机械与电子工程学院 课程设计报告 课 程 名 称 传感器原理及工程应用 设 计 题 目 基于声音传感器控制灯的亮暗 所学专业名称 自动化 班 级 105 学 号 学 生 姓 名 李胜新 指 导 教 师 林其斌 2012年 6 月 1 日 机电学院 传感器课程设计 任 务 书 设计名称: 基于声音传感器控制灯的亮暗 学生姓名: 李胜新 指导教师: 林其斌 起止时间:自 2012 年 5 月 12 日起 至 2012 年 6 月 2 日止 一、课程设计目的 设计一个基于声音传感器的声光控电路声光控电路白天光照好,过路者发出多大声音,都不会是灯泡发亮。夜晚光暗,电路的拾音器只要检测到有碎发声响,就会自动亮为行人照明,过数十秒后又自动熄灭,节能节电1)明确设计题目,确定方案。 (2)单元电路的设计和元器件的选择。要列出元器件清单 (3)利用Protel软件画出完整的电路原理图和必要的波形图 (4)计算出各元器件的主要参数,并标在电路图中恰当的位置。 摘 要 本文主要设计声光控电路中介绍了多种声光控路灯控制器的组成性能,适用范围及工作原理,给出各电路原理图及元件参数选择,节电效果十分明显,同时也大大减少了维修量、节约了资金,使用效果良好。声光控是通过光敏电阻来实现的,当光敏电阻在背光的的时候灯就会慢慢的熄灭,人白天光照好,过路者发出多大声音,都不会是灯泡发亮。夜晚光暗,电路的拾音器只要检测到有碎发声响,就会自动亮为行人照明,过数十秒后又自动熄灭,节能节电。电路放大延迟电路光敏电阻通过这次的课题研究我希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理,将平时所学习的知识运用到实验探索上,这对提高我的动手能力创新意识及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。同时我也希望这次的能让同学进一步地了解照明灯,而不是仅局限课本知识以内。从小的突破点入手,掌握又一项科技知识,从而实现课堂外的又一次提高为现代教育科学尽一份力量!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、办公楼、教学楼等公共场所,它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点,适合于各种楼房走廊的照明设备。 降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流,高能耗且会加剧温室效应的白炽灯越来越不受欢迎。继公布“欧盟后年封杀白炽灯”的时间表后,世界各地陆续抛弃白炽灯已成定局,环保型节能荧光灯是白炽灯的替代者。 节能荧光灯VS白炽灯,胜券在握已无悬念,但楼道照明却限制了荧光灯的使用,因为楼道照明是非持续性的,有人经过才需要光亮,而不断的开关通断会影响荧光灯的使用寿命,所以声光控白炽灯在楼道照明领域得到广泛应用。使用了数字集成电路4011,其内部含有4个独立的与非门 1~4,使电路结构简单,工作可靠性高电路图如 图 利用IC CD4011声光控延时照明灯电路 三、电路的工作原理 声光控延时的电路原理图见图3所示。顾名思义,声光控延时开关就是用声音来控制开关的“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,变为电子开关的开动作。明确了电路的信号流程方向后,即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元,由此可画出图示的方框图 图 声光控延时电路工作图 结合图来分析图。声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒接收并转换成电信号,经到的基极进行电压放大,放大的信号送到与非门(1)的2脚,4、7是偏置电阻,2是电源滤波电容。为了使声光控开关在白天开关断开,即灯不亮,由光敏电阻g等元件组成光控电路,5和g组成串联分压电路,夜晚环境无光时,光敏电阻的阻值很大,g两端的电压高,即为高电平间t=2π8C3,改变8或3的值,可改变延时时间,满足不同目的。3和4构成两级整形电路,将方波信号进行整形。当3充电到一定电平时,信号经与非门3、4后输出为高电平,使单向可控硅导通,电子开关闭合;3充满电后只向8放电,当放电到一定