--楼道控制照明灯设计院系：专业：通信工程班级：姓名：学号：指导教师：年月日星期四目录第一章绪论 (2)第二章方案论证 (3)2.1 设计的目的和任务 (4)2.2 设计要求 (4)第三章电路图原理 (6)3.1 电路原理图 (6)3.3声光控电路 (7)3.3.1 光控电路原理 (7)3.4.1 声控电路原理 (7)第四章元器件简介 (8)4.1 元器件清单 (8)4.2元器件简介 (9)4.2.1 NE555内部结构原理与电路符号 (9)4.2.2 74LS122 内部结构与原理 (10)4.2.3 光敏电阻结构 (12)4.2.4 运放LM358工作原理 (13)第五章电路的调试与焊接 (13)5.1电路的调试 (13)5.2焊接时注意的事项 (14)第六章心得体会 (16)第七章附页 (17)参考文献： (17)致谢： (18)附录： (20)第一章绪论公共场所和居民住区的公共楼道普遍使用机械手动开关，由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明显的现象，故使灯泡寿命短，浪费电量，为国家、单位、个人造成经济损失。
另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损失率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。
因此，设计研制一种电路新颖，安全节电、结构简单、使公共场所和居民居住区的公共楼道自动开关显得相当造成经济损失。
另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损失率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。
因此，设计研制一种电路新颖，安全节电、结构简单、使公共场所和居民居住区的公共楼道自动开关显得相当有必要。
使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便又省电。
以往的声控开关大多都是应用模拟电子技术进行设计，分立元件多，不可靠，如今单片机技术已经相当成熟，运用单片机可以设计出智能型的声控开关，电路设计好后，运用软件编程来实现其功能，灵活方便，修改简单。
目前许多声控开关的平均使用寿命不长，主要是因为电路作频繁的开关，启动电流非常大，导致功率元件可控硅由于过载而损坏。
本文中采用开关电压过零保护技术，可消除白炽灯开启瞬间的大电流冲击，有效地防止可控硅元件启动时电流过载，大大地延长了开关使用寿命，并且可以起到保护灯泡的作用。
本次课程设计的任务是楼道声控灯，根据模拟电子和数字电子所学的知识自主设计，在老师的指导下以小组为单位组装实物并调试。
如今，人们对声控技术越来越熟悉。
用声音代替肢体动作给人们带来了很多好处和便利。
因此，越来越多的声控设备广泛地应用到人们的生活当中。
第二章方案论证声控灯包括负载RL、可控硅SCR、话筒MIC及声控电路，灯负载RL与可控硅SCR串接后与电源相连，话筒将声音信号转换成电信号，声控电路通过声音信号控制可控硅SCR的导通状态，其特征在于，所述声控电路包括电源部分，谐振放大部分及触发器，电源部分通过电容降压、整流及稳压提供声控电路所需的直流电压，谐振放大部分包括多极三极管放大，话筒接在第一级放大三极管的基极上并由电容耦合，一个由电感和电容构成的震荡电路接在末级放大三极管的基极上，放大后的信号影响触发器的翻转，并最终控制可控硅的控制极的单位。
准确说我们的声控灯应该全名为--声光控灯。
因为和光线也有关系。
白天你放鞭炮它都不会亮。
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。
该装置适合作为街道、宿舍走廊或其它公共场所照明灯，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。
220V交流电通过灯泡H及整流全桥后，变成直流脉动电压，作为正向偏压，加在可控硅VS及R支路上。
白天，亮度大于一定程度时，光敏二极管D 呈现底阻状态≤1KΩ，使三极管V截止，其发射极无电流输出，单向可控硅VS因无触发电流而阻断。
此时流过灯泡H的电流≤2.2mA，灯泡H不能发光。
电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用。
夜晚，亮度小于一定程度时，光敏二极管D呈高祖状态≥100KΩ，使三极管V 正向导通，发射极约有0.8V电压，使可控硅VS触发导通，灯泡H发光。
RP 是清晨或傍晚实现开关转换的亮度选择元件。
2.1 设计的目的和任务1.巩固加深对模拟电子技术和数字电子技术基础的知识理解，提高综合利用所学知识的能力，培养学生独立分析问题，解决问题的能力。
2.通过查找资料、选方案、设计电路、仿真和调试、写报告等环节的训练，熟悉设计过程、步骤。
为今后从事电子线路的设计，研制电子产品打下基础。
3.设计模拟和数字混合电路，实现特定功能，学习这一技能，积累一方面的经验。
2.2 设计要求1.设计居民住宅楼的楼道声控灯。
2.在白天亮度较高的时候，既楼道内光线充足时此开关关闭，灯熄灭。
3.夜晚楼道内管线很暗时，若楼道内充分安静，此时灯不启动。
4.若在光线很暗的楼道内，有人发出声响，此灯会自动开启发亮。
5.画出电路图（1）用protel绘制电路原理图（2）布局合理、排列均匀，图面清晰，便于看图，有利于对图的理解和阅读。
（3）图形符号要标准，图中应加适当的标注。
第三章电路图原理3.1 电路原理图图3-1（电路原理图）3.2 VCC值的确定可由R3，R1的分压作用将家用电压经整流后所得电压V0=220*1.414=311V,输入电压的表达式为VCC=R1*V0/(R1+R3) 算得VCC=5V3.3声光控电路图3-23.3.1 光控电路原理光控电路中的光敏电阻随外界光线的增强而阻值逐渐减小，当它阻值变小时，其两端电压变小，输入低电平，从而控制电路在光线强时整个电路不工作。
3.4 声控电路图3-4（声控电路）3.4.1 声控电路原理声控灯接收声音信号用的是小话筒（也叫麦克风），而不是什么“声敏电阻”。
声音信号经放大后，经整流，再去触发可控硅，实现电灯的开启。
经过约一分钟的延时后，再去掉触发信号，可控硅就自动关断了，灯也就熄灭了。
所谓可控硅是一种npnp的四层器件，平时他是关断的，当在控制端给一个触发脉冲时，他就导通了，导通后，即使撤掉触发脉冲，他仍然导通，不会关断，只有给它施加反向电压或切断电流，他才能关断。
上边说的声控灯，就是去掉触发脉冲后，利用交流电的过零瞬间，或脉动直流的过零瞬间，电流的中断，使可控硅自动关断的。
3.4.2 声光控制照明电路总的原路图总的电路的设计是将声控放大电路、光控电路、555构成的施密特触发器和74122构成的单稳态触发器组合起来，这样即可以实现声控、光控、波形整形和延时的功能。
第四章元器件简介4.1 元器件清单NE555一个74LS122一块LM358一个驻极话筒一个电阻：330Ω，2个；1K，4个；7K，5个；10K，2个；150K，2个电位器单圈蓝色方形一个22KΩ电容：16V 47uF一个；16V 10uF两个；光敏电阻；发光二极管LED一个；4.2元器件简介4.2.1 NE555内部结构原理与电路符号图4-1(NE555内部结构原理与电路符号)555定时器由3个阻值为5KΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。
虚线边沿标注的数字为管脚号。
其中，1脚为接地端；2脚为低电平触发端，由此输入低电平脉冲；6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入脉冲（或使其电压低于0.7V）可是555定时器直接复位；5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01uF的电容接地，以防止引入干扰；7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD 导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，输出电压为约低于电源电压1V-3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8脚为电源端，可在5V-18V范围内使用。
555定时器工作时过程分析如下：5脚经0.01uF电容接地，比较器C2和C2的比较电压为：UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。
VI1>2/3VCC,VI2>1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C 2输出高电平，基本RS触发器置0，G3输出高电平，放电三极管TD导通，定时器输出低电平。
VI1<2/3VCC时，VI2>1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C 2输出低高平，基本RS触发器保持原状态不变，555定时器输出状态保持不变。
当VI1>2/3VCC，VI2<1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器两端都被置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。
当VI1<2/3VCC,VI2<1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。
NE555引脚图图4-2（NE555引脚图）4.2.2 74LS122 内部结构与原理的输出脉冲宽度t WQ可由三种方法控制。
一是通过选择外定时元件C EXT和R T值来确定脉冲宽度，由于122 有内定时电阻Rint，故必要时可只接Cext。
二是通过正触发输入端（B）或负触发输入端（A）的重触发延长t WQ，三是通过清除端（CLR）的清除使t WQ缩小。
图4-3（74LS122引脚）引出端符号：C EXT 外接电容端Q 正脉冲输出端/Q 负脉冲输出端/CLR 直接清除端（低电平有效）RextCext 外接电阻/电容端Rint 内电阻端 A1、A2 负触发输入端 B1、B2 正触发输入端功能表：图 4-4（74LS122功能表）说明：1.外接电容接在C ext（正）和R ext/Cext（正）之间。
2.如用内定时电阻，需将R int 接V cc3.为了改善脉冲宽度的精度和重复性，可在Rext/Cext 和Vcc 之间接外接电阻，并且R int 开路。
4.为了得到可变脉冲宽度，可在R int(或R ext/Cext)和V cc之间接接变电阻。
H－高电平 L－低电平 X－任意↑－低到高电平跳变↓－高到低电平跳变－一个高电平脉冲－一个低4.2.3 光敏电阻结构图４－5（光敏电阻）简介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。
光敏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）。
常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。
光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1~10M欧,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。