东北石油大学课程设计
201*年7 月**日
东北石油大学课程设计任务书
课程电子技术课程设计
题目声光控灯设计
专业测控技术与仪器姓名*** 学号*****
一、主要内容：
1、电路设计：设计一个声光控灯；画出电路原理图；确定元器件及元件参数。用Protues软件进行仿真。
2、电路焊接练习：本次课程设计需要完成几个电路焊接任务。
二、基本要求：
1、设计一个声光控灯，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：
1）当电路检测到声音并且光线暗时，灯泡被点亮，
2）灯点亮一段时间后自动熄灭；
3）设计电路所需的正负直流电源。
2、给出设计方案，画出设计电路的电路图、写明电路工作原理、有源元件给出芯片介绍。
3、用Protues软件进行仿真，给出仿真结果。
三、主要参考资料：
[1].模拟电子技术基础[M].高等教育出版社,2001:87-120.
[2]邱关源.电路[M].北京:高等教育出版社,2006:105-116.
[3]张新喜.Multisim10电路仿真及应用[M].北京:机械工业出版社,2011:1-2.
完成期限201*.7.4—201*.7.13
指导教师*** **
专业负责人****
201*年7月**日
摘要
声光控灯是一种声控电子照明装置，声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。而声控灯有一种有趣的现象，那就是光线充足时，任你发出多大的声音都不亮；但在黑夜，轻轻一声它就发出了亮光，这是为什么呢？原来声控灯还光控电路，以使其在光线足够的时候不工作，所以声控灯的控制盒是声、光同时控制的，在光亮度能达到的情况下，灯不会亮。你可以做一个小实验，你可以用手遮挡声控开关的光控原件然后再发出声音，灯就会亮了。
关键词：声控灯，光敏电阻，放大电路，选频电路。
目录
一、绪论 (1)
1、课题背景 (1)
2、设计任务和要求分析 (1)
二、系统设计方案 (2)
1、基本原理分析 (2)
2、设计方案论证和原理 (2)
三、硬件电路设计 (4)
1、单元电路设计 (4)
2、系统硬件电路设计 (7)
3、元器件清单 (8)
四、系统仿真 (9)
1、仿真软件介绍 (9)
2、仿真结果 (10)
五、电路焊接练习 (11)
1、方波发生器 (11)
2、电子幸运转盘 (12)
3、收音机 (13)
总结 (15)
参考文献 (16)
一、绪论
1、课题背景
由于近年来我国的照明器材行业的迅速崛起，中国已经成为电光源产品的主要输出国之一。照明器材行业属一般性竞争行业，是我国轻工业对外开放较早的行业之一。WTO后，国际上一些知名品牌大企业相继进入国内产销领域，使得国内竞争国际化。努力增加节能光源和不同档次、花样、不同用途的照明器具的开发，加快绿色、节能光源产品的开发推广和应用是我国目前照明器材行业结构调整的重点。我国照明器材行业将面临着前所未有的机遇和挑战，而由此带来的巨大商业利益也成为一些企业瞩目的焦点。随着全球经济一体化，发达国家产业调整的步伐进一步加快，一般照明电器产品生产大量向发展中国家转移，而中国又是一个比较适合的国家，一是中国具备生产这些产品的条件，二是劳动力成本比较低，从而使中国逐步成为照明电器产品出口大国。展望未来的国内市场，需求仍会呈逐年增长趋势，以下强力因素都预示着我国照明市场仍有很大的潜力可挖。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VS白炽灯是白炽灯的替代者。随着人们生活现代化水平不断提高，国民经济的快速发展，电力的供需矛盾日益加剧生产更多的电即意味着要消耗更多的煤、石油、天然气、核原料等不可再生资源，还会带来许多相应的环境问题。为此，我们应该从身边做起，珍惜并节约每一度电。所以，现在很多住宅楼道都安装了自动控制楼道灯。
2、设计任务和要求分析
设计任务：
声光控延时开关采用行人脚步，拍手或咳嗽声来控制灯的开启。灯光延时一定时间自动关闭。白天光线强时将其闭锁，即使有行人的脚步声开关始终处于闭锁状态也不会开启。实现声来灯亮、声离灯灭，令我们无论在家里还是在别处，方便自如，都能够乐在其中”。ZX2027灯头型声光控延时开关，在灯头上装上白炽灯安装在走廊、楼梯间或厕所里，白天不亮，晚上只要你发出声响灯就亮20秒，人离开后灯熄灭。
设计要求：
（1）了解声光控延时开关电路的组成及工作原理。
（2）熟悉驻极体话筒和光敏电阻器的特性。
（3）学习声光控延时开关电路设计。
（4）光线暗时，声音触发开关接通灯亮，延时一定时间后自动熄灭。
二、系统设计方案
1、基本原理分析
声控灯是一种声控电子照明装置，由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。它提供了一种操作简便、灵活、抗干扰能力强，控制灵敏的声控灯，它采用人嘴发出约1秒的控制信号“嘶”声，即可方便及时地打开和关闭声控照明装置，并有防误触发而具有的自动延时关闭功能，并设有手动开关，使其应用更加方便。声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。
2、设计方案论证和原理
1)、设计思路
在白天或光线较亮时，节电开关呈关闭状态，灯不亮，夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。当有人经过该开关附近时，脚步声等把节电开关启动，灯亮，延时40-50秒，不同的是我们这里用5～15V直流稳压电源供电，由分离元器件或数字集成电路组成。
2)、总体方案框图
图1为原理框图，它主要由一个话筒，电压比较器，有光敏电阻控制的总开关和声控电子开关，一个延时电路等部分组成。我设计的这个声光联控延时照明电路的主要原理就是利用光控部件控制电路白天不工作，而夜晚则由声控部件控制其工作，再由延时部件控制其工作时间。在白天由光控部件控制电路，无论外界有无声音发出电路都不会工作，而到了夜晚光控部件就不在起作用由声控部件控制电路，只要在一定范围内有声音发出且达到一定响度电路就会导通工作，又由延时部件控制其工作时间；由该事例可知声、光、延时三部分是相互联系的没有光控电路不完善，没有声控电路也谈不上延时，而没有延时电路也谈不上控制，总的来说电路的设计较完备。
3)、基本原理
图2 总体设计电路
电路主要由三部分组成：
I.声控照明电路：
作为声控电路对声音信号的要求既不能太强也不能太弱，太强声控难以实现；而太弱电路结构复杂也难以实现，最好是能接收到如人的讲话声，脚踏地板声。当这类信号转化为电信号时，电信号一般较弱，必须对其进行放大对此可选择功放电路，运放电路，差分电路等，根据电路对信号的要求一般选择运放电路较好，提高信号输出电压。经过这一步实现了声音信号到电信号的转换。有了电信号实现声控就容易了，我们可以让产生的电信号去触发触发器使电路导通。半导体器件必须保证灵敏度高，各电参数精确稳定。实验还提示了驻极体话筒，可以直接将声音信号转换为电信号，下面就运用声音传感器设计的声控照明电路加以分析：
声控照明电路的主要原理:是利用了声学和电子学的原理即用声音传感器将声音信号转换成电信号从而推动触发器触发使电路导通工作。
作为一个智能化声控照明电路应具有以下功能：
①能在声音的控制下实现电路的导通与截止。
②声音的发出应是多方面的如脚步声，物体打击声等。
③响应时间应越短越好。
II.光控照明电路：
光敏元器件的应用在光照的情况下使其电参数发生变化从而使其对电流的
阻碍作用减小或增大，进而使电路导通或截止，电信号强弱的改变光控转化为电控电路功能的实现便容易了。在这样的电路设计中，对电路元器件的要求也极为高尤其是光敏元件是光控电路功能实现的核心，必须保证其各项参数的精确，稳定。故在选择这类元器件时一定要选择高灵敏度工作稳定可靠的元件，当然电路工作的稳定是否？功能能否实现？并不仅仅只和电路元器件有关，外加电源也是不可忽视的，与声控电路一样最好也是给光控电路加上一个稳压电路确保电路能正常工作。
III.延时电路：
由硬件构成的定时器，一般是用改变R、C元件值控制定时的，其效率较高如555定时器，作为一个延时电路，在整个电路中其应在延时结束后能发出一个结束信号，控制电路是否继续工作下去。
总之，在白天由光控部件控制电路，无论外界有无声音发出电路都不会工作，而到了夜晚光控部件就不在起作用由声控部件控制电路，只要在一定范围内有声音发出且达到一定响度电路就会导通工作，又由延时部件控制其工作时间。声、光、延时三部分是相互联系。
三、硬件电路设计
1、单元电路设计
1)声控部分电路
声音传感器：用话筒把声音信号转化为电信号，电信号一般较弱，可对其进行放大对此可选择功放电路，经过这一步实现了声音信号到电信号的转换。有了电信号实现声控就容易了，我们可以让产生的电信号去触发触发器使电路导通。我用的是实验要求推荐的驻极体话筒，起到让声音信号变为电信号即声控开关的作用
图3 声音传感器电路
2）光控部分电路
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。根据资料：光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。
图4 光控部分电路
2)延时部分电路
采用555定时器为核心，设计一个定时集成电路，以达到收到电信号后能达到延时40-50s的实验目的。查阅了东北石油大学自编的《脉冲与数学电路》实验讲义，66页后得以下数据和示意图：
图5 555定时器示意图
图6 单稳态触发器
图7 555延时电路
表1 555延时电路方法和功能
2、系统硬件电路设计
图8 总电路设计图
由于仿真系统上找不到MIC所以用一个微小正弦电流信号代替。
3、元器件清单
表2 元器件清单
四、系统仿真
1、仿真软件介绍
Protues软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
有了protel、Multisim、proteus、psice等一系列的软件的存在，就此便可以
以虚代实、以软代硬，独立建立一个完善的虚拟实验室。代替了在实验室和教室里的以实物进行实践的方式，可以在计算机上学习电工基础，模拟电路、数字电路、单片机应用系统等课程，并进行电路设计、仿真、调试等。因此这一系列的软件受到广大电子设计爱好者的青睐，是他们工作、学习上难得的工具软件，也因此它们在全球得到了广泛应用。
其中，Proteus软件提供多达30多个元件库，元件涉及到数字和模拟、交流和直流等，有RAM、ROM、键盘、马达、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件，编译方面支持Keil和MPLAB等编译器。它的功能强大，集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计与分析，还能够对微处理器进行设计和仿真，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。它还提供多种现实存在的虚拟仪器，这些仪表有极高的输入阻抗、极低的输出阻抗，尽可能减少仪器对测量结果的影响。
此外，Proteus软件还有图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来。对于单片机硬件电路和软件的调试，Proteus 提供了两种方法：系统总体执行效果和对软件的分步调试。它还提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试，这些测试信号包括模拟信号和数字信号。在用Proteus进行仿真和程序调试时，只要关心从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。它还提供Schematic Drawing、SPICE仿真与PCB设计功能，同时可以仿真单片机和周边设备，可以仿真PIC、AVR、51系列等常用的MCU，并提供周边设备的仿真，例如示波器、373、led等。
2、仿真结果
图9 仿真结果截图
首先输入一次脉冲信号，调节555定时器做的单稳态触发器中的可调变阻器RW，使延迟时间变为实验所需的40-50秒，即可正常工作。
实验结果：
当白天时，光敏电阻RL成低阻状态，与非门输出高电平，555定时器3脚则保持低电平，继电器开关K保持断开状态，照明电路断开，有声音时灯也不会亮。
当夜晚时，光敏电阻RL成高阻状态。阻值远远大于R6，输出高电平。这是如果话筒未接收到声音时，LM3900的4脚输出为高电平，电容C2右端为高电平，信号通过逻辑门电路后变为高电平，输入到555定时器2脚，555定时器3脚则保持低电平，继电器开关K保持断开状态，照明电路断开，灯不亮。如果话筒接收到声音时，LM3900的4脚输出为低电平。由于电容两端电压不能突变，电容C2右端为低电平，信号通过逻辑门电路后变为低电平。输入到555定时器2脚，当555定时器2脚接收到一个低电平时，555定时器3脚则输出一定时间的高电平，使三极管T导通，继电器开始工作，继电器开关K闭和，照明电路接通。照明持续一段时间后，555定时器3脚变为低电平，继电器开关K关断，照明电路断开。
五、电路焊接练习
1、方波发生器
1)、电路图
图10 方波发生器电路原理图
2)、基本原理
本电路用1块LM324运放器和6个元件。它的脉冲频率调节范围可从400Hz 到4kHz；占空比调节范围从1%到99%，输出脉冲最大幅度可接近±5V。
如图９所示，ICA为阈值检测器，ICB为积分器，它的输出为三角波。ICA 输出正向电压使ICB输出负向三角波。当负向三角波达到某一值时其正反馈量使ICA翻转，输出变负，从而引起ICB输出为正向三角波。由此周而复始。ICA的输入偏置电压和输出饱和电压将决定三角波的幅值。本电路中的三角形输出幅值峰峰值为1V，并与地对称。ICC为电压跟随器，100KΩ电位器提供可变的参考电压，ICC输出的参考电压与ICB输出的三角波电压送比较器。
改变参考电压可改变比较器输出脉冲的占空比，而且输出脉冲频率不变。调节P1可改变比较器输出脉冲频率，R1的改变使积分器积分常数变化，但它并不改变输出波形的占空比。
3)、焊接情况及总结
由于之前没有接触过电路焊接，缺乏电路焊接的经验导致焊点较大。焊接好后拿去测试没有成功，经检查后发现遗漏的焊接一处，焊接好该处后再次拿去测试示波器显示出了完整的方波。
2、电子幸运转盘
1)、电路图
图11 电子幸运转盘电路原理图
2)、基本原理
电路主要由脉冲产生器和十进制计数器组成。脉冲产生器誘NE555及外围元件构成多谐振荡器，当按下按键S1时Q1导通，NE555的3脚输出脉冲，则CD4017的10 个输出端轮流输出高电平驱动起哦只LED轮流发光。
松开按键后，由于有电容C1的存在，Q1不会立即截止，随着C1两端电压的下降，Q1的导通程序逐渐减弱，3脚输出脉冲频率变小，LED移动频率也随之变慢。最后当C1放电结束后。Q1 截止，NE555的3脚不再输出脉冲，LED停止移动。一次“开奖”过程就这样完成了。R2决定LED移动的速度，R1、C2决定等待“开奖”的时间。
3)、焊接情况及总结
经过上一次的电路焊接练习，已经可以熟练掌握电路焊接。加上此次焊接的是印刷电路板不用设计电路图，所以可以快速完成焊接实验并成功实验。
3、收音机
1)电路图
图12 收音机电路原理图
2)基本原理
本机电路图如图12所示。由B1及C1-A组成的天线调谐回路感应出广播电台的调幅信号，选出我们所需的电台信号f1进入V1基极，本振信号调谐在高出f1一个中频(465KHz)的f2进入V1发射极，由V1三极管进行变频(或称混频)，
在V1集电极回路通过B3选取出f2与f1的差频(465KHz中频)信号；中频信号经V2和V3二级中频放大,进入V4检波管,检出音频信号经V5低频放大和由V6、V7组成变压器耦合功率放大器进行功率放大，推动扬声器发声。图中D1、D2组成1.3V±0.1V稳压，提供变频、一中放、二中放、低放的基极电压，稳定各级工作电流，保证整机灵敏度。V4发射结结用作检波。R1、R4、R6、R10分别为V1、V2、V3、V5的工作点调整电阻，R11为V6、V7功放级的工作点调整电阻，R8为中放的AGC电阻，B3、B4、B5为中周，既是放大器的交流负载又是中频选频器，该机的灵敏度、选择性等指标靠中频放大器保证。B6、B7为音频变压器，起交流负载及阻抗匹配的作用。本机由3V直流电压供电。为了提高功放的输出功率，因此，3V直流电压经滤波电容C15去耦滤波后，直接给低频功率放大器供电。而前面各级电路是用3V直流电压经过由R12、VD1、VD2组成的简单稳压电路稳压后供电。目的是用来提高各级电路静态工作点的稳定性。
3)焊接情况及总结
收音机的零件比较多，焊接需要耐心和细心。有了前面两个电路的焊接练习，收音机的焊接工作进行得比较顺利。虽然需要焊接的零器件比较多但是经过自己的耐心焊接后还是挺容易就焊接出来了。将焊接好的收音机拿到外面接受信号时发现调补出电台，经过老师的指导后，拿螺丝刀在真当线圈后面调节后可以听到有然说话的声音，虽然不是很清晰但是毕竟还是收到了电台不枉环肥了一上午的时间在它身上。
总结
在这次课程设计中我遇到了这样那样的问题，理论知识的不足，没有设计灵感，设计电路有缺陷，没达到任务书要求，画图，排版，最让我痛心的是第二天下午我做了一下午要存盘时竟然死机了！一下午的努力付之东流，我是欲哭无泪，晚饭都没心情吃了，但等到最总设计完成时很高兴，设计中遇到的种种问题似乎倒成了我的美好回忆，一种成就感让我在那一直傻笑，还有了一些体会：这次课程设计让我很难忘，通过此次电子设计我明白了想要把所学的知识应用于实践一定要有扎实的基本功，完整的知识体系，所以说这次课程不仅锻炼了我的创作能力——用所学知识设计了自己的电子产品，而且加深了我对模拟电路和数字电路的了解和利用，大幅度提高了自己的知识水平和运用知识的能力，也认识到了由于自己知识水平有限，没有使用更合理技术，设计出更好的作品。设计的作品缺陷是电路复杂，但能比较精确的控制时间，能基本达到任务书中所要求的内容，当然我知道这还远远不够。
我还认识到了不光是理论课，与之配套的实验课内容有着同等重要的作用，我的这次设计主要要解决的就是延迟电路的设计，而给我思路与灵感的正是这学期所学的，与数字与模拟电路实验课所学的，咱们大庆石油学院自编的实验教材——“《脉冲与数字电路》实验讲义”中对555定时器的推广应用——“单稳态触发器”，有了这个理论基础做后盾后，剩下的问题显得迎刃而解，一个光敏总开关，一个麦克当信号源跟稳态触发器一接，再加个电源，我很快就完成了设计任务，心里很高兴，有一种说不出的成就感，毕竟这是我从理论走向实际，从让老师手把手教的学生变成一个自主运用知识解决实际问题的设计者，这是我在大学学习生活的又一大收获。
我爱我的设计，也喜欢我们这次让我难忘的课程设计实习过程。
参考文献
[1].模拟电子技术基础[M].高等教育出版社,2001:87-120.
[2]邱关源.电路[M].北京:高等教育出版社,2006:105-116.
[3]张新喜.Multisim10电路仿真及应用[M].北京:机械工业出版社,2011:1-2
目录 第一章绪论 (2) 2.1设计题目 (3) 2.2设计内容 (3) 2.3使用器件 (3) 2.4方案设计 (3) 第三章硬件电路安装及调试 (11) 3.1元器件的焊接 (11) 3.2调试 (12) 第四章总结与展望 (13) 参考文献： (15) 致谢： (16)
第一章绪论 随着科技的发展，电子产品越来越多的走近了人们的生活，工艺也是越来越精湛，科技的力量对科学技术的发展起着不可估量的作用，从爱迪生发明了电灯，让人来迎来了电的时代到现在TTL电路，CMOS等新技术的应用，确实为人们带来了便捷。 本次课程设计的内容就是光电声控灯，光控电路有着广泛的应用。比如城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的，如果采用光控电路，根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯，做到无人自动控制，可以减轻工人的劳动强度，有效的节约能源。但光控电路有其缺陷，就是夜晚无光线的时候，照明灯将一直工作着，这样会造成资源的浪费，也会缩短照明灯的寿命。 这是若在光控电路的基础上添加一个声控电路，使得照明电路在无光线的时候，只受声音的控制，当有脚步声或其它较强声响的时候，照明电路自动工作。当声音消失的时候，照明灯自动熄灭，这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路，使照明灯点亮后，延时一定时间后自动熄灭。 声控灯顾名思义，声控灯及时用声旨束控制电灯亮灭或亮度强弱的一种灯具，控制某一用电负载的方法多种多样，用光的强弱控制的成光控，用温度高低控制的称温控，用磁场强弱控制的称磁控，还有依靠压力，湿度的等等。
第二章系统总体方案设计 2.1设计题目 楼道声光控制照明灯。 2.2设计内容 设计声光控制照明灯，在夜间（黑罩模拟）有声音信号时，使灯（用Led发光管模拟）点亮；无声时延迟5秒后熄灭，声音间隔小于5秒，则Led持续点亮。白天有声音均不亮。 2.3使用器件 1、光敏电阻 2、驻极体话筒 3、运放LM358 4、NE555 5、单稳态触发器 6、放光管 7、电容 8、电阻 2.4方案设计 2.4.1总体设计 本次设计主要由声控电路，光控电路，放大电路，整形电路，延迟几部分组成。其中，声控电路与光控电路分别有LM358内部两个放大器组成。经过74LS122进行延迟，即可得到与设计内容相一致的电路。 2.4.2电路原理 1．光控部分 LM358作为一个同相输出的单门限电压比较器，即比较输入
光电探测技术实验报告 班级：08050341X 学号：28 姓名：宫鑫
实验一光敏电阻特性实验 实验原理: 光敏电阻又称为光导管,是一种均质的半导体光电器件,其结构如图(1)所示。由于半导体在光照的作用下,电导率的变化只限于表面薄层,因此将掺杂的半导体薄膜沉积在绝缘体表面就制成了光敏电阻，不同材料制成的光敏电阻具有不同的光谱特性。光敏电阻采用梳状结构是由于在间距很近的电阻之间有可能采用大的灵敏面积,提高灵敏度。 实验所需部件: 稳压电源、光敏电阻、负载电阻（选配单元）、电压表、 各种光源、遮光罩、激光器、光照度计（由用户选配） 实验步骤: 1、测试光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻 观察光敏电阻的结构,用遮光罩将光敏电阻完全掩 盖,用万用表测得的电阻值为暗电阻 R暗,移开遮光罩，在环境光照下测得的光敏电阻的 阻值为亮电阻，暗电阻与亮电阻之差为光电阻，光 电阻越大，则灵敏度越高。 在光电器件模板的试件插座上接入另一光敏电阻， 试作性能比较分析。 2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图(3)接线，电源可从+2~+8V间选用，分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮则暗电流L暗=V暗/R L,亮电流L亮=V亮/R L，亮电流与暗电流之差称为光电流，光电流越大则灵敏度越高。 分别测出两种光敏电阻的亮电流，并做性能比较。 图（2）几种光敏电阻的光谱特性 3、伏安特性: 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系。 按照图(3)分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V、12V时的光电流，并尝试高照射光源的光强，测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果填入表格并作出V/I曲线。 注意事项: 实验时请注意不要超过光电阻的最大耗散功率P MAX, P MAX=LV。光源照射时灯胆及灯杯温度均很高，请勿用手触摸，以免烫伤。实验时各种不同波长的光源的获取也可以采用在仪器上的光源灯泡前加装各色滤色片的办法，同时也须考虑到环境光照的影响。
编号：QC/RE-KA9962 声光控灯实验报告标准范本 The new situation in operation, especially the emergency, makes the information open and transparent by reporting the details, and then forms a closer cooperative relationship. （工作汇报示范文本） 编订：________________________ 审批：________________________ 工作单位：________________________
声光控灯实验报告标准范本 使用指南：本报告文件适合在为规范管理，让所有人员增强自身的执行力，避免自身发展与集体的工作规划相违背，按固定模式形成日常报告进行上交最终实现及时更新进度，快速掌握所需了解情况的效果。文件可用word任意修改，可根据自己的情况编辑。 （1）课题名称：声光控制路灯设计 （2）内容摘要：本次设计的小组成员有徐海龙、秦应昌，在思考、设计、焊制、调试阶段，我们一直共同努力。此次我们组需要设计的电路是声光控制路灯电路，在此电路中，我们希望达到的目的是，使电路能根据声音和光线的作用自动发光，并且自动熄灭。在白天强光照射时，电路中灯泡不发光；而晚上无灯光或被遮光，并且有声响时灯泡发光，且延续约10秒后熄灭。 此电路图的设计主要是基于用声光控
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，用途非常广泛。 课题分析它主要由3部分组成：话筒，光敏电阻，555延时。能够通过调节电阻和电容的大小来改变灯亮的时间长短，如果，时间过长就应该减小电阻或电容的值，反之，则增大。光敏电阻和话筒
电子综合课程设计报告题目: 自动光控路灯系统设计 班级： ： 学号：
1.功能要求 （1）白天时，路灯自动关闭（路灯可用小灯泡代替。但必须用继电器控制路灯）； （2）晚上时，路灯自动打开； （3）可以调节亮度触发点。 2.方案论证 利用光照强度为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点。总体设计分为两个模块：主控模块，被控模块。主控模块和被控模块之间通过继电器进行连接。 3.硬件电路分析与设计 光敏电阻接受光信号后电阻值发生变化，将其转换为电信号加到的三极管的基极，经处理后从集电极输出，输出电压随光照强度的减弱而增加，通过继电器实现路灯的自动转换。当光照强度很
大时，光敏电阻阻值很小，三极管VT1分得的电压较小，三极管VT1、VT2截止，继电器不工作，灯泡不亮；当光照强度很小时，光敏电阻阻值很大，三极管VT1分得的电压较大，三极管VT1、VT2导通，继电器工作，灯泡亮。通过调节滑动变阻器，可调节亮度触发点。 光敏电阻 光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。光敏电阻的阻值随入射光的强弱变化而变化，无光照时的阻值叫暗阻，通常很大；在光线照射时的阻值很小，叫亮阻。光敏电阻的主要参数有亮电阻，暗电阻，光电特性，光谱特性，频率特性，温度特性。通过测量，得到本次试验中的光敏电阻亮阻值约为3.7K，暗阻值约为400K。 光敏电阻的光电特性 继电器 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回
Screen and evaluate the results within a certain period, analyze the deficiencies, learn from them and form Countermeasures. 姓名：___________________ 单位：___________________ 时间：___________________ 声光控路灯控制系统实验报告
编号：FS-DY-71394 声光控路灯控制系统实验报告 一试验目的 1。了解并掌握光敏三极管和光敏电阻的应用以及声控的交流信号的处理 2。掌握继电器的引脚结构以及其应用方法 3。熟练掌握三极管三个引脚的引用电路 4。熟练掌握LM324运放作为比较器和运放的应用电路5。掌握与门的工作原理和引脚接法，并应用到实际电路中 二实验内容 1。按要求搭接电路，并调整电路，（注意运放被烧坏）2。完成电路的工作，实现基本原件的功能 三实验器材 光敏三极管一只，光敏电阻一只，LM324运放一个，继电器一个，9014三极管一个，二极管一个，100k的电阻两
个，47k的滑动变阻器一个，导线若干，直流电源设备四基本原理 光敏三极管在红外光照射下导通获得低电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态 光敏三极管在遮光下截止获得高电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态 光敏电阻在光照射下导通获得低电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态 光敏电阻在遮光下截止获得高电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态 用麦克风作为声音的源，通过滤波放大，整流后将声音信号转换为电流信号再转换为电压信号，从而控制继电器，来实现灯亮与灭的控制 用与门将二者相结合，共同作为与门的输入信号，将输出引出，来控制继电器实现控制灯的亮与灭 五试验步骤 1。找齐电路所需的基本原件，搭接电路。 2。测试电路中的各个点的电压状态
河北科技大学 课程设计报告 学生姓名：张念琦学号：120701235 专业班级：电信122 课程名称：传感器原理及应用 学年学期：2014—2015学年第一学期指导教师：陈书旺 2014年12月
课程设计成绩评定表
目录 一.摘要 (1) 二.设计目的 (1) 三.设计题目 (1) 四.设计任务与要求 (2) 五、所用器件及功能 (2) 六、设计原理及原理图 (7) 1、设计原理 (7) 2、设计原理图 (8) 3、设计步骤 (8) 4、电路框图 (8) 七、电路实物图 (8) 八、电路说明 (9) 九、制作过程和调试 (9) 十、心得体会 (10) 十一、参考文献 (12)
一、摘要 光控电灯，就是用光线来控制电灯所需的电流，让电流接通或断开，以达到开关电灯的目的。其主要元器件是光控管，当光线照射时，产生能控制开关电路的电流，起到控制作用。目前，江河、海洋的灯塔，公路的路灯，和其他一些无人值守而又需要照明的地方，普遍采用光控灯。 本课题介绍的光控自动照明灯，电路简单，使用方便。通过光控照明电路，以达到节省能源的目的,该设计主要介绍的是关于光控的电路设计。光控是通过光敏电阻来实现的，当光敏电阻在有光的时候灯就会慢慢的熄灭。在较黑暗或完全没有光照的时候灯就会亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，和延长了灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。 在现代社会中，某些场所灯光已经不再满足与单纯的手动开关，而是向智能和人性化方向发展，方便与节能已经是主题口号，所以各种光控灯应运而生，而且在光控基础上在发展成为更实用的声光控照明灯，所以研究光控的原理是非常有必要的。 光控灯电路作为一种简单的实用电路现在已经渗透到我们生活中很多方面，最常见的如光控照明灯，就是指在有光情况下会自动熄灭，当夜幕来临的时候等会自动的亮起来，很适合做路灯和走廊灯的控制，起到了很好的节能效果。现在的一些小孩玩具中也应用到这一原理，把光控集成电路植入于玩具当中（常见于轮滑鞋），遮光时就会出现闪光效果，非常有趣。 二．设计目的 1.通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。 2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。 4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师指导下，完成课题任务。 5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。 6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
内部编号：AN-QP-HT920 版本/ 修改状态：01 / 00 In Order T o Standardize The Management, Let All Personnel Enhance The Executive Power, Avoid Self- Development And Collective Work Planning Violation, According To The Fixed Mode To Form Daily Report To Hand In, Finally Realize The Effect Of Timely Update Progress, Quickly Grasp The Required Situation. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 声光控路灯控制系统实验报告通用范 本
声光控路灯控制系统实验报告通用范本 使用指引：本报告文件可用于为规范管理，让所有人员增强自身的执行力，避免自身发展与集体的工作规划相违背，按固定模式形成日常报告进行上交最终实现及时更新进度，快速掌握所需了解情况的效果。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 一试验目的 1。了解并掌握光敏三极管和光敏电阻的应用以及声控的交流信号的处理 2。掌握继电器的引脚结构以及其应用方法 3。熟练掌握三极管三个引脚的引用电路 4。熟练掌握LM324运放作为比较器和运放的应用电路 5。掌握与门的工作原理和引脚接法，并应用到实际电路中 二实验内容 1。按要求搭接电路，并调整电路，（注意运放被烧坏）
学号2011301714 毕业设计说明书 设计题目声光控灯设计 系部机械电子系 专业机电一体化 班级机电1107 姓名王志坤 指导教师白金柯 2013年10 月29日
摘要 光控灯和声光控灯是居家照明的重要组成部分（如楼道、卫生间、小巷等），它们的出现使我们的生活方便许多，既可避免摸黑找开关造成的摔伤碰伤，又可杜绝楼道灯有人开、没人关浪费能源的现象。 介绍了用三极管和与非门芯片实现光控灯和声控灯的原理，重点介绍了二者的实现方法和具体细节，及制作过程中遇到的问题和相应的解决方案。 关键词：光控灯、声控灯、光敏电阻、麦克风、导通、截至、
Abstract Optically controlled lamp and acoustic control lamp play an imp ortant role in our daily life(like in corridor,toilet,alleyway and so on).They make our life more covenient.By use of them,we can not only protect ourselves from the hurt that maybe caused in looking for the switches of lights in the dark,but also elimin ate the phenomenon that someone turn on the light but nobody tu rn off to avoid the waste of resources. It introduces the principle of how to use dynatrons and a n and gate chip to achieve the purpose that control the lights by light and sound,and specially stresses the ways and concrete de tails about how to use them to achieve the purpose and the sol utions of the problems that will be met in the process of maki ng it. Key words：Optically controlled, acoustic control, mircphone, light dependent resistor breakover, cutoff
学号: 12103119 东营科技职业学院 毕业设计（论文）任务书 题目：声光控制楼道灯开关的设计 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 1、设计(论文)课题要求：本论文要求广泛搜集相关研究资料，并进行深入对比分析。在撰写毕业论文有一定的学术性，一定的创见性，具有科学性，做到观点正确、论据充分、推理严密；层次分明、条理清楚、语言简练。论文主要在以下几个方面展开论述： 根据节约资源的任务要求，初步拟定声光控制电路工作原理的可行性，真正的有利于人们的方便、节能 2、文献查阅要求：在查阅相关参考文献时，首先要分析研究课题，明确查阅要求，其次选择合适的检索工具和检索方法；利用检索工具查找文献线索，了解馆藏情况，获取原始文献；最终要把检索到文献认真地加以筛选、消化和吸收，变为可用的活资料。 完成期限：自2014年11月15日至2015年3月31日 指导教师：教研室主任：
系主任: 2014年11月 15日
目录 绪论 摘要 (1) 第一章元件的介绍 (2) 1.1 电阻的定义及分类 (2) 1.2 电容的分类及选用 (3) 1.3二极管的定义及分类 (4) 1.4三极管 (5) 1.5晶闸管 (6) 1.5.1光控晶闸管的结构 (6) 1.5.2光控晶闸管的工作原理 (7) 1.5.3光控晶闸管的特性 (7) 第二章电路设计及工作原理 (8) 2.1设计流程 (8) 2.2光控电路 (9) 2.3声控电路 (9) 2.4延时电路 (11) 2.4.1电路的放电过程 (11) 2.4.2电路的时间常数 (12) 2.4.3延迟时间的可优化性 (13) 第三章电路的焊接与调试 (13) 总结 (15) 致谢 (16)
河北科技大学课程设计报告 学生姓名：学号：110701141 专业班级：电信111 课程名称：传感器原理及应用 学年学期：2013—2014学年第一学期指导教师： 2013年12月
课程设计成绩评定表
目录 一·摘要 二·设计目的 三·设计要求 四·正文
4.1设计题目 4.2所用器材 4.3电路器件说明 4.4设计原理 4.5设计原理图 4.6设计步骤 4.7电路框图 4.8电路实物图 4.9电路说明 五·制作过程和调试 六·心得体会 七·参考文献 一.摘要 本课题介绍的光控自动照明灯，电路简单，使用方便。通过光控照明电路，以达到节省能源的目的,该设计主要介绍的是关于光控的电路设计。光控是通过光敏电阻来实现的，当光敏电阻在有光的时候灯就会慢慢的熄灭。在较黑暗或完全没有光照的时候灯就会亮起来，这样就达到了节电和节能的目的，和延长了灯的寿命。在实际生活中节电节能，能够实现更多的自动化。
在现代社会中，某些场所灯光已经不再满足与单纯的手动开关，而是向智能和人性化方向发展，方便与节能已经是主题口号，所以各种光控灯应运而生，而且在光控基础上在发展成为更实用的声光控照明灯，所以研究光控的原理是非常有必要的。 光控灯电路作为一种简单的实用电路现在已经渗透到我们生活中很多方面，最常见的如光控照明灯，就是指在有光情况下会自动熄灭，当夜幕来临的时候等会自动的亮起来，很适合做路灯和走廊灯的控制，起到了很好的节能效果。现在的一些小孩玩具中也应用到这一原理，把光控集成电路植入于玩具当中（常见于轮滑鞋），遮光时就会出现闪光效果，非常有趣。二．设计目的 1.通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。 2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。 4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师指导下，完成课题任务。 5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。 6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 ⒎了解与课程有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，编写设计说明书。提高自己的动手能力，培养严肃、认真的工作作风和科学态度。 三．设计要求
For the things that have been done in a certain period, the general inspection of the system is also a specific general analysis to find out the shortcomings and deficiencies 声光控制灯实验报告正式 版
声光控制灯实验报告正式版 下载提示：此报告资料适用于某一时期已经做过的事情，进行一次全面系统的总检查、总评价，同时也是一次具体的总分析、总研究,找出成绩、缺点和不足，并找出可提升点和教训记录成文，为以后遇到同类事项提供借鉴的经验。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 一、实训目的 专业设计实训Ⅰ是建立在已学的电工与电路、模拟电子技术和数字电子技术课程以后，综合运用课程所学的理论知识，实际进行课题的设计、安装和调试。是一门知识应用、综合、智力开发创新、工程技能训练、理论性和实际性极强的课程。其主要目的有以下几个方面： （1）通过对电子技术的综合运用，使学到的理论知识相互融泄贯通，在认识上产生一个飞跃。 （2）初步掌握一般模拟电路、数字电
路的设计方法，使学生得到一些工程设计的初步训练，并为以后的毕业设计奠定良好基础。 （3）培养同学自学能力，独立分析问题、解决问题的能力。对设计中遇到的问题，通过独立思考、查找工具书、参考文献、寻求正确答案；对实践中碰到的一些问题，能通过观察、分析、判断、改正、再实践、再分析等基本方法去解决。 （4）通过专业设计实训这一教学环节，树立严肃认真，文明仔细，实事求是的科学作风，树立生产观点，经济观点和全局观点。 二、内容与要求 设计内容：用声光控延时开关代替住
楼道声光控灯及开关----课程设计(总30页) 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
课程设计 楼道声光控制灯 系别：电子工程系 班级：电信13-2 组员：杨芹周超周正 霖 黄永杰格绒次 里 唐兢杰湛清华 指导老师：蒋雪琴
目录 摘要 (3) 引言 (4) 第1章设计流程 (5) 第2章电源模块 (7) 电源电路的设计 (7) 电源电路的工作原理及相关参数的分析 (7) 电源电路的其他设计 (9) 第3章信号收集模块 (9) 光信号收集电路 (11) 光信号电路的设计 (11) 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (11) 光信号电路相关参数的分析 (12) 声音信号收集电路 (12) 第4章信号处理模块 (14) 芯片TC4081BP的介绍 (14) 芯片TC4081BP的工作原理…………………………………………..14. 第5章延时模块 (16) 延时电路的设计 (16) 延时电路的工作原理 (16) RC电路的放电过程 (17) RC电路的时间常数 (17) 延时时间的可优化性 (18)
第6章被控制模块 (19) 被控制电路的设计 (19) 被控制电路相关参数的分析 (20) 相关元件介绍 (20) 总结 (24) 参考文献 (25) 摘要 声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、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，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。 本次课程设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。 在此电路的设计中，要注意三点，第一是要合理设计三极管的静态工作点，使之处于饱和或截止两状态；第二要调节好电位器，从而使声控开关和光
PLC实验报告(检测传感器灯) 罗文龙(200800840112) 08级自动化2班 一、控制细节和编程 控制目的 当检测到人或汽车时使闪烁灯点亮。使用事先学习过的基础指令和定时器。 控制细节 此单元可以进行以下的操作。了解必要的细节然后创建程序并验证操作项目。 人一侧 1)当入门传感器(X0) 检测到人通过时，闪烁绿灯(Y1) 点亮。 2)传感器Out (X1) 检测到人的消息5秒后，闪烁绿灯(Y1) 熄灭。 汽车一侧 1)当入门传感器(X2) 检测到汽车通过时，闪烁绿灯(Y4) 点亮。 2)传感器Out (X3) 检测到汽车上的消息5秒后，闪烁绿灯(Y4) 熄灭。 3)如果汽车没有在10秒内通过入门传感器(X2) 和Out (X3) 之间的区域，闪烁红灯(Y3) 点亮而且蜂鸣器(Y7) 响。 4)一旦汽车通过传感器Out (X3), 闪烁红灯(Y3) 熄灭而且蜂鸣器(Y7) 停止。 二、编写程序的要点 1点击远程控制中的[梯形图编辑] 按钮。 2输入一个程序。 3按下[F4] 键转换程序。 4选中"在线" - "写入PLC" 将梯形图区域中的程序写入PLC。 三、确认程序的要点 对人的监测 1使用[<< 人前进] 按钮移动人。 2到入门传感器(X0) 变为ON为止一直移动人。结果>>绿灯(Y1)点亮。 3直到Out (X1) 变为ON为止一直移动人。结果>>绿灯(Y1) 在5 秒后熄灭。 点击远程控制上的【复位】按钮可以初始化屏幕以便重复执行操作。 对汽车的监测 1使用[车前进>>] 按钮移动汽车。 2到入门传感器(X2) 变为ON为止一直移动汽车。结果>>绿灯(Y4) 点亮。 3直到Out (X3) 为ON为止一直移动汽车。结果>>绿灯(Y4) 在5 秒后熄灭。 4按下远程控制中的[复位] 按钮以初始化屏幕。 5移动汽车到Out (X3) 前面。结果>>汽车进入后10秒，红灯(Y3) 点亮而蜂鸣器(Y7) 拉响。 6当汽车经过Out (X3)后的操作关闭。但是，绿灯(Y4) 仍然会点亮5 秒。 点击远程控制上的【复位】按钮可以初始化屏幕以便重复执行操作。 截图：
毕业论文开题报告 电子信息工程 楼道声光控制感应灯设计 一、课题研究意义及现状 21世纪新光源，使得它越来越多地用在彩灯装饰和照明领域。未来白光LED发光二极管的市场规模与应用将无限宽广，并将进入一般家庭，取代各种传统的室内外照明灯具。LED最大的特点在于无须暖灯时间、开关次数对寿命无影响、反应速度快(约在10-9秒)、安全而且光源控制成本低，使频繁开关成为可能，及运用于声光控灯上的最佳光源。 在地球资源日渐衰竭的今日，环保、节能是当今各产业发展的重心，尤其是需要消耗大量电力的照明产业，在灯种的研发上，更是趋向环保、节能的特性上著眼。因此，开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的光源对居家照明节能具有十分重要的意义。由此LED灯的诸多优点在未来有可能取代传统的照明设备，尤其是白光LED，更被灯饰界寄以厚望，是照明产品的新兴光源，有「绿色照明」光源之称，未来将光芒耀眼，发展潜力无限。白光LED具有体积小、发热量低、寿命长、耗电量小、反应速度快等众多优点，却无白炽钨丝灯泡高耗电、发热量大，光效能低，易碎及萤光粉灯废弃物含汞污染环境等缺点，因此十分被灯饰业者看好。中国照明电器协会理事长陈燕生在2006年6月19日时预测说；“LED可望在5年左右广泛应用于普通照明”。 根据国内外市场需求预测，我国照明电器行业的高速增长期还将继续，对未来的预测如何更加科学化是我们面临的问题。进一步提高照明产品的质量和档次进一步提高照明产品的质量和档次，这既是当前摆在我们面前的课题，同时也是全行业共同努力的长期目标。就国内市场需求而言，人们生活水平逐步提高，对生存环境质量的要求也越来越高，对照明电器产品提出更高的要求。新的建筑照明标准已完成制订工作，即将批准执行，新标准基本与国际接轨，对不同场合的照明提高了要求，也需要我们进一步的改进现有的照明设施。 因此，人们认为这是跨世纪的值得关注的电子革命大事，它既是科技专家争先抢占的高新技术领域的制高点，又是企业家获得巨大利润的战场。半导体节能声光控照明灯在各个领域的新系统设计、研究等方面显示出了强有力的推广和应用前景。 二、课题研究的主要内容和预期目标 主要研究传感器声光控制感应灯的声光控制电路，熟悉各种光敏传感器，声敏传感器，以及设计所需用到的各种芯片的结构和功能，并熟悉集成电路的设计方法，完成设计声光控制开关电路，最终完成声光控制感应灯的设计作品。 具体内容：
1、方案的选择 方案一、光控电子开关，它的“开”和“关”是靠可控硅的导通和阻断来实现的，而可控硅的导通和阻断又是受自然光的亮度（或人为亮度）的大小所控制的。如图1. 图1.光控电子开关（不可调） 方案二、在实现光对电路的控制（方案一）基础上将R3换成一个可调的电阻从改变三极管的基极与发射极之间的电压。在不同光照强度下打开或关闭电灯。如图附2 图2.光控电子开关（可调）
从上面两个方案来看，方案二可根据不同环境对光照的需求不同来调整在不同光强下关闭和打开电灯。更具有实用价值。 2、方案设计与实现 2.1控硅控制电路的导通的实现 （1）可控硅的原理 可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，可以把它看作由一个PNP 管和一个NPN管所组成。如下图3 图3.可控硅的原理图 当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G 输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。那么，用什么方法才能使导通的晶闸管关断呢?使导通的晶闸管关断，可以断开阳极电源或使阳极电流小于维持导通的最小值(称为维持电流)。如果晶闸管阳极和阴极之间外加的是交流电压或脉动直流电压，那么，在电压过零时，晶闸管会自行关断。 （2）可控硅控制电路的导通 首先把交流电整成直流电，与单项可控硅（晶闸管）相连。我们用下图得以实现可控硅对电路的控制。如图4.
课程设计 楼道声光控制灯 系别：电子工程系 班级：电信13-2 组员：芹周超周正霖 黄永杰格绒次里 唐兢杰湛清华 指导老师：雪琴
目录 摘要 (3) 引言 (4) 第1章设计流程 (5) 第2章电源模块 (7) 2.1 电源电路的设计 (7) 2.2电源电路的工作原理及相关参数的分析 (7) 2.3电源电路的其他设计 (9) 第3章信号收集模块 (9) 3.1 光信号收集电路 (11) 3.1.1 光信号电路的设计 (11) 3.1.2 光信号电路的工作原理相关参数的分析 (11) 3.1.3 光信号电路相关参数的分析 (12) 3.2 声音信号收集电路 (12) 第4章信号处理模块 (14) 4.1 芯片TC4081BP的介绍 (14) 4.2 芯片TC4081BP的工作原理..................................................14. 第5章延时模块 (16) 5.1 延时电路的设计 (16) 5.2延时电路的工作原理 (16) 5.3 RC电路的放电过程 (17) 5.4 RC电路的时间常数 (17) 5.5 延时时间的可优化性 (18) 第6章被控制模块 (19) 6.1 被控制电路的设计 (19) 6.2 被控制电路相关参数的分析 (20) 6.2.1相关元件介绍 (20) 总结 (24) 参考文献 (25)
摘要 声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、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，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。 本次课程设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。 在此电路的设计中，要注意三点，第一是要合理设计三极管的静态工作点，使之处于饱和或截止两状态；第二要调节好电位器，从而使声控开关和光敏电阻具有良好的灵敏度；第三要合理设定延时RC，实际和理论延时时间总会有差距的。 关键词：声光双控延时节电开光
实验报告2 ――光电传感器测距功能测试 1．实验目的： 了解光电传感器测距的特性曲线； 掌握LEGO基本模型的搭建； 熟练掌握ROBOLAB软件； 2．实验要求： 能够用LEGO积木搭建小车模式，并在车头安置光电传感器。能在光电传感器紧贴红板，以垂直红板的方向作匀速直线倒车运动过程中进行光强值采集，绘制出时间－光强曲线，然后推导出位移－光强曲线及方程。 3．程序设计： 编写程序流程图并写出程序，如下所示：
ROBOLAB程序设计： 4．实验步骤： 1)搭建小车模型，参考附录步骤或自行设计（创新可加分）。 2)用ROBOLAB编写上述程序。 3)将小车与电脑用USB数据线连接，并打开NXT的电源。点击ROBOLAB 的RUN按钮，传送程序。 4)取一红颜色的纸板（或其他红板）竖直摆放，并在桌面平面与纸板垂直 方向放置直尺，用于记录小车行走的位移。 5)将小车的光电传感器紧贴红板放置，用电脑或NXT的红色按钮启动小 车，进行光强信号的采样。从直尺上读取小车的位移。 6)待小车发出音乐后，点击ROBOLAB的数据采集按钮，进行数据采集， 将数据放入红色容器。共进行四次数据采集。 7)点击ROBOLAB的计算按钮，分别对四次采集的数据进行同时显示、平 均线及拟和线处理。 8)利用数据处理结果及图表，得出时间同光强的对应关系。再利用小车位 移同时间的关系（近似为匀速直线运动），推导出小车位移同光强的关 系表达式。 5．调试与分析 a)采样次数设为24，采样间隔为0.05s，共运行1.2s。采得数据如下所示。
b)在ROBOLAB的数据计算工具中得到平均后的光电传感器特性曲线，如图所示： c)对上述平均值曲线进行线性拟合，得到的光强与时间的线性拟合函数：
实验室：格致楼322 时间段：13:30-15:05 座位号：3号座位 同组人： 杭州电子科技大学 信息工程学院 设计性实验报告 实验名称：声光控制电路 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
实验二声光控制电路 一、实验目的 1、掌握声光控延时开关电路的组成和工作原理 2、掌握声光控电路的制作的焊接和调试。 二、实验任务 设计并控制一个声光控延时开关电路。通过四个与非门实现只有在光照较弱并且有声音的时候指示灯才会亮，其他情况下指示灯不亮。并且通过电容的充放电实现指示灯的延迟效果，保持指示灯10s。直流电源电压为12V，由稳压电源或实验箱提供。 三、实验原理和电路参数设计 实验原理： 第一部分为独立的声控和光控，中间部分为与非门，最后部分是延时及LED 灯。 光控部分由光敏电阻采集光信号转变为电信号，声控部分由咪头将声音信号转换为电信号，并经过三极管放大。 白天或晚上光线较强时，光控为低电平，声控不起作用；晚上或光线较弱时，光控为高电平，声控起作用，负载电路的通断受控于声控部分，当声音强度足够大时，电路接通，二极管点亮，并开始延时，延时时间到开关自动关闭，等待下一次声音触发。 白天不亮的原因：当在白天时，光线很强光敏电阻的阻值很小，那么通过用黑线圈出的那条路的电流很小，相当于低电平，经过与非门之后，输出恒为高电平，最后通过led灯恒为低电平。所以在白天时不起作用。 同时很好理解晚上时为什么由声控控制：在晚上时，光敏电阻阻值很大，流过黑线圈出的那条路的电流就很大，相当于高电平，因此输出信号取决于是否由声音信号。
1、设计电路参数 C1：100nf C2：10uf/22uf V1：30mV 1KHz R1：24KΩR2：1MΩR3：47KΩR4：24KΩR5：1MΩ R6：1KΩ 2、利用multisim仿真如下图： 闭合开关： 说明：从图中可以看出我们用交流信号源代替了咪头，也就是声控部分，用继电器调节到一定的电阻来代替光敏电阻夜间时的电阻，这是led灯也已经亮了，着代表了，我们的电路替换是正确的。同时看下图：
电子课程设计 设计题目：声光控 LED 设计 班级：2013级机械二班 指导教师: 设计时间：
目录 摘要 (1) 1概述 (1) 2课程设计任务及要求 (3) 2.1设计任务 (3) 2.2设计要求…………………………………………………x x 3理论设计…………………………………………………x x 3.1理论分析…………………………………………………x x 3.2系统设计…………………………………………………x x 3.2.1结构框图及说明………………………………x x 3.2.2系统原理图及工作原理……………………………x x 3.3 单元电路设计 (xx) 3.3.1单元电路工作原理 (xx) 3.3.2元件参数选择 (xx) 4安装调试…………………………………………………x x 4.1设备准备与检查…………………………………x x 4.2安装调试过程………………………………………x x
4.3故障分析……………………………………………x x 4.4实物展示……………………………………………x x 5结论………………………………………………………x x 6使用仪器设备清单………………………………………x x 7收获、体会和建议…………………………………………x x
摘要 LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光，LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。LED作为新一代的节能照明产品，其拥有低能耗、体积小、无污染等诸多优点而受到广泛关注。声、光控照明灯开关电路，能自动控制白天关，夜晚有声响自动开启亮灯，使其能达到人走灯灭的效果。该电路具有灵敏高、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。 关键词：LED；照明；节能工作；声光控开关 1 概述 LED（Lighting Emitting Diode）照明即是发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具[1]。 1.1 LED概述 1.1.1 基本概念及照明原理 LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I- N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。 假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。 μ以内产生。 由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数 m 理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关，即λ（1.1） g ≈ ) 1240mm ( E / 式中Eg的单位为电子伏特（ev）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm