文档介绍：声光控延时开关的设计报告
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在楼房的走廊和楼道中,经常由于黑暗而发生一些事故,但这些事故是可以避免的。我们可以再里面安装一些照明设备,但对这些照明设备的控制若用普通开关已不能满足要求。故控制电路需要满足以下要求:
(1)在光线足够强时,照明设备不启动。
(2)在光线弱且有声音(即有人走动或说话)时启动照明设备。
(3)在照明设备启动一段时间(1 ~ 3分钟,可根据需要调整)后自动熄灭。
(4)电源为交流220 V市电,控制对象30 W灯泡。

通过该设计进一步理解直流稳压电源、分立元件放大电路和电容充放电延时的工作原理,初步了解光敏、声敏传感器原理和可控硅器件控制原理;学会电子电路的一般设计方法、电路参数计算和元器件选择及调试方法。

声源产生的声音信号,经声敏传感器转换成微弱的电信号,因信号太小,故将该信号进行放大处理转换成可控制的信号,经处理放大的信号经延时处理电路达到设计要求时间与设计要求功能,然后经执行机构直接控制负载作用简单的电路设计实现生后常用电器。用一些简单的电路和器件实现声光控是很现实的应用。
声光控电路对照明电路的控制基本上可以分为两种,一种是将照明设备直接接在市电上面,进行控制;一种是将市电变压整流后,在接照明设备,本次设计采用后者,因为后者便于控制,而且相比之下比较安全。而且亮度也满足要求,故本次设计采用后者。
在白天,光线照射到光敏电阻上时,其通过感应使电路对声音通道不起作用,则灯泡不受声音控制,即声控传感器暂时失去作用,灯泡不亮。夜间或光线较暗时,光敏电阻所组成的电路对声控电路没有封锁作用,当有人走动或有人谈话时,通过声控传感器的感应,使灯泡自动点亮,经过内部设定的时间后,灯泡自动熄灭。
从功能和设计目的来看,该控制装置应该有整流、稳压、音频放大、光敏电路、可控硅开关等组成。能够通过调节电阻和电容的大小来改变灯亮的时间长短,如果时间过短,就应增大电阻或电容的值,反之则减小。组成方框图如图1所示:
电源电路部分

照明设备
控制电路部分
图1
1)控制电路
光控电路
升压整流电路
音频放大电路
MIC
电子开关电路
延时电路

图2
(1)声控开关的优点
可直接代替原来的手控开关,而且不需要另外接线,经济实惠,另外声控开|关便于安装。声控灵敏度高,在其附近的脚步声、说话声等均可将开关启动。而且其寿命长。功耗小。
(2)音频放大电路
①由于驻体式话筒Mic2接受声音信号后,产生的音频信号比较薄弱,因此需要经过放大电路将声音信号进行放大。放大电路在日常生活应用很广泛,基本上任意一个电子设备都要用到放大电路。它的核心是有源元件,如晶体管场效应管等。为了实现放大功能,必须给放大器提供能量。放大器的实质是把电源的能量转移到输出信号。输入信号的作用是控制这些转移量,是放大器输出信号的变化重复或反应输入信号的变化。本次采用的是共射放大电路,为了调节灵敏度,在基极串入滑动变阻器,以调节其灵敏度。如图3所示:

图3
②晶体管的选择和参数的确定:
晶体管选用9014型,其集电极-发射极电压为45V,集电极-基电压 50V,射极-基极电压 5V,,结温150℃,放大倍数A=60-150。本次设计电源为12V,而且为低频信号,故9014满足设计要求,故采用9014型晶体管。
(3)升压整流
放大后的音频信号还不足以令三极管导通,因此要经过倍压整流把声音信号变成直流控制电压。输入端到电容C2。升压整流电路如图4所示: