简易声光控延时照明灯含multisim仿真

1、word某某轻工业学院电子技术课程设计题目：简易声光控延时照明灯电路学生某某:专业班级:学号:院系：指导教师：3 / 17完成时间：2014年2月21日某某轻工业学院课程设计任务书题目简易声光控延时照明灯电路专业学号某某主要内容、根本要求、主要参考资料等：主要内容1 .阅读相关科技文献。2 .学习protel软件的使用。3 .学会整理和总结设计文档报告。4 .学习如何查找器件手册与相关参数。技术要求1 .要求电路能够通过照明灯开关对光线强弱的感应，控制照明灯第一级开关。控制照明灯2 .要求电路能够通过照明灯开关对声强的感应，在第一级开关开通的前提下，的亮灭。3 .要求电路能够实现照明灯点亮时间

2、t后自动关断，并且时间t可以手动调节4 .要求电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新通电时间主要参考资料1 .何小艇，电子系统设计，某某大学，2001年6月2 .姚福安，电子电路设计与实践，某某科学技术，2001年10月3 .王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学，1999年10月4 .李银华，电子线路设计指导，航空航天大学，2005年6月5 .康华光，电子技术根底，高教，2003完成期限：2014年2月21日指导教师签章：专业负责人签章：2014年2月16日摘要本设计主要目的是设计简易声光控延时照明灯电路，介绍其组成、性能与工作原理，给出各电路原理图与元件参数选择。该电路节

3、电效果十清楚显，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，电路的驻极式传声器只要检测到有声响，就会自动点亮为行人照明，过段时间后又自动熄灭，节能节电。本电路采用两级控制光线强弱的感应与声强的感应。光控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。该电路可以对声控延时电路进展控制，在白天光线较强时，光控电路输出低电平将声控电路封锁；在晚上光线较弱时，光控电路输出高电平，如此声控功能打开。声控电路中采用了双三极管构成的放大电路，将MIC转化的电信号连续放大，通过延时电路控制灯亮与灯亮的时间。随着现代智能建筑技术的快速开展，智能照明控制技术越来越显现出重要的作用。它区别于以开关量、

4、手动为主的照明控制方式，具有节能环保、安全稳定、使用灵活等特点。在日常生活中，这种延时照明控制灯能有效地消除长明灯、节约电能，可广泛用于楼梯、走廊、路灯和厕所等场所的照明。关键字：声控电路/光控电路/可重复触发单稳电路word1.概述12 .系统总体方案设计错误!未定义书签2.1 系统模块错误!未定义书签。2.2 电源电路22.3 光控电路32.4 声控电路32.5 延时控制电路52.6 照明灯开关电路63 .元器彳选型83.1 主要器件介绍83.2 元器件清单10结论与个人总结11参考文献12附录134 / 17word1.概述该电路采用两级控制光线强弱的感应与声强的感应。光线强时，光敏电阻

5、R8的阻值很小，使得555定时器的复位端4为低电平，不管其他输入端的状态如何，输出端3端为低电平，晶闸管断开，电灯不亮；光线弱时，光敏电阻R8的阻值变大，555定时器的复位端4为高电平，555可正常工作；当有声音信号时，可通过驻极式话筒接收处理成交变信号经Q1、Q2放大后，由比拟器LM311处理成脉冲信号加到555的触发端2脚，2脚触发时，晶闸管导通，电灯点亮；555和RSR6C&Q3等组成可重复触发单稳电路；通过电容C6充电放电的过程达到延时的效果，定时时间Tw*R5+R6)*C6,时间可通过调节R6的大小来控制；通过555的3端控制双向晶闸管VS的控制极的导通和截止，来达到控制照明灯的目的

6、。1 / 17word2.1系统模块简易声光控延时照明电路的总体框图为：照明灯开关对光线强弱的感应，作为控制照明灯第一级开关，所以通过光敏电阻的阻值大小来控制555的复位输入端的电平，从而实现只有在夜晚时555才能正常工作；选择适宜的偏置电阻R2、R4,使得QtQ2均工作在放大区，且Q2的静态Vce大于4V,这样，在第一级开关开通的前提下，无声音时，555输出端为0,有声音时，经过MIC转换成电信号，经QtQ2放大，比拟器LM311处理成脉冲波，在其出现下降沿时，555触发端2端输入0,输出端为高电平；通过RSR6C6完成电路的延时控制；通过555输出端3端来控制双向晶闸管的控制极，实现电灯的

7、点亮与否。2.2 电源电路220V市电经过变压器转化为12V的交流电，再经过整流桥整流，电容滤波,三端稳压集成电路稳压转化为+12V的直流电压。滤波由电解电容C1完成，电容C2、C4可除去一些高频干扰，电解电容C3可在进一步过滤信号的同时储存一些能量，在负载电流突然变大时释放。选择电解电容时要确保其耐压值不能小于施加在两端的电压，否如此电解电容极易发生爆炸。所以电解电容C1选用25V、2200uF的，C3选用16V、1000uF的，正常情况下它们两端的电压都不会超过其耐压值。2.3 光控电路nJ在白天时，由于光敏电阻MG45S值远小于100K,所以，555定时器的复位端4端为低电平，555不工

8、作，当夜晚时，MG45SW勺为1M此时4端为高电平，555可以正常工作，所以，光控控制电路对电路起总控制作用。2.4 声控电路4 / 17wordKQ1 K9013MIC接收到足够的声强时，电路产生谐振并输出一个微弱脉冲，从而将声音信号转换为交流电信号。MIC输出信号是一个非常微弱的信号，为了后续电路能够对声强信号进展处理，必须参加信号放大电路。图中所示信号放大电路是由电阻R1-R4Q1、Q2和C5构成，电路中采用了双三极管构成的放大电路，这样可以使电路的放大的倍数比单管放大电路的倍数增加一定倍数，从而得到适合的信号。R3和R4为放大电路的集电极偏置电阻，C5为放大电路的滤波电容。通过选取适宜

9、的R3R4,确保Q1、Q2工作在放大区，使得Q2的静态工作点Vce约为4.47V,R10、R11为分压电阻，为LM311比拟器的3端提供4V的电压，当无声响时，LM311比拟器的输出端7端，输出为12V的高电平，当有声响时，MIC将声音信号转换为交流电信号，在其负半周期，使得Q2的Vce小于4V,使得LM311比拟器的输出端7端，输出为0,7端接555的触发端2端，从而实现了对555的控制。5 / 17word17 / 17Multisim仿真2.5延时控制电路U2LM3J)UTTHRTSPartUINC555於页士6uonDISCHTRJ磋：OX1F延时控制电路白核心局部是555定时器，55

10、5集成电路时一种非常有用的，并且应用十分灵活的集成电路。定时器共有8个引脚，引脚1为接地端，引脚8为电源端，引脚2为触发电平端，引脚3为输出端，引脚4为复位端，引脚5为控制电平端，引脚6为阀值输入端，引脚7为放电端。从功能表中可以看出：555集成电路通过改变THRES和TRIG端的电压值，来影响输出端和放电端的状态；同时它还具有储存信号的功能，因此555集成电路的应用十分广泛。需注意是控制电平端CONT,当它接入任意电压Vcv时，THRES和TRIG端的变化分界点就不再是2/3Vcc和1/3Vcc,而是Vcv和1/2Vcv。如上图，延时控制电路包括两局部：第一局部是由三极管和比拟器构成的触发信

11、号产生电路；第二局部是由555定时器构成的可重复触发的单稳态电路。首先，声强信号处理电路的输出信号接三极管Q1的基极。因为MIC接收到了足够大的声强后，转化后的交流信号经Q1、Q2放大后，使得Q2的Vce经过比拟器的作用后，比拟器的输出端7端接入555集成电路的TRIG端作为触发电平。555集成电路构成的可重复触发的单稳态电路处于稳态时，Vthr(2/3)Vcc,Vtrig(1/3)Vcc,输出端为0,放电管导通。当Vtrig=0时，电路进入暂稳态，此时输出端为1,放电管截止。同时直流电源通过电阻R5、R6对电容C6充电，使得Vthr的值渐渐上升，当Vthr的值大于2/3Vcc时，电路重新进入

12、稳态，输出端为0,放电管导通。电路暂稳态的持续时间，即C6的充电时间取决于电阻R5、R6和电容C6的数值，其计算公式为：t=Tw=*R5+R6)*C6所以11s=Tw=33s在电容C6充电期间，在Vthr未充到2/3Vcc之前，如果MIC又接收到声音信号，如此三极管Q3导通，电容将再次放电，输出仍然维持在暂稳态，满足了电路如果在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯应重新通电时间t的要求。2.6照明灯开关电路555的输出端3端接在双向晶闸管的控制极，R9为限流电阻，当3端为高电平时，晶闸管的控制极导通，电灯点亮，当3端为0时，控制极断开，由于为交流电，当电灯两端电压为0时，电灯熄灭，需要控制极

13、重新触发。3.元器件选型LM311LM311比拟器的1脚二地，4脚二电源V-,8脚二电源V+,2脚=输入+,3脚二输入-,7脚二输出.5脚二平衡,6脚二平衡/选通.电源电压最大:36V;电源电压最小:5V,因为其是OC俞出集电极开路，所以输出端接电阻才能正常工作。NE555555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。555集成电路的引脚图Vi/V4Vt/Vyw/v1叶 +J由555定时器构成的可重复触发单稳电路工作BCR1AM-8P控制极阀值输入THRES触发输入TRI

14、G复位端输出端Q放电管OUT任意值任意值00导通(2/3)Vcc(2/3)Vcc(1/3)Vcc10导通(1/3)Vcc1/、父/、父因为电灯的工作电压为220V的市电，所以选择双向晶闸管BCR1AM-8P(1A400V),双向晶闸管在结构上相当于两个单向晶闸管的反向并联，但只有一个控制极。鉴于双向晶闸管的特殊结构，无论在阳极和阴极间接入何种特性的电压，只要控制极上加上一个触发脉冲不论极性，都可以使双向晶闸管导通。双向晶闸管广泛应用于工业、交通、家用电器灯领域，可实现交流调压、电机调速、交流开关、温度控制、台灯调光等多种电路功能。元器件清单符号类别数目R1、R1110K2R21R322K1R4

15、2K1R5100K1R6电位器(200K)1R7200K1R8光敏电阻MG451R9KR121K2R1020K1C125V2200uF1C21C316V1000uF1C4C72C51C6100uF1Q1、Q2三极管90132Q3三极管90121T1220V/12V变1D11N40014VR1MC78L12CP1MICCRZ-29主极式传声器1U1NE5551U2LM31土匕拟器1VSBCR1AM-8P1LAMP220V5W丁泡1结论与个人总结通过这次简易声光控延时照明灯的设计，我收获很多。从开始看到题目时的无从下手，到查找相关的电路书籍和器件手册，慢慢摸索、分析和同学一块讨论，到最终完成这次设

16、计，巩固了以前学过的知识，培养了自己思考、分析、设计、制作和检查电路的能力，同时学会了用不同的元器件来组成电路实现一样的功能，从中比拟分析而确定最优的设计组合。也使我更加熟悉了altiumdesigner软件的使用，同时也学会了用multisim仿真软件检验一些电路设计的正确与否，增强了电路的可靠性。通过这次设计，使我更好的利用了图书馆资源和网络资源进展自主学习探索，对常见的集成电路器件的功能和引脚接法有了进一步的了解和认识，这让我明白了阅读查找文献的重要性，平时多积累知识，真正到了用的时候，才会得心应手。同时，也让我看到了自己的不足。由于英文不是太好，看数据手册和使用软件有些困难，这方面需要提高；知道的的元器件太少，好多常用元器件需要掌握；由于平时只注重理论，没有灵活思考，在遇到问题时，不知从哪入手。感谢教师给我这次机会，让我学到了很多实用的知识，锻炼了自己动手实践和思考的能力，认识到自身存在的不足。通过这次设计的感悟，我相信这是我的一个新的起点，以后我能更好的在思考中学习，在实践中进步。参考文献1 .何小艇，电子系统设计，某某大学，2001年6月2 .姚福安，电子电路设计与实践，某某科学技术，2001年10月3 .王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学，1999年10月4 .李银华，电子线路设计指