题目：声光控电路的设计学院：班级：姓名：学号：指导教师：时间：2012-3-19——2012-5-13目录：一：实训要求 (2)1.设计题目： (3)2.设计目的： (3)3.设计任务： (3)4.设计思路： (3)二：论文部分 (4)1. 概述： (4)1. Summary: (4)2.关键字 (4)2. The key word (5)3 软件简介 (5)3.1 Protel的简介 (5)3.2 Protel99 SE的划分 (6)3.3 Protel99 SE的功能 (6)4电路中用到的新元器件 (6)4.1 驻极体麦克风 (6)4.1.1 组成及工作原理： (6)4.1.2 驻极体话筒与电路的接法： (7)4.2光敏电阻 (8)4.2.1 组成 (8)4.2.2 作用 (8)4.2.3 主要参数与特性 (8)4.3 51单片机 (9)4.3.1 51单片机简介 (9)4.3.2 主要功能 (10)5声光控节能灯电路的组成 (10)5.1电源电路 (10)5.2继电器驱动 (11)5.3声控电路 (12)5.4光控电路 (14)5.5 单片机控制电路 (15)5.6 原理总图 (15)6参数计算 (16)6.1电源电路 (16)6.2继电器驱动电路 (17)6.3声控电路 (17)6.4光控电路 (18)8总结和展望 (19)9 参考文献 (20)10 附件一：实训要求1.设计题目：声光控电路的设计2.设计目的：通过声音和光线强度来达到电路开关的自由控制，节约能量的同时节省了人力物力，方便人们日常生活。
3.设计任务：掌握protel软件、了解设计一个电路的步骤更多与专业相关的知识、完成声光控电路的设计的所有步骤，设计出完整的可以投入生产的电路。
根据原理设计出相应的电路图，利用protel完成电路图的设计和绘制，并生成网表，最后完成PCB布局布线4.设计思路：在选择好主要器件包括驻极体麦克风、光敏电阻、51单片机的基础上通过更多器件的相互作用来实现声光控电路的功能。
并利用protel软件实现电路的绘制、布局布线、仿真等设计要求。
二：论文部分1. 概述：利用protel软件对声光控电路的设计进行设计和pcb版图设计同时进行仿真。
在protel软件中需完成的工作有：声光控电路的绘制、电路的检错纠错、生成网表、电路元器件封装的填写和绘制、在导入pcb前的检验、pcb板的设计、pcb版的布线、电路的仿真、导出pcb版图和电路图。
在所设计的声光控总电路分为以下五个模块分别为：电源电路，光控电路，声控电路，单片机控制电路，继电器驱动电路。
而我们根据在电路的设计和protel中的实践来实现声光控电路的要求。
利用的：。
在利用51单片机是需导入事先设计好的编程程序。
进而帮助电路实现相应功能。
1. Summary:Use of the acoustic protel software control circuit design of design and PCB layout design and simulation. In the software of protel work to finish are: electric circuit, draw the sound of a review of the circuit fault, and the formation of nets table, error correction circuit components encapsulates the fill in and draw in the load, the inspection before PCB, PCB design, PCB version of wiring, circuit simulation, export PCB layout and circuit diagram. In the control circuit design sound always divided into the following five modules for: power supply circuit, control circuit, sonic circuits, single-chip microcomputer control circuit, drive circuit relay. And we in the circuit design and according to the practice of the sound to realize protel electric circuit requirements. The main components of a body in a microphone, photoconductive resistance, 51 SCM. In the use of 51 SCM is need to import designed good programming procedures. Then to help achieve circuit function.2.关键字protel软件、pcb版图设计、51单片机、驻极体麦克风、光敏电阻2. The key wordProtel software, PCB layout design, 51 SCM, in a body microphone, photoconductive resistance3 软件简介3.1 Protel的简介Protel99 SE是Protel公司近几年来致力于Windows平台开发的拳头产品。
它能实现电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证和设计数据管理。
今天的Protel99 SE软件已不是单纯的PCB（印刷电路板）设计工具，而是一个系统工具。
它覆盖了以PCB为核心的全部物理设计。
新版本的Protel99 SE软件可以毫无障碍的打开Orcad、Pads、Accel（PCAD）等知名EDA格式的设计文件，以便用户顺利过渡到新的EDA平台。
Protel99 SE E是ProklTechnology公司开发的基于Windows环境下的电路板设计软件。
该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，仍然是大中专院校电学专业必学课程，同时也是业界人士首选的电路板设计工具。
Protel99 SE由两大部分组成：电路原理图设计（Advanced Schematic）和多层印刷电路板设计（Advanced PCB）。
其中Advanced Schematic由两部分组成：电路图编辑器（Schematic）和元件库编辑器（Schematic Library）。
虽然Protel99 SE本身包含了庞大的元件库，但在实际应用中总会遇到找不到元件的情况，这时就需要根据元件资料自己动手在元件库中制作这个元件。
还有一种情况是各种元件分散在各个公司的元件库中，不便与使用，所以要把常用元件集中到一个元件库中，这就要自己动手制作，将经常用到的元件复制到这个元件库中，方便以后的使用。
3.2 Protel99 SE的划分Protel99 SE共分5个模块，分别是原理图设计、PCB设计（包含信号完整性分析）、自动布线器、原理图混合信号仿真、PLD设计。
3.3 Protel99 SE的功能Protel99 SE软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。
这些功能是：（1）原理布图（2）PCB自动或人工布线（3）SPICE电路仿真革命性的特点：（1）互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。
（2）仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、A VR、PIC、ARM、等常用主流单片机。
还可以直接在基于原理图的虚拟原型4电路中用到的新元器件4.1 驻极体麦克风4.1.1 组成及工作原理：驻极体麦克风由声电转换和阻抗变换两部分组成。
声电转换的关键元件是驻极体振动膜。
它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。
然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。
膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。
膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。
这样，蒸金膜与金属极板之间就形成一个电容。
当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。
驻极体膜片与金属极板之间的电容量比较小，一般为几十pF。
因而它的输出阻抗值很高(Xc＝1／2~tfc)，约几十兆欧以上。
这样高的阻抗是不能直接与音频放大器相匹配的。
所以在话筒内接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。
场效应管的特点是输入阻抗极高、噪声系数低。
普通场效应管有源极(S)、栅极(G)和漏极(D)三个极。
这里使用的是在内部源极和栅极间再复合一只二极管的专用场效应管。
接二极管的目的是在场效应管受强信号冲击时起保护作用。
场效应管的栅极接金属极板。
这样，驻极体话筒的输出线便有三根。
即源极S，一般用蓝色塑线，漏极D，一般用红色塑料线和连接金属外壳的编织屏蔽线。
4.1.2 驻极体话筒与电路的接法：驻极体话筒与电路的接法有两种：源极输出与漏极输出。
源极输出类似晶体三极管的射极输出。
需用三根引出线。
漏极D接电源正极。
源极S与地之间接一电阻Rs来提供源极电压，信号由源极经电容C输出。
编织线接地起屏蔽作用。
源极输出的输出阻抗小于2k，电路比较稳定，动态范围大。
但输出信号比漏极输出小。
漏极输出类似晶体三极管的共发射极放入。
只需两根引出线。
漏极D与电源正极间接一漏极电阻RD，信号由漏极D经电容C输出。
源极S与编织线一起接地。
漏极输出有电压增益，因而话筒灵敏度比源极输出时要高，但电路动态范围略小。
Rs和RD的大小要根据电源电压大小来决定。
一般可在2．2～5．1k 间选用。
例如电源电压为6V时，Rs为4．7k，RD为2。
2k。
图3输出电路中，若电源为正极接地时，只须将D、S对换一下，仍可成为源、漏极输出。
一声控电路前置放大级中驻极体话筒的源极输出和漏极输出的两种不同的接法，最后要说明一点，不管是源极输出或漏极输出，驻极体话筒必须提供直流电压才能工作，因为它内部装有场效应管。
4.2光敏电阻4.2.1 组成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。
4.2.2 作用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。