最简易电路声光控毕业论文

引言 随着电子技术的发展，尤其是数字技术的发展，用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要，而且贴近我们的实际生活。声光控电路已成为人们日常生活中必不可少的必需品，它不需要开关，声光控延时开关可在白天关闭电灯，晚上人来有声音时自动开灯，延时一分钟自动熄灭，真正做到了人来灯亮，人走灯灭，这种开关有许多优点，一是省电，由于灯泡大部分时间不工作，因此节电效率很高，达80%左右；二是方便，首先，不用接触，全自动智能控制，另外，接线简单、安装方便，不用更改原照明电路；三是省灯泡，正常情况下，一只灯泡可使用两年左右。另外，是在一定场所使用还可起防盗作用，因此我花了一个星期时间设计了以下几种方案 2．1方案一 分立元件声光控楼梯延迟开关电路 本方案介绍的声光控延时照明电路，在白天不工作，在夜间有人在楼梯上走动时，脚步声就会使电子开关动作，电灯点亮，人走后即无声响30s三后电灯会自动熄灭，节能实用，且具有较高的声控灵敏度。 VD3～VD6组成桥式整流电路，经R8降压限流，VS稳压，C3滤波输出约9V直流电压供三极管VT1～VT4用电。白天光敏电阻RL呈低电阻，VT3导通，VT4截止。此时C4上无电压，VT5截止，VT6导通，晶闸管VT7的门极于阴极被VT6短接，VT7关断，电灯E不亮。晚上，RL无光照射，呈高电阻，但由于R2的偏置作用使VT1导通，VT1发射极电流流入VT3基极，使VT3仍处于导通状态，所以在安静状态时，电灯仍不会被点亮。 当楼梯上有人走路，其脚步声或谈话声经话筒B拾取后，就输出相应电信号经C1送至VT1放大。放大后音频信号一方面由VT1发射极注入到VT3的基极，另一方面由VT1集电极输出，经C2耦合到VT2的基极，该信号经VT2放大由其集电极输出再次送入到VT1基极。由此可见，VT1与VT2组成正反馈式音频放大器，它具有极高的电路增益，因而使电路有很高的声控灵敏度，这就是本电路设计的巧妙所在。由于VT3基极有很强的音频输入，其信号的负半周使VT3退出导通态，进入放大态甚至截止态。VT3集电极电位上升，VT4导通，9V直流电压经VT4、VD2向C4迅速充电，并经R9使VT5导通、VT6截止，解除对晶闸管VT7门极的封锁。VT7门极由R11获得正向触发电流，VT7开通，电灯就点亮发光。电灯点亮后，自身光线虽然使RL变成低电阻，使VT3导通封锁，但由于C4已经充满了 电荷，C4通过R9向VT5发射结放电，使VT5仍能保持导通态，所以电灯能继续点亮。当C4放电完毕，VT5截止，VT6导通，VT7关断，电灯熄灭。如果再次有声响，电灯又能点亮。电路的延迟时间主要由R9、C4的放电时间常数决定，图示数据约为30S。白天，因VT3封锁，再大的声响都不会使电灯点亮。 VT1、VT3要求放大倍数β值大于200，其他三极管值以100左右为宜。VT5、VT6的βVceo要求尽可能高一些。驻极体电容话筒B最好选稳定性较好的带白点色标的那种。其他元器件参数见图，无特殊要求。 方案二 数字电路声光控楼梯延迟开关电路 本方案是一个采用CD4011数字集成电路制作的声、光控楼梯走道延迟照明开关，它除了具备前面介绍的分立元件电路所有特点外，它的延迟精度高，工作可靠性高，各成品之间性能离散性小，因此非常适宜工厂大规模生产。 图中，晶闸管VT2构成延迟灯开关的主回路，控制回路由2——输入端四与非门CD4011数字集成电路构成。CD4011中与非门Ⅰ组成线性放大器，用来放大话筒B输入的音频信号。与非门Ⅱ组成光控开关，与非门Ⅲ、Ⅳ组成单稳态电路。与非门的逻辑功能是：“见0出1，全1为0”。白天光敏电阻RL受光照射呈低电阻，使与非门Ⅱ一个输入端⒀脚为低电平“0”，输出端⑾脚为高电平“1”，故⑼脚也为“1”。与非门Ⅳ两个输入端⑸、⑹脚因R10接地为低电平“0”，所以输出⑷脚为“1”，⑻脚也为“1”。与非门Ⅲ两个输入端都为“1”，输出端⑽脚为“0”，电容C5两端都为低电平无法充电，而三极管VT1接地而关断，电灯不亮。由于⒀脚为低电平“0”，所以不管其⑿脚电平如何变化，电子开关均被封死，电灯不可能被点亮。 晚上，光敏电阻RL无光照射呈高电阻，其阻值远大于R8，所以⒀脚为高电平“1”，这就为开灯提供了条件，但输出端⑾脚的电平高低还要看⑿脚电平的情况。当有人走动的时候，B收取声音信号经C2耦合到与非门Ⅰ进行放大，然后经R6向C4充电(充电时间常数极小)，使⑿脚也变为高电平“1”，根据与非门“全1为0”的逻辑关系，⑾脚输出低电平“0”，⑼脚也为“0”。由“见0出1”可知⑽脚为“1”即⑽脚输出高电平，经R10向C5充电。根据电容两端电压不能突变的原理，⑸、⑹两脚为“1”，故输出端⑷脚为低电平“0”，VT1截止，晶闸管VT2的门极通过VD1和R1获得正向触发电流而开通，电灯E通电发光。约经30S左右，C5充电完毕，⑸、⑹两脚恢复低电平“0”，⑷脚输出高电平“1”，VT1导通，VT2失去触发电流，当交流电过零时即关断，电灯熄灭。在稳态时，⑽脚为低电平“0”，C5可通过R10放电，为下次开灯作延迟准备。 本电路有两个特点：一是电灯点亮时为软启动，点亮后为半波交流电，可以大大延长灯泡的使用寿命；二是灯泡点亮时间由R10和C5的时间常数决定，自身灯光照射在RL上不会发生自我关灯现象。此延迟节能灯经实际使用，效果极佳，一般的脚步声就能使电灯点亮发光。照明灯泡E宜用60W或60W以下的白炽灯泡。基于上述特点，本次设计采用此方案。

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