成绩评定：
传感器技术
课程设计
摘要
声光控制照明灯开关，能自动控制白天开关，夜晚亮灯，人走灯灭。具有灵敏、低耗、性能稳定、使用寿命长、节能等特点。这里介绍声、光控制节能灯开关。综合了声、光和延时控制、工作稳定、节电并可延长灯泡寿命。在白天或光线较强的场合，光敏电阻小，即使有较大的振动声响也能控制灯泡不亮；晚上或光线较暗时，光敏电阻随环境的光线减弱而增大，遇到声响、振动后灯自动点亮，经过约一分钟（时间可设定）自动可用于楼梯、厕所等公共场所照明灯的自动管理。选择驻极体传声器、光敏电阻和四二输入与非门CD4011作为基本元件。光敏电阻和声控传感器两种传感器形成了声控、光控和延时三种控 制的电路板。实现了电子开关的三种控制。声光控延时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，适用于各种楼房走廊的照明设备。 【关键词】传感器 声控 光控 节能 方便
目 录
一 、设计目的 1
二、设计任务与要求 1
2.1设计任务 1
2.2设计要求 1
三、设计步骤及原理分析 2
3.1设计方法 2
3.2设计步骤 3
3.3设计原理分析 4
四、课程设计小结与体会 5
五、参考文献 6
一 、设计目的
1.了解光控、声控开关电路的一般组成方式；
无动力除尘
2.熟悉光敏电阻的性能和作用；
3. 熟悉三极管的开关特性。
二、设计任务与要求
2.1设计任务
光电转换利用光电传感器实现，如光敏电阻、光敏二极管等。声电转换可利用声电传感器实现，如压电陶瓷片、微型话筒等。利用单稳态触发器来作为外界信号的处理部分。
2.2设计要求
电磁炮制作 基本原理要求：要求该电路在夜间（黑罩模拟）有声音信号时照明灯（用LED发光管模拟）点亮；无声时延迟5秒后熄灭，如声音间隔小于5秒则ＬＥＤ持续点亮白天有声无声均不亮。
显示器自动开关机
元器件清单要求：光敏电阻、驻极体话筒、运放ＬＭ３５８、ＭＥ５５５单稳态触发器、１２２、发光二极管、电容、电阻、焊板、导线及焊接工具和测试工具。
三、设计步骤及原理分析
3.1设计方法
磁电编码器 日常所用的220V伏特的交流电不能直接为后续电路所用，所以我们通过一定规格的变压
器把它降为12伏特的交流电。此时，我们再用一个整流电路把交流电转变成只有正性的电流，但此时电流仍不是我们所需的直流电。我们再用稳压电路把电流处理成我们所需的直流电流。此后，我们通过微型麦克风把声音信号转变成电信号，为后面的三极管提供振荡电流以使三极管导通。若无声音时，三极管保持截止并呈现出一个大电阻，集电极中便无电流通过，由于集电极上电阻相对于集电极电阻来说很小，所以此时的集电极此时向后续电路提供一个高电平。这会使后面电路中的电容两侧均保持低电平，故，电容不会充电。而电容又向后面的电路提供电平，最终使第二个三极管保持截止状态。当有声音信号发生时，麦克风就会把声音信号转换成振荡电流，通过隔直通交的电容以使其后的三极管导通并向后续电路表现为 一个小电阻，由于该电阻相对于集电极上的电阻来说很小，所以此时的集电极向后续电路提供一个低电平。并通过一个非门使后面的电容左侧为高电平。 而电容因为右侧只通过一个二极接地，所以为低电平；这就为电容的充电提供了条件。当电容很快地充电完成并且声音信号消失后，由于电容的电荷还存在，所以电容仍然会向后续电路提供一个高电平，并且会持续一定时间（具体时间由积分电路的参数确定）的放电过程。当电容两端电压低于某一水平后，高电平变成低电平。高电平可以使第二个三极管导通，低电平使其截止。当第二个三极管导通时，其中的电流可使继电器工作和打开控制电灯的开关，声控的过程便得以实现。
3.2设计步骤
3.2.1
由驻极体话筒和ＬＭ３５８构成声控原理，由光敏电阻和ＬＭ３５８抽成光控原理。
3.2.2 由声控单元和光控单元共同控制５５５定时器的触发输入端，实现了声光两信号的逻辑“与”，即声光双控功能。由ＮＥ５５５出来与７４ＬＳ１１２相连，实现了延时５秒的效果。
3.3设计原理分析
可控硅的导通和阻断是受自然光的亮度（或人为的亮度）的大小所控制的。适合作为街道、宿舍走廊或其他的公共场所照明灯，起到白天熄灭晚上照的控制作用，以节约用电。
顾名思义，声光控制照明灯就是用声音来控制开关的“开启”，若干分钟后开关自动关闭。因此，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动作。明确了电路的
信号流向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元。
本实验就是依据ＮＥ５５５组成的施密特触发器电路７４ＬＳ１２２组成的单稳态触发器的电路而设计的，原理由施密特触发器的原理和单稳态触发器的原理即可得到本实验的电路原理，其中光敏电阻的阻值随光照的变强而减小。
图3-1. 声光控照明灯电路图
陶粒混凝土墙板
电路图主要由两大块组成：光控制和声控制.
1.NE555的内部框图，工作原理：
图3-2.NE555内部框原理图
频率补偿电路引脚功能：
（1）6脚TH：高电平触发端，当TH电平大于2/3VCC，输出端OUT呈低电平，DIS端通。
（2）2脚TR：低电平触发端，当TR电平小于1/3VCC，输出端OUT呈高电平，DIS关断。
（3）5脚Vco：控制电压端，Vco若接不同的电压值可以改变TR低电平、TH的触发电平值。
（4）7脚DISC：为放电端，其内部三极管的导通或关断，能为外部ＲＣ回路提充放电通路。
（5）４脚ＲD:为复位端，若RD=0，OUT输出低电平。
（6）3脚Vo：为输出端。
（7）8脚Vcc:电源。
（8）1脚GND：地。
NE555定时器由3个阻值为5千欧的电阻组成的分压器，两个电压比较器C1和C2、基本R
S触发器，放电三极管TD和缓冲器G4组成。虚线边沿标注的数字为管脚号。其中，1脚位接地端，2脚为低电平触发端，由此输入地低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入负脉冲（或使其电压低于0.7V）可使NE555定时器直接复位；5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01微伏的电容接地，以防引入干扰；7脚为放电端，NE555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，0.01微伏的电容接地，以防引入干扰；7脚为放电端，NE555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压1V-3V，输出电流可达200毫安，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8脚为电源端，可在5V-18V范围内使用。
2.74ＬＳ１２２引脚图及工作原理
图3-3．７４ＬＳ１２２引脚图及工作原理图
工作原理：７４ＬＳ１２２为可重复单稳态触发器，根据其输出脉冲宽度ｔｗ＝RextCextln2实现延时5s。当74LS122的1脚和2脚接收到一个上升沿脉冲。由于LED接入7
4122的Q引脚，故其在Q引脚是一个下降沿脉冲，此时发光二极管负端为低，灯会亮，亮时延迟时间为脉冲宽度tw=5s。声音信号消失，Q端上升沿维持5s后灯会自动熄灭。
四、课程设计小结与体会
此次的课程设计使我对声光控开关控制器的工作原理及工作特点都有了进一步的了解，并对有关的知识有了更进一步的掌握，对它的性能和特点也有了更全面的把握，明白了很多关于它的很多理论和实践知识，其电路结构简单，工作性能稳定，功能容易实现，其可用常用的电子元器件构成，因此成本较低。在此基础上也确实存在着一些间题与不足，比如负载的性能稳定问题，光敏电阻的敏感性问题。一周的实训课程很快就过去了，其中感受最多的还是自己的实践动手能力不太好，而且对学过的知识的运用还不太熟，学过的东西不知道该怎么应用，不可避免地遇到了不少的问题，也学会了自己去思考怎样分析问题和解决问题，锻炼了自己动脑、动手的积极性，同时也是过的知识来解决实际问题，对自己也是一种提高和锻炼。通过这次的实训，使我懂得了很多，也学到了很多的东西，可以说收获不少，其实学习的真正意义也就是能够将学到的东西运用到实际的应用中，只有这样我们才真正地达到了学习的真正目的。
五、参考文献
[1].电子技术实验教程------高等教育出版社2005年
[2].电子技术基础—模拟部分 --- 康光华高等教育出版2005年
[3].电子实验与电子实践---南寿松中国标准出版2004年
[4]. 数字电子技术基础---阎石高等教育出版2005年
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