《（最新）楼道声光控灯及开关课程设计.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（最新）楼道声光控灯及开关课程设计.pdf（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、课程设计楼道声光控制灯系别：电子工程系班级：电信 13-2 组员：杨芹周超 周正霖黄永杰 格绒次里唐兢杰 湛清华指导老师：蒋雪琴目录摘要.3引言.4第 1 章设计流程.5第 2 章电源模块.7电源电路的设计.7电源电路的工作原理及相关参数的分析.7电源电路的其他设计.9第 3 章信号收集模块.9光信号收集电路.11光信号电路的设计113.1.2 光信号电路的工作原理相关参数的分析.113.1.3 光信号电路相关参数的分析.12声音信号收集电路.12第 4 章信号处理模块.14芯片 TC4081BP的介绍.14芯片 TC4081BP的工作原理.14.第 5 章延时模块.16延时电路的设计.16延
2、时电路的工作原理.16 RC 电路的放电过程.17 RC 电路的时间常数17延时时间的可优化性.18第 6 章被控制模块.19被控制电路的设计.19被控制电路相关参数的分析.206.2.1 相关元件介绍.20总结.24参考文献.25摘要声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、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。此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。它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”。本次课程设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。本
3、电路仅使用一只CMOS 门电路 TC4081BP、一个 CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。它不需要发送关闭信号，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，在白天由光敏电阻器控制着电路。即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。在此电路的设计中，要注意三点，第一是要合理设计三极管的静态工作点，使之处于饱和或截止两状态；第二要调节好电位器，从而使声控开关和光敏电阻具有良好的灵敏度；第三要合理设定延时RC，实际和理论延时时间总会有差距的。关键词：声光
4、双控延时节电开光引言近年来，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 只灯泡，每小时耗电度。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去专门关灯。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，楼道等也不会亮，可以达到节能的目的。声光双控延时开关体积小，外形美光，制作容易，且节能环保，是当今世界的主潮流。由于近年我国的
5、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。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，而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。所以我们小组设计一个声光双控延时开关来解决此浪费问题。夜晚，行人经过楼道出入口时，照明灯点亮25s 后熄灭；白天，照明灯自动停止工作。第 1 章设计流程此设计是为了实现声控光控延时开关的功能。在白天时无论是否有声音，灯都不能被点亮，即白天时不需要光照，在夜晚当有声音产生时
6、，灯被点亮，且在声音消失后，灯能够维持一段时间亮度，即在夜晚有人经过的时候，灯被点亮，并有足够的时间让人通过。所设计的电路分为五个模块：电源模块，信号收集模块，信号处理模块，延时模块和被控制模块。(模块图如1-2)电源模块为整个电路提供稳定的直流电源，使驱动三极管，芯片 TC4081BP 和灯。信号收集模块分为声音信号收集模块和光信号收集模块。声音信号收集模块将声音信号转变为音频电信号从而能够输入电路，起到控制开关的作用。光信号收集模块将光强度的改变转变为电压的改变，与声音信号一起控制芯片的输入。信号处理模块即是芯片TC4081BP对声音，光信号导致的电信号的改变进行处理，从而驱动被控制电路，
7、并作用于延时模块。延时模块是在信号处理模块的作用下工作，起到延时的作用。被控制模块在信号处理模块及延时模块的共同作用下工作，达到设计目的。图 1-2感光电阻 RG控制门 D1延时 R8,C3二级整形D3,D4继电器 T灯泡整形 D2放大 VT检音 BM第 2 章电源模块这一章详细介绍电源模块的电路设计，电路中各个器件参数确定的相关分析，其工作原理及其他类似的设计。为整个电路提供5V、12V的直流电源，是电路的动力来源。2.1电源电路的设计电源电路采用降压、整流、滤波和稳压的组合电路，将220V的交流电压变为 5V和 12V的直流电压。模块图如图 2-1图 2-1降压过程是将 220V单相交流电
8、压直接输入有一定匝数比的变压器，得到降压后的电压。然后将变压器副边的交流电压通过单相桥式整流电路，得到脉动系数较大的直流电压。为了减小电压的脉动，将经过整流桥整流后的直流电压通入由滤波电容构成的滤波电路，使输出较为平滑的电压。要得到稳定的直流电源需将滤波后的电压输入稳压电路。稳压电路由电阻稳压二极管构成，利用二极管的稳压特性，使得到不受电网电压波动和负载电阻变化影响的稳定性较高的直流电压。2.2电源电路的工作原理及相关参数的分析电源电路原理图：电源变压器整流电路滤波电路稳压电路图 2-2为了得到 5V和 12V的直流电源，将220V频率为 50Hz的单项正弦波交流电输入变压器，其原边与副边的比
9、为12nn，经过变压器得到2u=2220u12nn（2.2.1）得到12nn=15交流电2u通入单项桥式整流电路经过全波整流得到平均值为()1O AVU=2u的直流电压，其脉冲系数很大。单相桥式电路中的整流桥的二极管选用IN4007。然后将()1O AVU的直流电压通入滤波进行滤波，可以得到平均值为()2O AVU=2u=18V的直流电压。滤波电路中的电容为1C，与1C并联的负载为LR，1C的取值满足LR1C=（35）2T (2.2.2)得到1C=（35）2T1LR?理想情况下可将交流分量全部滤掉，使输出电压仅为直流电压，然而，由于滤波电路为无源电路，所以接入负载后必会影响其滤波效果，要得到稳
10、定的直流电源需将滤波后的电压输入稳压电路。稳压电路中的稳压管Dz1选用稳压值为 12V的稳压二极管，其型号为 2CW19；Dz2选用稳压值为 5V的稳压器二极管，其型号为2CW12经过查阅电子元器件的手册，Dz2的最小工作电流为2minZI=10mA最打工作电流为2maxZI=45mA 内阻为2r50。R2和 Dz2对 Dz1的电压1ZU进行分压，Dz2上电压为2ZU，则2R上的电压为2RU212RZZUUU (2.2.3)221222RRZZUUUIRR (2.2.4)2min2maxZRZZIII(2.2.5)则得到2R的阻值范围为2222max2minRRZZUURII（2.2.6）所以
11、2R700，所以去2R=500查 阅手 册得 到 稳 压管1ZD的 最小 工 作 电 流为1minZI=5mA，最 大工 作 电 流 为1maxZI=17mA，内阻为1r35.所以1min11maxZZZIII（2.2.7）()2111O AVZRUUIR（2.2.8）11212ZRRRZIIIII（2.2.9）()212max1min1O AVZZZUUIIR (2.2.10)()212min1max1O AVZZZUUIIR (2.2.11)()21()2111max2min1min2maxO AVZO AVZZZZZUUUURIIII (2.2.12)所以 1201R222,所以取1R=
12、200根据电路图得到1122/()LRRrrR(2.2.13)因此得到1C，取1C=1uF2.3电源电路的其他设计此电源电路还有其他方式的设计。如图2-3图 2-3由于该电路所要求的电压值可以在一定的范围内波动，可以将220V交流电源通过整流桥后用两个阻值较大的电阻R1、R2进行分压，并用电容C在电阻 R2上并联，对 R2的电压进行滤波，最后在电容C形成上正下负的直流电压。R1、R2 的取值应该较大，使得电路上的电流较小，其中R2 上的电压值要考虑与R2并联的负载大小，在此次电路设计中，后面连接的被控制电路、芯片、声控、光控电路上的电阻连接起来大约为20K，所以取 R2为 20K，R1为 15
13、0K,则 R2上分得的电压为 U=220(R2RL)(R2RL+R1)（）第 3 章信号收集模块光信号收集电路3.1.1 光信号收集电路的设计对于光信号的设计，我们要求在白天与晚上R5与 RG间的电压输出有很大的反差，在白天要求输出低电平，而在晚上要求输出高电平，所以必须要用光敏电阻 RG。将光敏电阻 RG与 R5串联起来，所构成的电路图如下：图 3-13.1.2 光信号电路的工作原理表 3-1 光敏电阻型号最大电压（VDC）最 大 功 耗（mw）环 境 温度光 谱 峰值(nm)亮电阻（K）暗电阻（M）MJ20516 250500-30+7056051表 3-1在白天光较强时，光敏电阻 RG的
14、阻值较低（约为），在 R5与光敏电阻的两端加有 12V的电压，在白天我们要求此端输出低电平，则不管声控部分输出的是高电平或低电平，芯片TC4081BP 最终都输出低电平，则使得控制电路的三极管不导通，继电器上无电流，由继电器的工作原理可知灯泡不亮。所以R5的阻值要远大于，近似使得R5短路。在晚上光线较暗时，光敏电阻RG 的阻值变大（最大约为50M），R5、RG串联对 12V 电压分压，在晚上我们要求此端输出高电平，若此时有声音即声控部分输出高电平，则芯片TC4081BP 最终输出高电平，使得控制电路的三极管导通，继电器上有电流，由继电器的工作原理可知灯泡亮。若无声音，则声控部分输出低电平芯片T
15、C4081BP 最终输出高电平，灯泡不亮。所以 R5的阻值要远小于 50M，这样晚上可认为电压全分与R5，RG短路。即控制灯泡在晚上无声时不亮。3.1.3 光信号电路相关参数的分析通过对光电路的工作原理分析我们要求R5阻值要远大于，同时又要远小于 50M。再由串联分压公式可知 (R5+RG)*I=Vcc （）所以 R5=Vcc/IRG由于在白天 RG 约为，晚上 RG约为 50M，Vcc=12V我们综合各种因素最终选择R5为 1M。声音信号收集电路声音信号收集电路的设计图 1 仿真声控部分原理图顾名思义，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
16、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。仿真电路原理如图1 所示。在仿真当中，由于仿真软件的不熟，声音输入部分我们用开关代替，同样电容C2具有通交流阻直流的作用，由于声音输入相当于一个正弦信号输入。所以在仿真中，我们把麦克风用导线代替，电容也用开关代替。当外界有声音发出时，开关闭合，可使三极管VT 瞬间截止，集成电路A的 2 脚便通过电阻器 R4连接 12V电压正极，又因A的一脚在晚上也是高电压，便相继使 A的 3 脚输出低电压，5 脚和 6 脚也为低电压，4 脚则输出高电压。该电压经二极管 VD1正偏导通
17、，向电容器 C2充电，又使 A的 8 脚和 9 脚为高电压，继续控制 A的 10 脚输出低电压，12 脚和 13 脚为低电压，11 脚输出高电压。使三极管导通，便使继电器工作，开关闭合，从而驱动灯泡H放光。注：在仿真中灯泡我们用的是发光二极管（LED）。当外界没有声音发出时，开关断开，三极管输入到集成电路A 的 2 脚一个低电平。又因 A的一脚在晚上也是高电压，便相继使A的 3 脚输出高电压，5 脚和 6 脚也为高电压，4 脚则输出低电压。该电压经二极管VD1正偏导通，又使 A的 8 脚和 9 脚为低电压，继续控制A 的 10 脚输出高电压，12 脚和 13 脚为高电压，11 脚输出低电压。三
18、极管不工作，继电器无法产生电流，继而无法导通开关，从而灯泡 H不第四章信号处理模块4、1 芯片 TC4081BP 的介绍TC4081BP 是一种将四个基本二输入与非门电路集合在一起制成的集成电路，因此称为二输入四与非门集成电路。利用该集成电路既可以设计放大器，也可以设计振荡器，还可以设计控制开关，因此被广泛应用于各种电子设备中。另外，TC4081BP内部四个二输入与非门电路各自独立，实际中可选用其中一个，也可以四个全用，还可进行并联、串联应用，这又给我们的设计带来了极大的方便。4、2 芯片 TC4081BP 的工作原理TC4081BP的外形如图 4-1 所示，它是采用晶体管制造工艺在硅晶片上生
19、产四个各自独立的二输入与非门电路，然后采用 DIP-14 标准封装而成的双列14 脚直插式结构。图 4-1 图 4-2TC4081BP 的 14 个引脚的排列、引脚名称及内部结构如图4-2 所示，可以很清楚的看到四个二输入与非门相互独立，每个单独的与非门有两个输入端和一个输出端。四个与非门被集成后，TC4081BP 的 1 脚、2 脚、3 脚属于第一个与非门电路，其中 1 脚的 1IN1 端为该与非门的输入端，2 脚的 1IN2 端为该与非门的另一个输入端，3 脚的 1OUT 端为该与非门的输出端；4 脚、5 脚、6 脚属于第二个与非门电路，其中4 脚的 2IN1 端为该与非门的输入端，5 脚
20、的 2IN2 端为该与非门的另一个输入端，6 脚的 2OUT 端为该与非门的一个输出端；8 脚、9 脚、10 脚属于第三个与非门电路，其中8 脚的 3IN1 端为该与非门的输入端，9 脚的 3IN2端为该与非门的另一个输入端，10 脚的 3OUT 端为该与非门的一个输出端；11 脚、12 脚、13 脚属于第四个与非门电路，其中 11 脚的 4IN1 端为该与非门的输入端，12 脚的 4IN2 端为该与非门的另一个输入端，13 脚的 4OUT 端为该与非门的一个输出端；7 脚、14 脚为 TC4081BP 的工作电源输入端，7 脚位电源的负极 Vss，14脚为电源的正极Vdd。在 TC4081B
21、P 中，每个与非门的两个输入端与一个输出端之间所呈现的关系见表 4-1。第一个输入端（1 脚）第二个输入端（2 脚）输出端（3 脚）011101001110表中以 TC4081BP 的第一个与非门为例，“0”表示低电压，“1”表示高电压与非门集成电路是一种价格最低廉的集成电路，而且工作损耗小，适应电压范围宽，可在 318V的范围内正常工作，因此得到广泛应用。图 4-3 信号处理第五章延时模块延时电路的设计根据电容的特性，电容两端的电压时缓慢变化的，譬如说：灯泡要通电，它的电压在通电一刻有0 变为另一个值，如 1V。但是由于其时缓慢变化的，即 01V中间的每一个值灯泡都经历过，突然的变化不会到时
22、突变，时存在电容缓冲的。根据这一特性，将电容两端并联一个电阻，从而可以一个延时电路，即图中的由延时电阻器R6和延时电容器 C2组成的延时电路。如图5-1 所示。图 5-1 延时电路的原理图延时电路的工作原理灯泡 H 在晚上受声音控制发光后，若不再有响声输入到话筒B，三极管 VT又受 R2、R3分压正偏导通，使A得 3 脚输出高电压，A的 4 脚输出低电压，二极管 VD1无正偏截止。但是电容器C2正极电压不会很快降低，它通过电阻器R6放电。由于电阻器 R6的阻值较大，电容器 C2上所充的电需要一定时间才能放完。这样就使 A的 10 脚保持为低电平，11脚保持为高电平，灯泡保持发光。只有等到电容器
23、 C2放点结束，使 A的 8 脚，9脚将为低电平，10 脚输出高电平，12 脚、13 脚位高电压，11 脚输出低电压后，通过三极管控制继电器的工作状态，以切断灯泡 H的电流回路，实现灯泡 H在延时亮一段时间后又自动熄灭，从而实现了延时功能。RC 电路的放电过程当电容 C2 已有电压 U0时，且二极管无正偏截止时，电容器立即对电阻R6惊醒放电，放点开始时的电流为0UR,放电电流的实际方向与充电时相反，放电时的电流 i 与电容电压cu随时间均按指数规律衰减为零，电流与电压的数学表达式为:01tRCcuUe（5.3.1）0tRCUieR（5.3.2）式中0U为电容器的初始电压。放电时i 和cu的变化
24、曲线如图5-2 所示。图 5-2 RC放电时电压和电流的而变化曲线 RC 电路的时间常数RC电路的时间常数用t表示，tRC,t的大小决定了电路充放电时间的快慢。对于充电而言，时间常数t时电容电压cu从零增长到%US所需而当时间；对放电而言，t是电容电压cu从0U下降到%0U所需的时间。R6的阻值为 250K，C2为 100uF,则有6*2tRC6*2tRC=250K*100uF=25s所以延迟时间为 25s延迟时间的可优化性在电路中，电路的延迟时间是由电阻和电容协调控制的，因此，可以通过改变电容和电阻的值来增长或缩短延迟时间。譬如说在一栋小区中，可以通过先调查小区内居民的平均年龄，在合理的装置
25、延迟时间不同的照明灯，如果偏于老龄化的小区就把延迟时间增长一些，如果不是的话可以稍微缩短一下其延迟时间，这样做会更加人性化，更加节约能源，切实符合当今时代的主潮流。第 6 章被控制电路电路工作原理图 5-1 被控制电路被控制电路三极管T2、继电器 H、LED灯 D3、电阻 R8、R9，二极管 D2组成，在这部分电路中，继电器和三极管相当于一个开关，可开通或关断灯泡连接的5伏直流电源，。当三极管 T2处于饱和导通状态时，集电极电流驱动继电器H动作，开关闭合，灯泡回路导通，此时在灯泡回路中，电流从直流电源沿电阻R8 继电器中的开关 LED灯 D3，最后流回直流电源，就这样灯泡亮也。当三极管 T2
26、处于截止状态时，继电器H中无电流通过，故而继电器开关无法动作，导致灯泡回路开路，无电流通过，LED灯 D3不亮。继电器 H中开关动作受三极管T2控制，当三极管 T2处于饱和状态时，其集电极有电流通过，从而驱动继电器H 中的开关动作，灯泡回路导通；而当三极管T2 处于截止状态时，其集电极无电流通过，继电器中无电流通过，其开关无法动作，灯泡回路关断。三极管 H是处于饱和导通还是处于截止断开，则由其基极B控制。当 B极电压处于高电平时，其值高于集电极C的电压，而且大于三极管T2 的开启电压 Uon,三极管处于饱和导通状态，集电极上的继电器中有电流通过；当基极 B处于低电平状态时，其值小于三极管开启电
27、压Uon，三极管处于截止状态,其集电极中无电流，三极管这个“开关处于断开状态。二极管 D2的作用是保护继电器。当三极管T2饱和导通时，继电器中有电流通过，此时是二极管 D2相当于开路，对电路无影响，；当三极管在转换到截止状态的瞬间，由于继电器中含有电感元件，那么必然会在此刻产生极大的电流，如果不加二极管D2，电路可能会因电流过大而损坏，而加上二极管后，电流改变流向，通过二极管 D2和继电器中的电感组成的回路完成放电过程，不会损坏电路。电路参数分析6.2.1 相关元件介绍 1.三极管 T2选用的是 9014型 NPP型硅管，相关参数如下表 5-1VCEO45VVCBO50VVEBOIC100mA
28、IcVCEICBOAIEBOAVCE(sat)VBE(sat)ft150MHz4002.继电器 H选用的是 OMRON 继电器 G2R-1 DC12，这是一种小型直流继电器，线圈参数如下：表 5-2制造商Omron触点形式:SPDT线圈电压12 VDC 触点额定值10 A触点端接Solder Pin 安装风格Through Hole功耗530 mW触点材料Silver AlloyPart#Aliase12DC G2R1 G2R112DC3.二极管 D2二极管选用的是IN4148,其参数如下：表 5-3最高反向工作电压(V)75反向击穿电压(V)=100最大正向电流(mA)150正向压降(V)=
29、反向回复时间(ns)=44.日光灯 D3日光灯选用 26MM*1500MM（150cm）规格的 LED灯泡，其额定功率为 25W，使用寿命在 3 万-5 万小时，供电电压为为AC85V-260V(交流)。注：为何选用 LED灯答：它不但超强节能更为环保.还是国家绿色节能照明工程重点开发的产品之一，是目前取代传统的日光灯的主要产品。LED日光灯综合应用 LED电光源，独特的电路控制设计，真正达到了高效节能，省电 80%以上。超高亮度，显色指数高，是最新型的室内照明产品，不需使用镇流器、启辉器，无频闪。安装非常简单，安装时将原有的日光灯取下换上 LED日光灯，将起辉器去掉即可。LED 日光灯节电高
30、达70以上，寿命为普通灯管的 30倍以上，几乎是免维护。适用范围：写字楼、工厂、商场、学校、居家等室内照明LED日光灯的十大优点：1：环保型灯具传统的日光灯中含有大量的水银蒸汽，如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中。但 LED日光灯则根本不使用水银，且LED产品也不含铅，对环境起到保护作用。LED日光灯公认为二十一世纪的绿色光源。2：少发热现象传统灯具会产生大量的热能，而 LED是冷光源，则是把电能全都转换为光能，不会造成能源的浪费。光效能更为显著。3：没有噪音LED灯具不会产生噪音，对于使用精密电子仪器的场合为上佳之选。适合于图书馆，办公室之类的场合。4：保护眼睛传统的日光灯使用的是交流电，所以
31、每秒钟会产生100120次的频闪。LED日光灯采用 LED恒流工作，是把交流电直接转换为直流电，有效减少LED光衰，启动快，无闪烁，保护眼睛。5：无蚊虫烦恼LED日光灯不会产生紫外光、红外光等辐射，不含汞等有害物质，发热少。因此不会象传统的灯具那样，有很多蚊虫围绕在灯源旁。室内会变得更加干净卫生整洁。6：电压可调 80V245V传统的日光灯是通过整流器释放的高电压来点亮的，当电压降低时则无法点亮。而 LED灯具在一定范围的电压之内都能点亮，还能调整光亮度.7：省电寿命长LED日光灯的耗电量是传统日光灯的三分之一以下，寿命也是传统日光灯的10 倍，与传统日光灯亮度基本一致，正常使用寿命为3 万小
32、时以上，节电高达80，可以长期使用而无需更换，减少人工费用。更适合于难于更换的场合。8：坚固牢靠LED灯体本身使用的是环氧树脂而并非传统的玻璃，更坚固牢靠，即使砸在地板上 LED也不会轻易损坏，可以放心地使用。9：通用性好LED日光灯外型、尺寸与传统的日光灯一样，可替代传统灯具。10：色彩丰富充分利用 LED色彩丰富的优势制作各种发光颜色的灯。6.2.2电路参数分析、计算三极管深度饱和时所需基极电流IBS：()()B4CE satBSHCE satVVIRR（）（5.2.1）IBS称为饱和基极电流。为使三极管处于饱和工作状态，必须保证 iBIBS。用于开关电路的三极管一般都具有很小的VCE(s
33、at)和 RCE(sat)。.在 VB4VCE(sat)、RHRCE(sat)的情况下，可将式（5.2.1）近似为B4BSHVIR（5.2.2）VB4=12V,RH=，=400 IBS=计算 R9的阻值因为声音和光信号经过TC4081BP 芯片处理后，得到输出电压VB=12V。VBE(sat)=,根据 iBIBS，得()BBE satBVViR9IBS （5.2.3）()BBE satBSVVR9I.1214400 025（欧姆）R9要选用阻值小于 440的电阻灯泡回路相关参数灯泡额定功率 P=25W，R=1936，电源为 U=220V，f=50HZ的交流电总结在这段时间里的设计中，我们做的课
34、题是“声光控制楼道开关”。这是一种声音和光照双控制的照明灯，它可以用于楼梯，过道，库房等场合。白天光照好，不管过路者发出多大声音，都不会使灯泡发亮。夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有声音，就会自动为行人照明，过一会儿后有自动熄灭，节能节电。这次的声光控延时开关的设计实践将我们学到的知识应用到了实践中，深化了对模拟电子课程设计的认识，使我们在设计的实践中获得新知。学习了那么久的理论知识和实践操作，我们不仅仅得到的是课本上的东西，更重要的是我们通过自己的独立动手，老师和同学的耐心指导帮助下，我们学到了很多。在此课程设计中利用到了三极管的特性，光敏效应，特别是芯片的一些功能，让我们进一步巩固和掌握了
35、前面所学的基础知识，加深了对模拟电路的理解，对元器件的使用更加深刻。当然了，第一次经历课程设计这东西，在设计的过程中难免会出现种种这样那样的问题及我们解决的办法：1、在电源设计中要根据器主体电路及执行机构不同进行相应的设计，比如说不同的分支电路工作在不同的电压下面，这就要让一个电源电路提供不同的电源（+5v，+12v）；2、在延时电路中，电阻R6的阻值不能过小，在仿真的时候就出现过意外状况，当其阻值小到一定程度的时候，电路就不能实现其功能，因为当其阻值过小时，8,9 管脚将会处于低电平状态，这样就会影响到电路既定的理想功能；3、在仿真的过程中，TC4081BP 虽然是一个二输入四与非门的集成芯
36、片，实现的是与非门的功能，而且在仿真软件中也找不到，但不能仅仅用四个二输入的与非门替换，因为不同类型的芯片之间存在差异，CMOS 型就是 CMOS 型，不能与其他混用，否则不能达到既定的效果，这次的设计中就充分认识到这一点；4声控开关在仿真软件中找不到，对此我们用开关代替，通过其开与断模拟声控开关，同时亦用开关替换与之连接的电容C1，以为当用普通开关模拟声控开关时，也就无法完成将声音信号转换成音频信号的任务，而电容C1的作用就是把音频信号耦合到三极管VT上，所以此时用普通开关替换电容C13.灯泡回路部分和被控制电路部分在仿真中我们是这样处理的：灯泡选用发光二极管，两部分电路选用的电源均是直流电
37、源，被控制电路 12V，灯泡回路 5V，所以继电器上的保护二极管就没加上。4.延时电路部分我们在仿真中选用的电阻为200K，为的是能够尽快见到结果。参考文献【1】清华大学电子学教研组编，童诗白华成英主编.模拟电子技术基础.第4 版.北京：高等教育出版社，2010.【2】清华大学电子学教研组编，阎石 主编.数字电子技术基础.第 5 版.北京：高等教育出版社，2010.【3】龚华生 主编.实用电路创意制作自学通.北京：电子工业出版社，2006.【4】朱清慧张凤蕊翟天嵩王志奎编著.Proteus 教程电子线路设计、制版与仿真.北京：清华大学出版社，2008.【5】刘天旺 主编.PROTEL99SE 电路设计应用教程.北京：电子工业出版社，2007.【6】何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年 6 月【7】姚福安，电子电路设计与实践，山东科技技术出版社，2001 年 10 月【8】王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999 年 10 月【9】李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005 年 6 月【10】康华光，电子技术基础，高教出版社，2003 年【11】韩振振，数字电路逻辑设计，大连理工大学出版社，2000 年【12】湘潭电机制造学校，可控硅技术，机械工业出版社，1979 年【13】网站 51电子网，百度搜索。附录原理图附录.26