发布时间 : 星期一 文章[最标准]模拟电子技术课程设计声控开关的设计更新完毕开始阅读
目 录
1绪 论 ......................................................................................................................................................................... 1 1.1 声控开关介绍 ................................................................................................................................................. 1 1.2 设计任务技术指标： ..................................................................................................................................... 1 2 设计的目的和任务................................................................................................................................................... 1 3 设计要求及总体框图设计 ....................................................................................................................................... 2 4功能设计 ................................................................................................................................................................... 3 4.1 VCC值的确定 .................................................................................................................................................... 4 4.2 延迟的确定 ....................................................................................................................................................... 4 4.3 与非门的高低电平的输入确定 ....................................................................................................................... 4 4.4 整流电路的设计 ............................................................................................................................................... 5 4.5 电容滤波电路 ................................................................................................................................................... 7 4.6 晶闸管的工作原理 ........................................................................................................................................... 8 5 总原理图 ................................................................................................................................................................ 10 6元件清单 ................................................................................................................................................................. 11 7 总结 ........................................................................................................................................................................ 12 参考文献 .................................................................................................................................................................... 13
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1绪 论
1.1 声控开关介绍
声控开关，全称是声控延时开关，是一种内无接触点，在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启，并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。
生活中，好多地方都使用声控灯照明，声光双控延时照明灯白天自动关闭，夜间有人走动时，其脚步声或谈话声可使电灯自动点亮，声音过后30s电灯又会自动熄灭。这种延时照明控制开关能有效地消除长明灯、节约电能；
声控开关，即采用模电数电混合集成电路，进行逻辑运算，控制电路中电流。其中重要部件光控电子开关，它的“开”和“关”是通过可控硅的通断来实现，而可控硅的通断又受自然光的亮度（或人为亮度）控制，故声控灯又名为声光控灯。该装置适合广泛用于楼梯、走廊、路灯和厕所等场所的照明，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电。声控开关在实际中的应用相当广泛，是一些声控灯基本组成部分，其原理适用于很多声控器械，它涉及到时序逻辑电路如何设计、分析和工作等方面。通过此电路更深刻的了解时序逻辑部件的工作原理，从而掌握如何根据需要设计满足要求的各种电路图，解决生活中的实际问题，将所学知识应用于实践中。
1.2 设计任务技术指标：
1. 任务：设计一个声控开关，控制对象为发光二极管。 2.基本要求
a、接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管（电流5～10mA），延时时间在1～20s之间可调。b、延时时间用数字显示（采用共阳极数码管），时间单位可调，显示范围为1～20s。
2 设计的目的和任务
1、巩固加深对模拟电子技术基础的理解，提高综合运用所学知识的能力，培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
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2、通过查找资料、选方案、设计电路、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、研制电子产品打下良好的基础。
3、设计模拟和数字电子混合电路，实现特定功能。学习这一技能，积累这方面的经验。
3 设计要求及总体框图设计
1、办公楼或居民楼应用的声控开关； 2、白天光线充足时，灯不亮；
3、晚上光线暗，若无人声，灯不亮；若有人声，则亮。 据技术要求，此声控灯开关可由以下几个单元组成：
图1 整体框图
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4功能设计
本设计主要由桥式整流电路、降压滤波电路、声音信号输入电路、光信号输入电路、延时控制电路以及外接电路6部分组成。
图2 声光控制电路图
根据图2 电路，原理如下：
由四个二极管组成的桥式整流电路将输入电路的220V 50Hz交流电压变换成脉动直流。该脉动直流电压一路有R3和R1、C3分压并滤波后得到传感及逻辑控制电路所用的电压VCC；另一路接到晶闸管BT169的阳极。
当BT169的控制级（栅极）为高电平且输入的交流信号Vi=COS(wt+Φ) 处于正半周期时，电流由D2→地→D4→灯流过而将灯点亮。当Vi处于负半周期时，电流由灯→D3→地→D1而将灯点亮。当BT169的控制级为低电平时，晶闸管截止，此时不会产生驱动灯的电流，此时灯是熄灭的。由此可见，灯的亮灭是由晶闸管的控制级电平决定的。因此，关键问题是如何控制其栅极电平的高低。
有光时灯灭；无光无声时灯灭；无光有声时灯亮。参考图2，对光敏电阻RW而言，当有光时，RW<2kΩ，此时HD14011的1脚即第一个与非门的一个输入端为低电平（地），所以3脚为高电平、4脚为低电平，10脚为高电平，11脚为低电平，则此时晶闸管截止，灯泡是灭的。相反，如果无光时，RW>2MΩ，此时HD14011的1脚是高电平，此时第一个与非门的输出取决于2脚的状态，而2脚的状态将由噪声传感器来决定，当没有声音时，2脚为低电平，因此A为高电平，B为低电平，C为高电平，D为低电平，此时晶闸管截
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