xx学院《模拟电子技术》课程设计题目声光控延时照明开关学生姓名xxx专业班级xxx学号 xxx院（系）xxx指导教师xxx完成时间2013年5月31日目录1 课程设计的目的和意义 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计意义 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)2.1 设计任务 (1)2.2 设计要求 (2)2.3 设计的方案 (2)3 设计原理与功能说明 (3)3.1 电路的工作原理 (3)3.2 总体电路 (5)4 硬件的制作与调试 (6)4.1 电路的连接 (6)4.2 电子产品的调试与仿真 (6)5 总结 (6)参考文献 (9)附表一：元器件清单 (10)1 课程设计的目的和意义1.1 设计目的声光控开关能较好的为解决世界能源危机提供一点帮助。

有利于我国实现可持续发展，构建节约社会型，造福于子孙后代，造福于全人类。

1.2 设计意义灯泡大部分时间不工作，因此节电效率很高，达80%左右，比较省电。

全自动智能控制，不用接触，比较方便；另外，接线简朴、安装方便，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”。

再者，随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段也将逐步更新，除现在已有的声光控开关外，还有微波感应开关和热释远红外感应开关。

目前，微波感应开关的抗干扰性能尚不理想，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高，比较适合在一些治理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及居家庭走廊应用，在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素，根据我国国情，可以预计在相称一段时期内，声光控延时开关将是首选的主流产品。

所以，对于这一课题的研究是必要的。

2 课程设计的任务与要求2.1 设计任务设计一个声光控路灯延时开关，该电路能由声光两种信号控制灯的亮与灭，起到节约用电的作用。

它主要部分组成：电源电路、检音（话筒）、感光电路、信号放大电路、控制门、整形、延时、二级整形、开关（可控硅）等。

能够通过调节电阻和电容的大小来改变灯亮的时间长短，声控是通过柱极体话筒采集声音，并产生脉冲信号。

光控电路则是由光敏电阻控制，光敏电阻在有光和无光状态下电阻阻值差距很大，能产生高低电平及通过逻辑器件控制电路。

延时电路则是由电阻和电容组成的充放电电路组成，通过电容的充放电来实现的。

2.2 设计要求预期目标：用声与光控制路灯，白天光线强，路灯不亮，只有光线暗时，通过声音触发路灯亮，并且灯点亮一定时间后，自动熄灭。

通过声光控路灯延时开关的设计与制作，收集用于完成声光控路灯延时开关设计与制作所需的相关资料。

完成PCB板的设计与制作。

按照要求制作开关实物，并完成本课题的设计论文。

设计安装后，白天有人在走道行走或说话时，灯泡不会点亮，而当晚上或光线较暗，只要有声响，则灯泡自动点亮，经设定的时间后熄灭。

2.3 设计的方案本设计的是一款以数字集成电路为主要元件制作的声光控路灯开关。

将该装置安装在楼道、走廊或卫生间等场所，在夜间或光线不足时，有人走动或发声时，灯会自动点亮，延时30S秒后自动熄灭，并在剩余2S时发出熄灭提示声。

在白天，控制开关不通，有光时，即使有声音也不能亮。

本课题研究的是声光控路灯延时开关的设计与制作，其主要工作方法是由声控和光控传感器来感应四周环境的变化，而做出相关的动作，从而控制照明灯的开关。

白天当光线照射到光敏电阻上时，其通过感应使电路封锁声音通道，使声音脉冲不能通过，则灯泡不受声音控制，即声控传感器暂时失去作用，灯泡不亮。

夜间或光线较暗时，光敏电阻因无光照呈低阻，经感应使声音通道开通，当有人走动或有人谈话时，通过声控传感器的感应，使得灯泡自动点亮，经过内部设定的时间后，灯泡自动熄灭。

应用磁控原理和多谐振荡器的结构知识确定原件的安装方式，电阻采用卧式安装，其他元件采用立式安装。

该装置可用于仓库、办公室和其它场所。

3 设计原理与功能说明3.1 电路的工作原理图3-1 原理方框图a等规格的单向可控硅，它的测量方法是：用r×1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极k，这时表针有ic选用cmos数字集成电路cd4011，其里面含有四个独立的与非门电路。

vss是电源的负极，vdd是电源的正极。

可控硅t选用1 a ／400v的进口单向可控硅1 00-6型，如负载电流大可选用3a、6a、10读数，黑表笔马上离开控制极k这时表针仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接说明该可控硅是完好的。

驻极体选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用r×100档将红表笔接外壳的s、黑表笔接d，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好，摆动越大灵敏度越高；光敏电阻选用的是625a型，有光照射时电阻为20k以下，无光时电阻值大于100mq，说明该元件是完好的。

二极管采用普通的整流二极管1n4001～1n4007。

总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。

集成电路要完成一定的功能，必定要与外部单元电路和外接元器件发生联系。

只有在知道了各引脚的作用后，才能分析各引脚的外单元电路和元器件的作用。

例如，知道某引脚是输入引脚，那么与该引脚所接的电容就是输入耦合电容，与该引脚有关的电路就是输入电路。

在识读集成电路图时，应当十分重视各引脚的功能。

引脚是内外电路联系的纽带。

引脚是内部相应方框的引出端，要明确各引脚与内部方框图的联系；要明确驯脚外接元器件的功能，外电路是通过引脚来配合内电路工作的。

在读图时，要逐个观察代表内部功能的各个方框图若逻辑电路图未附框图说明，则为了分析过程的清晰，可将上述分析的各部分单元相应用框图表示，再根据信号通路在框图上加上连线，构成电路方框图。

还要识别各自相应的引脚，识别外接电路或元器件。

CD4011型的集成电路，PCR606J的单向可控硅,N400MIC整流二极管，625A 光敏电阻，10uF/10V的电解电容，104、223的瓷片电容。

声光控延时开关的电路vd4，使电路结构简单，工作可靠性高。

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c1耦合到vt的基极进行电源滤。

波电为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻rg等元件组成光控电路，r5和rg组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，rg两端的电压高，即为高电平间t=2πr8c3，改变r8或c3的值，可改变延时时间，满足不同目的。

vd3和vd4构成两级整形电路，将方波信号进行整形。

当c3充电到一定电平时，信号经与非门vd3、vd4后输出为高电平，使单向可控硅导通，电子开关闭合；c3充满电后只向r8放电，当放电到一定电平时，经与非门vd3、vd4输出为低电平，使单向可控硅截止，电子开关断成一次电子开关由开到关的过程。

二极管vd1～vd4将交流220v进行桥式整流，变成脉动直流电，又经r1降压，c2滤波后即为电路的直流电源，为bm、vt、ic等供电。

声光控制延时开关主要由声控开关、光控开关、延时电路几部分组成。

声控是通过柱极体话筒采集声音，并产生脉冲信号。

光控电路则是由光敏电阻控制，光敏电阻在有光和无光状态下电阻阻值差距很大，能产生高低电平组成，通过电容的充放电来实现的。

最常用的延时电路是555，靠外接电容和电阻及通过逻辑器件控制电路。

延时电路则是由电阻和电容组成的充放电电路来控制时间，计算容易，缺点是延时时间不能很精确。

3.2总体电路总体电路组成：光控部分，声控部分，电源电路部分，延时部分。

总体电路图如图3-2所示：图3-2 总体电路图4 硬件的制作与调试4.1 电路的连接在连接电路的时候，要严格按照电路图连接电路，也要注意烙铁与电路板接触的时间，不要烧坏电路板。

并在联好电路以后进行测量。

即时发现问题与改正。

4.2 电子产品的调试与仿真在仿真软件中只能仿真多谐振荡这一部分。

当用Multisim进行仿真时按下开关，两个发光二极管交替发光，既证明所设计的电路这部分是成功的。

由图4-1中可以看出，在允许范围仿真成功。

图4-1 声光控延迟开关仿真图5 总结时间总是过得很快，经过两周的课程设计的学习，这其中的兴奋是无法用言语表达的。

学习模电这段时间也是我们一学期最忙的日子，不仅面临着期末考试，而且中间还有一些其他科目的实验，任务对我们来说，显得很重。

相关知识缺乏给学习它带来很大困难，为了尽快掌握它的用法，终于知道了如何操作。

刚开始我借来了一份电路原理图，但离实际应用差距较大，有些器件很难找到，后来到网上搜索了一下相关内容，顺便到学校图书馆借相关书籍，经过不断比较与讨论，最终敲定了的电路原理图。

为下步实物连接打好基础。

在做电路仿真时，我画好了电路原理图，接下来，开始了我们的实物焊接阶段。

之前的金工实习让我简单的接触到了焊接实物，以为会比较轻松，但实际焊接起来才发现此次与金工实习中的焊接实物有很大的不同，要自己对焊板上元件进行布置和焊接电路元件连线，增加了很大的难度。

在这次的课程设计中，遇到问题，最好的办法就是问别人，因为每个人掌握情况不一样，不可能做到处处都懂，发挥群众的力量，复杂的事情就会变得很简单。

在很多时候，我遇到的困难或许别人之前就已遇到，向他们请教远比自己在那冥思苦想来得快。

虽然最终实物做出来了，但这并不是我一个人做出来的。

通过这次课程设计，我明白了一个团队精神的重要性，因为从头到尾，都是大家集体出主意，来解决中间出现的各种问题。

从原理图的最终敲定，到波形的仿真，到元器件的选择与购买，到最后实物的焊接与调试，这都是大家分工合作的结果，正是因为大家配合得默契，每项工作都完成得很棒，衔接得很好，才使我们很快的完成了任务。

离真正掌握还有一定距离，但学习的这段日子确实令我收益匪浅，不仅因为它发生在特别的时间，更重要的是我又多掌握了一门新的技术，收获总是令人快乐。

为了让自己的设计更加完善，更加符合工艺标准，一次次翻阅这方面的书籍是十分必要的，同时也是必不可少的。

通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。

通过这次课程设计，能锻炼自己对所学理论知识和技能的综合运用力和实际动手能力；提高自己对文献资料的搜索和信息处理能力；具备一定的分析问题和解决问题的能力；培养自己对社会普通科学知识的了解，为以后的工作和学习奠定良好的基础。

这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作铺展了道路。