)的电阻串联分压提 供的两电阻阻值比约为 3: 2使2脚电压略大于1/3VCC触发 器不工作，而声音信号经放大后的交流触发信号到来时刚好 能使2脚电位低于1/3VCC。LED亮后随着电容 C3( 100u)的 充电当 Uc2/3Vcc 时，电容 C 3开始迅速放电，当放电完成时 触发器回到稳定状态 LE

7、D熄灭。( 5 )组装调试；封装时摆放元器件也是十分重要的，将原件摆放到合适 的位置有利于整体版面的美观大方，各个元件之间既不能紧 凑在一起，又不能离得太远了，因为在一起会给焊接带来很 多麻烦，离得太远又耗费导线，导线应该沿着电路板的边缘 铺设，避免交叉。调试时会出现一下几种问题：1.无光条件下输入声音信号 LED不亮。这种情况的主要原因是阻容耦合放大电路的放大倍数 太小，声控电路部分对声音信号的灵敏度比较低。解决这个 问题要仔细计算提高阻容耦合放大电路的放大倍数。2 .无光条件下不输入声音信号 LED仍然会亮出现这种情况，是由于 R7与R10构成的2脚分压偏置 中R10的阻值过小使2脚电压始

8、终小于1/3VCC触发器一直 处于暂稳态无论有无声音信号LED都会亮。所以应适当调整增大R10的阻值。3.有光输入声音信号 LED亮这是由于与光敏电阻串联的分压电阻 R5 太小使有光条 件下光敏电阻仍能分到较高的电压使 555 触发器能够工作。 解决这个问题要适当增加 R5的阻值。(6)实际PCB图或布线图；( 7)电路方案的优缺点及改进展望 本电路的优点是电路的结构和原理简单，易于操作制 作。缺点在于电路系统的稳定性和灵敏度等不是很好，同时 电路的应用范围存在局限性无法应用到实际的生产生活中，工程意义不大。电路的改进可以加入一些能提高稳定性、灵敏度的电路 如交流整流、稳压等电路以应用于实际工

9、程设计。（8）设计结果与数据处理 篇二：声光控制灯实验报告 一、实训目的专业设计实训I是建立在已学的电工与电路、模拟电子 技术和数字电子技术课程以后，综合运用课程所学的理论知 识，实际进行课题的设计、安装和调试。是一门知识应用、 综合、智力开发创新、工程技能训练、理论性和实际性极强 的课程。其主要目的有以下几个方面：（1）通过对电子技术的综合运用，使学到的理论知识 相互融泄贯通，在认识上产生一个飞跃。（ 2）初步掌握一般模拟电路、数字电路的设计方法， 使学生得到一些工程设计的初步训练，并为以后的毕业设计 奠定良好基础。（ 3）培养同学自学能力，独立分析问题、解决问题的 能力。对设计中遇到的问题

10、，通过独立思考、查找工具书、 参考文献、寻求正确答案；对实践中碰到的一些问题，能通 过观察、分析、判断、改正、再实践、再分析等基本方法去 解决。（4）通过专业设计实训这一教学环节，树立严肃认真， 文明仔细，实事求是的科学作风，树立生产观点，经济观点 和全局观点。二、内容与要求设计内容：用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的 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，楼道灯会自动点亮，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，可以达到节能的目的。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、

11、 办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、制作容易、工 作可靠等优点。设计要求： 白天，即使有声音，灯也不会亮； 晚上，当有脚步声或其它声音时，灯会自动点亮； 亮灯延时时间 60 秒，60 秒后照明灯自动熄灭； 自制直流供电电路三、实训过程1方案设计（1）课题分析根据设计任务，声光控制 LED照明灯的基本组成框图如 图 31 所示。图3 1声光控制LED照明灯方框图（2）方案论证（ 1 ）确立电路形式及元器件型号 放大电路：声音传感器的输出信号非常微弱，为方便 后级电路处理要先行放大。用三极管放大或运算放大器都可 以，可以根据情况自由选择。 比较电路：当晚上，或有声音时输出高电平，这里用比较器

12、来实现这一功能，可以运放构成单门限电路。 与门电路：根据要求，LED灯必须是晚上，且有声音时才点亮，所以设置一个与门电路，可以用数字电路的与门 电路，也可以用二极管构成与门电路。 延时电路：为了保证触发之后，LED灯点亮至少60秒， 必须设置延时电路，这里可以用简单的 RC电路实现。 驱动电路与开关电路：用于驱动 LED照明灯，这个部 分即要保证足够的驱动电流，又不能驱动过头。2电路原理根据以上方案，画出系统的电路如下图32 所示。图 3 2电路中的主要元器件是使用了数字集成电路 CD4011。其 内部含有4个独立的与非门D1D4,电路结构简单。可靠性 高。顾名思义，声光控延时开关就是用声音来

13、控制开关的“开启”，若干分钟后延时开关“自动关闭” 。因此，整个电 路的功能就是将声音信号处理后变为电子开关的开关动 作。明确了电路的信号流向后，即可依据主要元器件将电路 划分为若干个单元。声音信号（脚步声、掌声等）由驻极体话筒 BM 接收并 转换成电信号，经 C1 耦合到 D3 进行电压放大，与非门 D3 此时是一个放大电路，放大的信号送到 R3 的一端。 R3、R4 构成分压电路，并接到控制门 D4的13脚，作为声控信号。当有声音信号时，IC的10脚为高电平“1”则R3 R4的中 间分压为低电平“ 0”即控制门D4的13脚为低电平。为了使声光控开关在白天开关断开，即由光敏电阻RG等元件组成

14、光控电路。R6和RG组成串联分压电路，夜晚无环境光时，光敏电阻的阻值很大，RG 两端的电压高，则与非门D1的1脚为高电平“ 1”通过与非门D1则为低电平“0” 再通过二极管D1输入到控制门D4的13脚，也为低电平“0” 使声光控电路工作具备了光控条件。白天较强的环境使RG的阻值很小。RG两端的电压几乎为 0,即为低电平“ 0”则 与非门 D1 的 1 脚为低电平“ 0”，使声光控电路不具备光控 条件，电子开关处于断开状态。当夜晚同时又有外界声音信号时，控制门（与非门）D4的输入端，有一端为低电平“ 0”输出为高电平“ 1”使 单向可控硅导通，电子开关闭合；同时给 C3充电，C3和R5 构成延时

15、电路.延时时间 T=2n R5C3,改变R5或C3的值， 可改变延时时间，满足不同的延时要求， C3 充满电后只向 R5放电，当放电到一定电平时，与非门D2的输入端5、6脚为低电平，输出为高电平与非门的 12 脚为高电平“ 1”， 同时没有声音信号时与非门的 13 脚也为高电平“ 1”，与非 门D4,的两个输入端为高电平，则它的输出为低电平“0”使单向可控硅截止。电子开关断开。完成一次完整的电子开 关由开到关的过程。二极管VD1 VD4将交流220V进行桥式整流.变成脉动 直流电。又经 R9降压，C4滤波后即为电路的直流电源，为BM、 IC 等供电。3元器件的选择IC选用CMO救字集成电路 C

16、D4011, CD4011有四个独立的与非门电路，内部功能见图3, Vss是电源的负极，VDD是电源的正极。可控硅T选用1A/400V的进口单向可控硅 1006 型，如负载电流大可选用 3A、6A、10A等规格的单向可控硅， 它的测量方法是：用 RX1档，将红表笔接可控硅的负极，黑 表笔接正极，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极 K这时表有读数，黑表笔马上离开这时表仍有读数（注意 触控制极时正负表笔是始终连接的）说明该可控硅是完好 的。驻极体选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法 是：用RX100档将红表笔接外壳的 S、黑表笔接 D这时用 口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完

17、好，摆动 越大灵敏度越高；光敏电阻选用的是 625A 型，有光照射时 电阻为20K以下，无光时电阻值大干 100MQ,说明该元件是 完好的。二极管采用普通的整流二极管1N40011N4007。总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。其 它元件按图 1 所示的标注即可。4安装制作 对照元件清单买到电子元器件后，首先对照材料清单将 各材料认真清点一遍，并用万用表粗略地（因出厂前已测量 过）测量一下各元件，做到心中有数。焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装， 电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电 容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万 不要装反，注

18、意极性的正确。否则电路不能正常工作甚至烧 毁元器件。5调试 调试前，先将焊好的电路板对照电路图认真核对一遍， 不要有错焊、漏焊、短路等现象发生。通电后，人体不允许 接触电路板的任一部分，防止触电，注意安全。如用万用表 检测时，将万需表两表笔接触电路板相应处即可。本电路调试时请先将光敏电阻的光挡住，将 AB 分别接 在电灯的开关位上，用手轻拍驻极体，这时灯应亮，若用光 照射光敏电阻，再用手重拍驻极体，这时灯不亮。说明光敏 电阻完好，这时表示制作成功。若不成功请仔细检查有无虚 假错焊和拖锡短路现象。 篇三：声光控路灯控制系统实验报告 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