文档介绍：声光控照明灯
一、设计任务与要求
1、夜晚声音控制亮灯,白天灭;
2、晚上有声音时亮。
二、方案设计与论证
1、方案一
原理方框图:
电路原理图:
电路简述:
电路咪头采集声音信号并用两级运放LM324对采集到得信号进行放大处理再输入到与非门,采用光敏电阻采集光信号转换为电平信号并经过运放LM324进行发大输入到与非门进行逻辑处理。延时功能通过555单谐震荡实现。
方案二
原理方框图:
电路原理图:
电路简述:
本电路前一部分为独立的声控和光控,中间部分为与非门,最后部分是延时以及负
载(LED灯)。光控部分由光敏电阻采集光信号转变为电信号,声控部分由咪头收集声音信号,并经三极管和一个运放放大。白天或晚上光线较亮时,光控为低电平,声控部分起不了作用。白天或晚上光线较暗时,光控部分将为高电平,声控部分起作用,负载电路的通断受控于声控部分。电路能否接通就看声音信号强度。当声音强度达到一定程度是,电路自动接通,二极管点亮,并开始延时,延时时间到开关自动关闭,等下一次声音信号触发。
综上所述,方案一和方案二原理基本相同,由于方案一的效果方面不及方案二,所以此次采用的是方案二的设计进行制板。
三、单元电路设计与参数计算
1、光控电路
光控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。如图1,该电路可以对声控延时电路进行控制,在白天光线较强时,光敏电阻R7阻值小,光控电路输出低电平输入到CD4011的2脚,二极管D1不导通,LED灯不亮;在晚上光线较弱时,光敏电阻R7阻值大,光控电路输出高电平输入到CD4011的2脚,假设此时有声音,二极管D1导通,LED灯亮。
图1 光控部分电路
2、声控延时电路
该电路主要在光线较弱时起作用。这主要是通过光控电路的输出来控制的,如图2,声音MK1经过三极管Q1放大,输出高电平输入CD4011的1脚。在白天,该电路在光控电路的控制作用下,处于关闭状态,对任何声音信号都不响应;在晚上,光控电路将该电路的功能打开,使得该电路能根据外界声音信号作出相应的响应。延时电路部分利用电容电阻并联做延时,如图1的R5和C2。在芯片CD
4011的输出端接一个指示LED灯。
图2 光控电路
延时电路
延时电路部分利用电容电阻串并联做延时电路。延时时间公式:t=*R*C。如图3的R5和C2。
图3 延时电路
四、总原理图及元器件清单
1. 总原理图
学习Protel99 SE的第一步就是建立一个DDB文件,也就是说,使用Protei99 SE进行电路图和PCB文件设计,以及其他的数据,都存放在一个统一的DDB数据库中的。
具体步骤如下:
第一步:打开protel 99se后,选择file菜单下的new菜单,选择新建的项目存放方式为DDB以及文件存放目录。
第二步: 新建SCH文件,也就是电路图设计项目。
第三步: 新建后SCH项目后,在默认的一个protel99se元件库中,可以选择元件放到电路图中。
第四步:将元件放进SCH原理图中,设计元件的属性,包括封装,名称,元件属性等。
第五步:在protel99se中设计中,放入网络标中,所有相同的网络标号,在图纸中,表示同一网络结点。
第六步:在protel99se中,我们放好元件,我们就可以画电路连接线。
如图4所示,我已经绘制了一个基本的SCH原理图,这个原理包括了基本的电源,负载,以及接地,并且接好了线。
图4 声光控电路原理图
PCB图
在protel99se中,我们点击Design》Update PCB,就可以直接将SCH直接转为PCB文件。
在成功将SCH文件转化成PCB文件时,我们根据原理图的排版和对电路要求的考虑,对最终PCB图的确定如图5所示:
图5 声光控电路PCB图
热转印法制作电路板是当前制作电路板的最佳选择,具有简单、快速、高效、特别适用于电路板的试样。
具体步骤如下:
第一步取材:取出热转印纸,白色的效果比黄色的效果更好,另外如果制作的电路较小,则可以将热转印纸用剪刀剪下。
第二步打印:将已由protel画好的电路图,转成PDF格式。再由激光打印机打印到热转印纸上。