声控、光控路灯控制器_模电研讨概要.docx

Beijing Jiaotong University 模拟集成电路研讨 声光路灯控制器 学 院： 小组成员： 指导教师： 时 间： 电子信息工程学院 1 目录 1、 引 言 3 2、总体设计方案 3 设计思路 3 总体设计框图 3 3、设计原理分析 4 声控电路 4 光控电路 4 稳压电路 5 延时电路 5 被控电路 6 总体电路 7 4、调试过程 10 电阻的调试 10 74 芯片的调试 10 5、总结与体会 10 6、部分元件补充说明 11 、光敏电阻 11 6.1.1 概述 11 6.1.2 原理 11 6.1.3 主要参数 11 双向可控硅 12 6.2.1 概述 12 6.2.2 原理 12 6.2.3 特性 12 7、参考文献 13 2 摘 要 介绍一种声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，并给出了电路原理图及元件参数选择。声光控路灯控制器可以自动实现白天光线较暗和晚上遇到声响时，路灯自动点亮，从而实现人来灯亮，人走灯灭，既方便又实用。不仅节约了电能，而且能延长灯泡使用寿命。可广泛应用于楼梯，走廊，卫生间及生活小区等公共场所的照明控制。此控制器经济实用，即使一般的脚步声也能出灯泡发光照明好。 具有光控功能，白天光线较亮，即使有声音路灯也不亮，光线较暗，有声时路灯点亮。 具有声控功能，晚上光线较暗，有声音时路灯点亮，声音消失后延长。 关键词：光电开关 自动控制 延时电路 1、 引 言 声光控节能路灯具有许多实际意义：一是省电，灯泡不会长时间亮着，所以节电效率很高；二是便利，不需要接触，全自动智能控制；三是安装便利，接线简略，是公共场所照明的首选。再者，随着科技的发展，公共场所照明控制手段也将慢慢更新，除了现已有的声光控开光，另有热释远红外感应开关。红外感应开关在安装上比较稳定，但安装复杂，比较娇气，价格也比较高，比较合适在一些管理比较完善的场所，如宾馆，大饭店楼道及居家走廊应用。但在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素，在长一段时间内，声光控将是首选产品。 2、总体设计方案 设计思路 整个电路由电源电路、声控电路、光控电路等部分组成。电源由220V 交流电提供。光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号， 从而实现白天灯泡不亮，晚上遇见声音时，通过声控电路使灯泡自动点亮。声控电路主要将声音信号转变为电信号，从而实现自动控制。 总体设计框图 图 1 总体设计框图 3 3、设计原理分析 声控电路 2 R1 22kΩ R2 R3 2MΩ 33kΩ 4 C1 10uF X1  1 3 Q1 2N914 HC-49/US_25MHz 0 图 2 该电路如图 2 所示，主要由柱极话筒（即声音传感器）连接电路及放大电路组成。话筒将声音信号转化为电信号，但话筒转化的电信号非常微弱，输出阻抗极高。因此不能直接放大电路，用 R1、C1 组成话筒的链接电路，实现阻抗的变换以及放大电路的输入变换，使得放大电路是对信号的电压进行放 大，当没有声音时，放大电路没有输入信号，三极管处于静态工作状态。此时三极管输出为高电平，经过 74LS00 的 1 管脚，再经过与非门以及 555 单稳态触发器后，为晶闸管输入了高电平，就可在夜晚有声音的情况下，使路灯变亮。 光控电路 6 R4 100kΩ 5 R8 5MΩ Key=A 50% 0 图 3 该电路如图 3 所示，由电阻 R4 和光敏电阻 R（现有滑动变阻器 R8 代替）,组成。白天或光照较强的情况下，光敏电阻阻值很小，输出为低电平。 4 此时就算是有声音输入，进过与非门后输出为高电平，不会触发 555 触发器, 从而不会使晶闸管导通，灯泡不会亮。 当夜晚来临或光照强度微弱的情况下，光敏电阻的阻值变大，在74LS00 的 2 管脚处输入为高电平，此时，如果有声音传入，经过声控放大电路后，两者经过与非门，输出低电平,触发 555 触发器,为晶闸管输入高电平， 此时晶闸管导通，为灯泡提供了电源，灯泡变亮。 稳压电路 C3 100uF 0  D3 BAS81 0 15 R7 270kΩ  1N4007 8 D5 D4 1N4007 13 71N4007 D7 D6 1N4007 0 图 5 该电路（图 5）由两部分串联组成，一部分是由 4 个 1N4007 组成的桥式整流器，把 220V 的交流电变成 220V 的直流电压，为电路提供直流电源。另一部分是由电阻 R7、肖特基二极管D3（BAS81）和极性电容 C3 组成，此部分经过桥式电流整流后，为电路降压，因为大部分器件尤其是 74 芯片不可能直接承受 220V 的电压，所以该部分把 220V 的电压