声光控制路灯电路课程设计

1、武汉理工大学课程设计说明书目 录摘要1 综述12 总体电路设计12.1 方案一12.1.1 原理框图12.1.2 电路图22.2.3 电路简述22.2 方案二22.2.1 原理框图22.2.2 电路图32.2.3 电路简述32.3 方案比较33 单元电路设计与分析43.1声音信号采集模块43.2光信号采集模块43.3 整流稳压模块53.4延时电路模块54.焊接与调试64.1电路板焊制64.2调试的步骤6心得体会7参考文献81 综述 整个电路主要由四个部分组成，分别为声音信号采集模块，光信号采集模块，电源模块，以及延时电路模块，声音信号采集模块用于采集声音信号，并把声音信号转化为电信号，光信号采

2、集模块与声音信号采集模块类似，只不过它采集的是光信号，电源模块作用在于提供稳定的工作电源，保证电路节能且可稳定工作，延时电路模块作用在于使灯泡在发光以后延时一段时间才熄灭，符合我们的日常使用习惯。工作原理:天黑时电路自动闭和，天亮时自动自动断开。同时还可以利用“声控”材料制成“声控开关”，它的作用是有人发出声响时电路自动闭和，无人走动时自动断开。由于光控开关和声控开关在电路中是串联的关系联结的，所以只有天黑，并且有人发出声响两个条件同时具备时，控制电路才能构成回路 ，使得路灯打开，否侧，路灯不能打开。为实际使用考虑，我们还可以另外增加手动开关，这里不再赘述。2 总体电路设计2.1 方案一2.1

3、.1 原理框图图2-1 方案一原理框图2.1.2 电路图图2-2 方案一电路图2.2.3 电路简述本电路主要有555集成电路和声控集成电路组成，555定时器接成单稳态触发器，控制双向可控硅，当555定时器输出高电平，触发可控硅导通，灯泡亮，当555定时器输出低电平时，可控硅未导通，灯泡灭。电路由l0V稳压直流电源供电。为使声光同时控制，将光敏三极管的输出端控制555的触发复位端，音频放大电路控制555的触发端。2.2 方案二2.2.1 原理框图图2-3 方案二原理框图2.2.2 电路图图2-4 方案二电路图2.2.3 电路简述本电路为一种自动控制路灯电路，白天或光线较亮的晚上时，光控部分将电路

4、自动断路，声控部分不起作用，到了光线较暗时，光控部分接通，负载电路接通与否取决于声控电路，也就是取决于声音强度的大小，当声音强度达到一定程度时，陶瓷压电蜂呜片B把声音变成直流控制电压。通过光敏电阻的改变，使电位发生改变，从而控制晶闸管的通断，电路自动接通，路灯被点亮，延时电路开始工作，延时达到一定时间以后，灯光熄灭，等待下一次声音信号2.3 方案比较方案一中的优点为声、光同时控制的新式照明灯用光敏三极管的输出端控制555的触发控制端，用音频放大电路控制555的复位端。555定时器接成单稳态触发器，控制双向可控硅，简单易制、成本低、节电又方便。缺点为该电路在声强>50dB时，对照明灯的有效

5、控制率高于94，过于敏感。很小的声音也会促使灯发光，会造成能源的浪费。方案二中的优点为结构简单，安装方便，工作可靠性高，可以有效减少此开关的维修量。但是降压功能不强，对晶闸管的冲击电流大，对灯泡的寿命有影响。综上所述，我们决定采取第二种方案。3 单元电路设计与分析3.1声音信号采集模块音频放大等提供8.2V直流电，话筒放大，可以把声音信号转换为电信号并放大，然后，经过音频放大器使信号达到足够大；检波音频信号的正半周，即：把音频信号转换为直流信号。图3-1 声音信号采集模块3.2光信号采集模块白天光敏电阻阻值很大，断开的负载电路，晚上时光敏电阻变小，这时右光敏控制电路把光照变成电信号，从而去控制

6、音频信号往后边输送情况。图3-2 光信号采集模块3.3 整流稳压模块D1D4构成桥式电路，将交流220V电压转换成脉动直流电，220V的灯充电直接整流。在输入端串联25W灯泡，输出端接可控硅（负载）供电电路稳压电路，有经R降压，C滤波后，即为直流电压源为控制电路供电。图3-3 整流稳压模块3.4延时电路模块C2和 R5 构成延时电路。延时时间 T=2 R5 C 2，改变 R5或 C2 的值，可改变延时时间，满足不同的延时要求。另电路可以符合生活实际，让灯泡亮一段时间在自行熄灭。图3-4 延时电路模块4.焊接与调试4.1电路板焊制开始从烙铁架上拿出电烙铁时，以45度靠紧焊接面进行预热；然后将焊锡

7、丝同时伸向被焊的组件脚及焊盘，一起接触被焊处；当焊锡丝熔化，向焊接处推入焊锡丝，使焊锡润湿焊盘与组件脚，当焊点上的焊锡成圆锥形时即抽离焊锡丝。在焊锡完全熔化后，移去烙铁头。如果焊点有连焊，我会将焊锡线与烙铁头一起接触在连焊的焊点之间，待焊锡丝与助焊剂一起熔化后，移去焊锡丝，再将烙铁头侧放着向下移走，吸去多余的焊锡；焊点的标准是：焊点呈锥形，焊锡要适量，表面有光泽，光滑，清洁等。焊制电路板的关键步骤就是焊接问题，经历了这次真正的焊板子的课程设计，我深刻体会到了仔细认真的重要性，在焊接中常常会出现因马虎而导致的错误，因为元器件的管角与元器件本身分布于电路板的两侧，我们很难分辨出哪个管脚是属于哪个元

8、器件的，因此有时会出现焊接错误。另外，焊接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。4.2调试的步骤初步检查电路板，用表笔查看是否有虚焊等情况；在上一步的基础上，用表笔查看原件正负极有无接反；还要注意观察话筒和光敏电阻的位置是不是达到要求的位置，是否有被挡住。在进行实验时，首先，用东西挡住光敏电阻使其背光，然后鼓掌或说话，灯泡亮后再把遮挡物拿开，观察灯点亮30秒左右后熄灭；如果时间太久，可通过改变电阻和电容的值来缩短灯亮的

9、时间，达到节电的目的。心得体会经过这段时间的学习，从PSPICE到MATLAB，再到PROTEL，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。学习就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过学习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈为我们的社会付出。我想说，仿真确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今物欲很流的世界，很少有机会能静下心来研究问题，但我们可以，而且这次也是一个团队的任务，一起的学习可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，我

10、感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说，画图确实很累，但当我们所画的电路仿真成功时，心中也不免产生兴奋。我们要为社会作出我们应该做的一切。也许有人不喜欢枯燥的工作，也许有人认为长期对着电脑不好，但我认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落呢？于是我决定沿着自己的路，执着的走下去。课程设计发端之始，思绪全无，举步维艰，对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”，于是想起圣人之言“温故而知新”，便重拾教材与实验手册，对知识系统而全面进行了梳理，遇到难处先是苦思冥想再向同学请教，终于熟练掌握了基本理论知识，而且领悟诸多平时学

11、习难以理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的灵感。同时我认为我们的今次做的课设是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的不按分配的任务来都可能导致导致整项工作的失败。调试中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们课设成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。     对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次学习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！最后，我想我必须对我的指导老师说一声谢谢！