声光控延时开关电路的设计实训报告

声光控延时开关电路的设计PCB印刷电路板的设计与制作实训报告电信1502王鹏U202313238目录一、实训工程目标1二、设计需求分析11、设计场景12、需求分析1三、系统总体结构设计及原理图1四、系统各功能模块元器件说明2五、创立PCB工程和原理图文件31、电路原理图设计步骤32、考前须知3六、PCB印刷板的设计31、设计流程32、设计结果33、关键技术3一、实训工程目标1、根据用户需求设计声光控开关电路，熟悉声光控电路工作原理；2、掌握AltiumDesigner15开发工具的使用，利用AltiumDesigner设计编辑声光控电路图，设计PCB电路板。二、设计需求分析1、设计场景我们需要设计一个声光控延时开关，用于控制楼道灯。只有在天黑后楼道内产生一定分贝的声音时灯会自动点亮。当声音消失后，楼道灯延时一段时间后自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮。需求分析用户经过楼道的住户场景人晚上经过楼道需求晚上人经过楼道时发出声音就能让楼道灯点亮提供照明直到人离开功能光控、声控、照明电路、延时工作三、系统总体结构设计及原理图本实验设计的电路系统包括交流强电局部、直流电源局部、模拟电路局部、数字电路局部、延时电路局部五个局部，其工作原理图如下列图所示：1该电路工作原理如下：〔1〕光控原理该电路使用接插件J1在串联一个灯泡后接入220V交流电源，其中与非门4011控制可控硅的触发和关断。交流电源局部通过整流、滤波和稳压后输出7.5V作为电路的直流电源。当白天时，光敏电阻因光照的影响电阻值变小，4011与非门的2脚为低电平导致与非门的输出4脚也为低电平，二极管V2截止，4011的11脚输出低电平，可控硅无法触发，因此交流电影无法导通，灯泡不亮。〔2〕声控原理在晚上时，光敏电阻阻值变大，4011的2脚为高电平。此时如果麦克风MIC没有检测到声音信号，那么三极管的集电极为低电平〔即4011的1脚〕，从而导致4011的4脚为低电平，可控硅截截止，交流电源不通。如果MIC检测到声音信号，那么三极管的集电极为高电平〔声音信号峰值的影响〕使得4011的1脚和2脚均为高电平，从而4011的4脚输出高电平，二级管导通〔由于二极管另一端为零电平〕，从而可控硅被触发，交流电源通过可控硅形成回路，灯泡被点亮。同时延时电路中的电容C3也被快速充电。〔3〕延时工作原理当声音消失后，三极管的集电极为低电平，从而与非门的输出4脚也为低电平，二极管V2截止，但二极管的阴极由于电容C3两端此时为高电压，从而保证了可控硅继续导通，电容C3被放电，经过一段时间以后C3两端电压为零，可控硅被关断，交流电源不通，灯泡不亮。四、系统各功能模块元器件说明2五、创立PCB工程和原理图文件1、电路原理图设计步骤〔1〕 启动AltiumDesigner，创立PCB设计工程。〔2〕 创立原理图文件，进入原理图编辑器，设置环境。〔3〕 加载元件库〔用户自已的库light.SCHLIB和light.PcbLib〕。〔4〕按照上图原理图，放置元件、导线、网络标号等，并设置好元器件的参数。〔5〕电气规那么检查，元件封装检查。〔6〕 生成网络表文件。2、考前须知〔1〕调整元器件位置，使器件均匀放置〔2〕不同器件连线时不可直接连接，需连接导线后在连接〔3〕放置网络标号时必须保证把标号移到所需标注的引脚或连线上。〔4〕编译工程前检查原理图设计是否有误。六、PCB印刷板的设计1、设计流程原理图设计，生成网络表；〔2〕创立PCB文档；〔3〕P