声光控节能灯设计

声光控节能灯的设计 目录 61.1声光空节能灯的设计的意义 61.2课题目前发展状态 6二、方案论证 72.1课题分析 2.2设计方案 8 8 9 2.3方案分析与确定 2.3.1设计要求分析 2.3.2确定方案 三、电路的工作原理 3.1电源电路原理图 3.1.2电源电路图 143.2光控电路 3.3.1电路结构及功能分析 4.1元器件的选择与介绍 4.1.1元器件的选择 4.2元器件的介绍及检测 4.2.1可控硅的介绍与检测 4.2.2二极管的介绍与检测 214.2.3三极管的介绍与检测 21 4.2.5光敏电阻的分类与检测 224.2.6驻极体话筒的介绍 224.2.7压电陶瓷片的介绍 23五、设计总结 5.1课程设计总结 5.2设计体会 25 “绿色照明”是20世纪90年代初提出的照明领域的新方针。现在，公共也逐步加大。而生活中我们用的最为平常的则难免会浪费国家资源，因此设计一种既不开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金，因approach.Now,alllightsinavarietyofapsing,inourftheincrease,consumptionslowlyincreased.However,lifeofthemostcommonweuseisinthecorridoroflamplights,thepersonlivedthedwellerbuildingwouldknowthatcorridorisverynarrow,theeveningwalkisnoteasy,iffloodlighresources,sothedesignofadoesnotwastenationalpowerandveryconvenientandpracticalfloodlightsystemisverypracticalsignificanceofonething.Inschools,offices,enterprises,aneighborhoodofpubliccorridor,ever-burninglampsphenomenaarcommon,thiscreatesatremendouswasteofenergy.Inaddition,duetofrequentswitchorman-madefacveryhigh,increasedmaintenancequantityfincandescentlampenergysavinglighting.Sounphotoconductiveresistancetoimplementation,whenphotoconductivealsoisapersonthroughthe.Insomecircuitthisprinciplethesoundvibrationstorealize,whenpeoplewalkigentlylightwillbeInthepracticallifesavingenergys1.1声光空节能灯的设计的意义1.2课题目前发展状态2.1课题分析放大整形电子开关控制门拾音图2-12.2设计方案采用集成电路作逻辑控制制作的声光双控延迟照明灯，原理图如下所示(图图2-2如电路图2-2所示，控制回路由四2输入端与非门CD4011为核心构成。与非门U1:D组成线性放大器，用来放大话筒MK1输入的音频信号；与非门U1:C组成光控开关，由光敏电阻R11控制；与非门U1:B、U1:A组成单稳态电路，控制灯泡的点燃与熄灭，并决定着灯亮后的延迟时间。图1-2中单稳态触发器与多谢振荡器一样是一种基本脉冲电路，它只有一种单一的稳态状态，在外来触发脉冲的作用下，虽然也能使它的状态发生翻转，却是暂时的，经过一定的时间延迟，又会自动返回原来的稳定状态，利用其特性可以构成了定时或延时电路。该设计中采用两个与非门可以方便地组成单稳态触发器，如图2-3所示。图2-3声光控延时电路原理图见图2-2所示。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VD1～VD4,使电路结构简单，工作可靠性高。与非门逻辑功能是“见0出1,全1为0”。白天光线较强，光敏电阻拾取声音信号经C2耦合到与非门U1:D进行放大，2.2.2方案二：较器的9脚(反向端)的电位升高，高于其基准电压(比较器的10脚),此时比阻的阻值增大，运放A3组成的比较器的9脚(反向端)的电位降低，低于其基准电压(比较器的10脚),此时比较器输出高电平，二极管VD1导通，光控电路输+57十R₉59R₈R₂R₁R₅R1₁BE84图1-42.2.3方案三：如图(附录A)所示是它内部装置主要由声控检测电路、光控检测电路、磁控检测电路、触发电路、单稳态电路、开关组成。利用555单稳态触发达到有声光主要组成：由声控检测电路、光控检测电路、磁控检测电路、触发电路、单稳态电路、开关组成。声敏元件麦克风V1与电阻R1、R2,组成声敏取样电路，主要是将声信号转变为电信号，为单稳态电路提供触发信号。光敏三极管、干簧管2.3方案分析与确定2.3.1设计要求分析控制照明灯第一级开关，该要求主要针对光控制电路，要使电路能够实现对光线强弱的感应，应使用对光线强弱敏感的电子器件，如光敏电阻、光敏二极管等光电传感器。在电路中，光电传感器根据光线强弱的变化而变化，从而使电路参数发生相应的变化。由于光控电路的输出状态只有两种：高电平和低电平。因此，光控电路可使用555定时器来实现对电压变化的转换。要使电路能够实现对声强的感应，则应使用对声音信号敏感的电子器件，如小型该要求可以通过处于单稳模式的555定时器实现(说明：此处的555定时2.3.2确定方案并且将555定时器的2脚和6脚连接在一起，本设计的电源电路部分为控制电路部分提供12V直流电压。由于本设计所涉及的电路最终实现对市电照明灯的控制，控制电路对直流电源的稳定性要求不需要很高，故采用传统的电源电路设计方法就可以产生符合控制电路工作要求的直3.1.1电路元件的选择及型号的计算本设计的电源电路原理图如图3-1-1所示，电路包含降压、整流、滤波、稳压四部分。图中T为降压变压器，其作用是将市电v1=220√2sin(100πt)V进行降压处理变成整流桥所要求的交流电压v2=√2V2sin(100πt)V;流桥输出电压中的纹波，由于控制电路对电源所要求的功率不是很大，所以本电路采用电容输入式滤波电路；再者，为了防止在三端稳压器U1距离整流滤较远时，线路产生电感效应而使电路自激，所以加入电容C21,该电容一般取0.33uF;U1为三端集成稳压器7812,用来稳定电路的输出电压；稳压器输出端的电容C12是为了滤除低频纹波，它的取值一般较大，主要用来平波；电容C22用以滤除输出端的高频信号，改善电路的暂态响应，该电容大小为0.1μF。式v2=滤波电容C的选择：要求电容对电压的耐受能力大于17V。TC21集成三端稳压器7812的有关参数如表3-1-1所示。正常输出直流电压化范围(V)输入电压允许范围(V)输出电流(A)电压调整率最小最大表3-1-1两端的电压应在15.0~17.0V之间(因为一般输入电压要比输出电压大3～5V,才能保证集成稳压器工作在线性区)。基于此，变压器选用220V~12V低频电源变压桥式整流电路中的二极管选用最大反向工作电压为400V,额定工作电流为1A的电压。由于三端集成稳压器的输入阻抗很高，相当于开路，则由于铝电解电容的耐压范围为6.3V~630V,容值范围为0.45~10000μF,因此，滤波电容C可以采用铝电解电容CD11-25V。在三端集成稳压电路中，滤波电容的可将电容C₁取为100μF。电容C2₁一般取为0.33μF,可用独石电容，如0.33μ大，可取用100μF的铝电解电容，其耐压值要大于12V,可采用CD11-16V。电容C2的选择：由于电解电容电解电容C、C₁₂取得比较大，只能滤除低频波为0.1μF的独石电容器104M/50V(耐压值100V)。3.1.2电源电路图EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up10(C),0)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up10(21),33)T3.2光控电路 (1)的触发输入端2脚和阈值输入端6脚均为低电平即均小于1/3Vcc,则555(2)555(1)工作在施密特触发器模式。图3-2-1光控电路原理图3.2.2电路元件参数整定型光敏电阻满足要求，其最大亮阻(10KQ)与最小暗阻(10MQ)相差1000倍，电流就行了。取R₃=10KQ。R~R₃u输出接555(2)的4脚图3-2-2光控电路图3.3声控延时电路3.3.1电路结构及功能分析k²CKK的触发输入端(2脚)加上由C₈、R₂组成的微分电路；定时器555(2)工作于单稳态模式，电源对电容C₉的充电过程实现照明灯点亮时间的延迟；555(2该电路中的定时器555(2)的复位端4脚，受光控电路中的定时器555(1)当外界光线较强时，555(1)始终输出低电平，致使555(2)的总是处于复电路后，变为低电平窄脉冲，使555(2)触发翻转为高电平作用在晶闸管VTH的控制极上，使晶闸管3.3.2元器件参数的计算及型号选择2SC9014的集射极间饱和电压典型值为Vcss=0.14V。则电阻R₄、(5-3)、(5-4)计算出来的值大得多。例如，在晶体管工作在线性放大状态时，Is为几十到几百微安，Ic为几毫安到几十毫安。因此电阻R₄应在几百千欧到几兆欧之间，μ音频放大电路的电压增益为rbe=200+(1+60)×26/2≈1(2)一般情况下，人正常说话的声音的幅度约为50分贝，转化为电信号有效值约为V₁≈40mV,则经音频放大电路后，信号的强度为由于经放大后的音频信号电压有效值V₁=6.4V,再根据定时器555(2)翻转进入暂稳态的条件：2脚电压低于1/3Vcc,6脚电压低于2/3Vc。由于电容C₉两端电压的输入电压小于基准电压VRF,则其输出电平为高电平，显然555(2)的2脚的电(3)为了提高电路对声音信号的敏感性，在555(2)的触发输入端(2脚)加上2uH4.1.1元器件的选择4.2.1可控硅的介绍与检测4.2.2二极管的介绍与检测4.2.3三极管的介绍与检测4.2.4电解电容的极性检