★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★目录 (2)摘要 (3)前言 (4)一、设计任务及主要指标和要求 (5)1.1、设计任务 (5)1.2、主要技术指标 (5)1.3、设计要求 (5)1.4、设计条件 (5)二、设计总体思路，基本原理和框图 (6)2.1、设计思路 (6)2.2、设计原理 (7)2.3、工作流程框图 (7)三、单元电路设计 (8)3.1、方案论证 (8)3.2、单元电路设计 (9)3.3、重要元器件简介 (11)四、总体电路 (15)五、参数计算 (17)六、焊接调试电路 (17)七、心得体会 (20)八、电子元器件清单 (21)九、参考文献 (21)声光双控延时节电开关系统设计摘要：声光双控延时节电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，而且降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流，适合于各种楼房走廊的照明设备。
本次设计的是一个灵敏度很高的声控开关，用普通的行人脚步声就能将电路触发。
本电路仅用一只CMOS门电路HEF4069与压电陶瓷声传感器配合就能将双向可控硅触发，使其导通，将电灯打开。
它不需发送关闭信号，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，在白天由光敏二极管控制着电路，即使受到声信号的触发，开关也不会被打开。
这种声控开关适合于作安装在楼道等公共场所的照明灯的声控开关。
关键词: 声光双控延时节电开关ABSTRACT:Acousto-optic pairs of energy-saving switch control delay applies not only to residential areas, the corridor, but also applies to factories, office buildings, teaching buildings and other public places, it has a small size, beautiful shape, making easy, reliable, etc., but also reduces to consumption, energy conservation, pay attention to environmental protection is the main trend in today's world, suitable for all kinds of buildings, corridor lighting. The design is a high sensitivity of the voice-activated switch, with the ordinary pedestrian footsteps will be able to trigger the circuit. This circuit only one CMOS gate HEF4069 and piezoelectric ceramic acoustic sensors with bi-directional SCR can be triggered to conduction, the lights turn. It did not have to send off the signal from the circuit's own delay circuit will be lights off. When the lamp is opened, the delay circuit delay of about 25s after lights shut down automatically. The circuit also has an automatic light control role in the day by the light-sensitive diode control circuit, even if triggered by the acoustic signal, the switch will not be opened. This voice-activated switch suitable for installation in the corridor lighting in public places such as voice-activated lightswitch.KEYWORDS: Acousto-optic pairs of energy-saving switch control delay 前言：近年来，城市居民住宅越来越趋向高层化。
高层建筑的一个不可忽略的问题是楼道等公用部分的照明问题。
楼道照明灯如果不能做到随手关灯，将是一个极大的能源消耗。
以一栋六单元十二层楼房为例：每层安装一只15瓦的灯泡，就是72个灯泡，每小时耗电1.08度。
如果这些灯彻夜通明，一晚耗电10多度，一年就是4000多度。
一般住户在开灯后往往忘了或不愿意再费事专门去关灯。
感应式楼道照明开关是解决这个问题的一种简单方法。
它可以在开灯后一定时间内自动熄灭。
在白天，即使有人走过，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。
声光双控延时节电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，而且降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流，适合于各种楼房走廊的照明设备。
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。
生产需求：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。
基础设施建设方面：机场、铁路、港口、城市轨道交通等讯速发展，每一项工程均需要照明。
城市亮化工程方面：城市广场、绿地、道路、建筑物泛光照明，已从大城市发展到中小城市。
因此我设计一个声光双控延时节电开关来解决此浪费问题。
夜晚，行人经过楼道口出入时，照明灯自动点亮25s后熄灭；白天，照明灯自动停止工作。
正文：一、设计任务及主要指标和要求1.1、设计任务在实习的两周内保质保量完成设计声光双控延时节电开关电路，并且购买相关元器件焊接出实物，并进行调试。
1.2、主要技术指标延迟时间τ=25s；控制方式光敏二极管、压电陶瓷传感器、双向可控硅等控制照明灯点亮和熄灭；1.3、设计要求（1）、设计思路清晰，给出整体设计框图；（2）、设计各单元电路，给出具体设计思路、电路器件；（3）、总电路设计；（4）、安装调试电路；（5）、写出设计报告；1.4、设计条件（1）、Protel，NI Multisim软件辅助设计电路原理图及仿真。
（2）、图书馆借阅相关电子设计与制作的参考书籍。
（3）、充分利用电子阅览室数字图书馆有效资源，查阅相关设计期刊。
（4）、请教辅导老师和同学有疑惑的地方，以方便快速。
二、设计总体思路，基本原理和框图2.1、设计思路此课程设计灵感来源于寝室楼道、走廊上的不眠灯。
当时就想能否设计一个像家里楼道那样的节电照明灯，从而相应党“十七大”提出的科学发展，建和谐环保社会。
（1）、照明灯是夜晚才能点亮，如果白天点亮就起不到节能作用了，这就要安装一个光敏二极管来控制电路开启和关闭，光敏二极管RD感应光线明暗来判断白天黑夜。
在夜晚时，有行人通过时照明灯点亮，这就需要一个压电陶瓷传感器，从而控制双向可控硅VS的导通与断开。
白天，光敏二极管RD电阻极小，双向可控硅VS不能被触发；夜晚，光敏二极管RD电阻极大，双向可控硅VS可以被触发。
（2）、电路中，反相器F1作为电压放大器，R2是它的偏置电阻。
由压电陶瓷声传感器HTD接收到脚步声信号并将其转换为电脉冲后，经F1放大、F2整形后由⑩脚输出。
光敏二极管RD和F3、F4组成光控电路。
夜间，由于光敏二极管的内阻很大，它和R3的并联值仍然很大，电容C3作为耦合电容，将F5输出的信号脉冲耦合至F3、F4，经过VD5的整流向C3充电。
当C3充电至F5的转换电平后，F5输出低电平，再经F6反相变为高电平，并通过R5将双向可控硅VS触发，接通了电灯的电源通路。
该通路为：电源火线→VD2→VS→VD4→灯泡→电源零线。
（3）、在白天，由于光敏二极管RD内阻变小（约为10kΩ），它和R3的并联值也变小，这时C2和R3∥RD形成了微分电路，而不是原来的耦合电路。
由F2输出的脉冲信号，通过微分电路形成的尖脉冲远不足以使F3及其后续电路改变状态，因而可控硅不可能被触发，电灯不会亮。
（4）、C3、R4与F5组成延时控制电路。
当控制信号由F4输出后，通过VD5整流，将脉冲信号变为直流后向C3充电，并在充电电压达到一定值后使F5发生转换。
当控制信号消失后，电容C3通过R4放电，放电时间常数为R4•C3，约为25秒。
当C3放电至使F5的输人端电压低于转换电平后，F5输出高电平，F6输出低电平，双向可控硅VS关断，电灯因失去电源而熄灭。
课程设计声光双控延迟节电开关电路2.2、设计原理该开关体积小，可直接安装于原电灯开关处，两根引线与原开关的接线相连。
平时，电源经VD1～VD4整流、R1和C1滤波、稳压管DW稳压后，向电路提供工作电源。
电源回路由负极经VD4及灯泡灯丝形成回路。
由于电路处于静态，基本上不消耗电流，因此既不会使灯泡发光，也不会消耗电能。
这时，在F5的输人端，由于有下拉电阻R4的作用，它的输出端⑥脚为高电平，F6的输出端⑧脚为低电平，双向可控硅VS因无触发信号而不导通，灯不会亮。
2.3、工作流程框图光敏二极管RD夜晚白天双向可控硅VS可触发双向可控硅VS 不能被触发有行人无行人声传感器HTD 接收到脚步声声传感器HTD无脉冲声传感器HTD 发出脉冲C2和R3∥RD形成了微分电路F1放大、F2整形光敏二极管RD、R3、C3耦合F5输出的信号脉冲耦合至F3、F4VD5的整流三极管V6不导通F3及其后续电路不改变状态可控硅不能被触发尖端脉冲过小照明灯ZD不亮课程设计 声光双控延迟节电开关电路三、 单元电路设计3.1、方案论证：方案一：在NI Multisim 软件中设计和仿真声光双控延时节能开关电路。