声光控制灯某实验报告材料.doc

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某某科技师X学院理工学院
专业设计实训实践报告
 
 
 
实践课程名称：   专业设计实训Ⅰ          
学 科 部：　　　　理工学科部　　　　　   
专 业、班 级：     10电子信息工程       
指 导 教 师：         曾旺辉             
学 生 姓 名：                              
学号：                               
时      间：         2012年5月          
地 点： 模电、数电实验室
 
年 月 日
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一、实训目的  
专业设计实训Ⅰ是建立在已学的电工与电路、模拟电子技术和数字电子技术课程以后，综合运用课程所学的理论知识，实际进展课题的设计、安装和调试。是一门知识应用、综合、智力开发创新、工程技能训练、理论性和实际性极强的课程。其主要目的有以下几个方面：
〔1〕通过对电子技术的综合运用，使学到的理论知识相互融泄贯穿，在认识上产生一个飞跃。
〔2〕初步掌握一般模拟电路、数字电路的设计方法，使学生得到一些工程设计的初步训练，并为以后的毕业设计奠定良好根底。
〔3〕培养同学自学能力，独立分析问题、解决问题的能力。对设计中遇到的问题，通过独立思考、查找工具书、参考文献、寻求正确答案；对实践中碰到的一些问题，能通过观察、分析、判断、改正、再实践、再分析等根本方法去解决。
〔4〕通过专业设计实训这一教学环节，树立严肃认真，文明仔细，实事求是的科学作风，树立生产观点，经济观点和全局观点。
二、内容与要求
设计内容：用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。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、制作容易、工作可靠等优点。
设计要求：
①白天，即使有声音，灯也不会亮；
② 晚上，当有脚步声或其它声音时，灯会自动点亮；
③ 亮灯延时时间60秒，60秒后照明灯自动熄灭；
④ 自制直流供电电路
三、实训过程
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1．方案设计
〔1〕课题分析
根据设计任务，声光控制LED照明灯的根本组成框图如图3-1所示。
图3-1声光控制LED照明灯方框图
〔2〕方案论证
〔1〕确立电路形式与元器件型号
①放大电路：声音传感器的输出信号非常微弱，为方便后级电路处理要先行放大。用三极管放大或运算放大器都可以，可以根据情况自由选择。
② 比拟电路：当晚上，或有声音时输出高电平，这里用比拟器来实现这一功能，可以运放构成单门限电路。
③ 与门电路：根据要求，LED灯必须是晚上，且有声音时才点亮，所以设置一个与门电路，可以用数字电路的与门电路，也可以用二极管构成与门电路。
④ 延时电路：为了保证触发之后，LED灯点亮至少60秒，必须设置延时电路，这里可以用简单的RC电路实现。
⑤ 驱动电路与开关电路：用于驱动LED照明灯，这个局部即要保证足够的驱动电流，又不能驱动过头。
2．电路原理
根据以上方案，画出系统的电路如如下图3-2所示。。
图3-2
电路中的主要元器件是使用了数字集成电路 CD4011 。其内部含有 4 个独立的与非门 D1 ～ D4 ，电路结构简单。可靠性高。
顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启〞，假如干分钟后延时开关“自动关闭〞。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后．变为电子开关的开关动作。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假如干个单元。
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声音信号 ( 脚步声、掌声等 ) 由驻极体话筒 BM 接收并转换成电信号，经 C1 耦合到 D3 进展电压放大，与非门 D3 此时是一个放大电路，放大的信号送到 R3 的一端。 R3 、 R4 构成分压电路，并接到控制门 D4 的 13 脚，作为声控信号。当有声音信号时， IC 的 10 脚为高电平“ 1 〞 ，如此 R3 、 R4 的中间分压为低电平“ 0 〞 ，即控制门 D4 的 13 脚为低电平。
为了使声光控开关在白天开关断开，即由光敏电阻 RG