楼道声控电灯的设计-梁剑辉(改好版)

广东南方职业学院毕业论文（设计）题目名称楼道声控电灯的设计系（部）工程管理系专业班级12级通信设计与管理1班学生姓名梁剑辉指导老师李丽芳时间2014年10月至2015年6月目录毕业论文(设计)任务书................................................I毕业论文（设计）开题报告...........................................III毕业论文（设计）审阅与评审成绩....................................VIII毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定...................................IX中文摘要............................................................11绪论..............................................................22LED楼道声控灯的概述..............................................23方案论证..........................................................53.1设计的目的和任务...........................................53.2设计要求...................................................64电路图原理........................................................64.1电路原理图.................................................64.2VCC值的确定...............................................74.3声光控电路.................................................74.4声控电路...................................................75元器件简介........................................................85.1元器件清单.................................................85.2元器件简介.................................................86电路的调试与焊接.................................................136.1电路的调试................................................136.2焊接时注意的事项..........................................147心得体会.........................................................15参考文献...........................................................15致谢...............................................................16I毕业论文(设计)任务书系工程系专业通讯设计与管理班级2012级1班学生姓名梁剑辉指导教师/职称李丽芳1．毕业论文(设计)题目：楼道声控电灯的设计2．毕业论文(设计)起止时间：2014年10月1日～2015年6月10日3．毕业论文(设计)所需资料（指导教师选定部分）[1]阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社，2006年5月第5版[2]康华光.模拟电子技术基础.高等教育出版社，1999年6月第4版[3]韩兵.光电控制系统技术与应用.北京：电子工业出版社，2009[4]焦中平.照明灯声光控制电路及制作.科教文汇，2007[5]赵金利/肖兴达.单片机原理及应用教程.机械工业出版社，2007[6]林家儒.电子电路基础.北京：北京邮电大学出版社,2009[7]周元兴.电工与电子技术基础.机械工业出版社[8]殷瑞祥.电气控制.广州：华南理工大学出版社，2005[9]陈永甫.常用电子元件及应用.北京：中国电力出版社，2004[10]何希才.传感技术及应用.北京:北京航空航天大学出版社，20054．毕业论文(设计)应完成的主要内容（一）设计任务：设计一个居民住宅楼的楼道声控灯。（二）设计要求：1.设计居民住宅楼的楼道声控灯。2.在白天亮度较高的时候，既楼道内光线充足时此开关关闭，灯熄灭。3.夜晚楼道内管线很暗时，若楼道内充分安静，此时灯不启动。4.若在光线很暗的楼道内，有人发出声响，此灯会自动开启发亮。5.画出电路图（1）用protel绘制电路原理图（2）布局合理、排列均匀，图面清晰，便于看图，有利于对图的理解和阅读。（3）图形符号要标准，图中应加适当的标注。(三）设计方案：II运用单片机可以设计出智能型的声控开关，电路设计好后，运用软件编程设计出楼道声控电灯，从而实现楼道声控电灯的自动开灯和熄灯等功能。5．毕业论文(设计)的目标及具体要求根据论文方案设计出楼道声控电灯，从而可以实现楼道声控电灯的自动开灯和熄灯等功能。楼道声控电灯的要求为：（1）在白天亮度较高的时候，即楼道内光线充足时此开关关闭，灯熄灭；（2）夜晚楼道内光线很暗时，若楼道内充分安静，此时灯不启动；（3）若在光线很暗的楼道内，有人发出声响，此灯会自动开启发亮。任务书批准日期年月日系主任(签字)任务书下达日期年月日指导教师(签字)完成任务日期年月日学生（签名）III广东南方职业学院毕业论文（设计）开题报告题目名称楼道声控电灯的设计系（部）工程管理系专业班级12级通信设计与管理1班学生姓名梁剑辉指导老师李丽芳时间2014年10月至2015年6月IV楼道声控电灯的设计1课题研究的目的和意义公共场所和居民住区的公共楼道普遍使用机械手动开关，由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明显的现象，故使灯泡寿命短，浪费电量，为国家、单位、个人造成经济损失。另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损失率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研制一种电路新颖，安全节电、结构简单、使公共场所和居民居住区的公共楼道自动开关显得相当有必要。使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便又省电。由于LED灯具具有节能环保的特点，在楼道声控灯的设计中应采用LED灯来替换普通灯泡，这对国家的节能环保具有极大的意义。设计楼道声控电灯的过程中也提高了本人的动手能力以及将理论与实践相结合的能力。2课题研究主要参考文献[1]阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社，2006年5月第5版[2]康华光.模拟电子技术基础.高等教育出版社，1999年6月第4版[3]韩兵.光电控制系统技术与应用.北京：电子工业出版社，2009[4]焦中平.照明灯声光控制电路及制作.科教文汇，2007[5]赵金利/肖兴达.单片机原理及应用教程.机械工业出版社，2007[6]林家儒.电子电路基础.北京：北京邮电大学出版社,2009[7]周元兴.电工与电子技术基础.机械工业出版社[8]殷瑞祥.电气控制.广州：华南理工大学出版社，2005[9]陈永甫.常用电子元件及应用.北京：中国电力出版社，2004[10]何希才.传感技术及应用.北京:北京航空航天大学出版社，20053课题研究现状以往的声控开关大多都是应用模拟电子技术进行设计，分立元件多，不可靠，如今单片机技术已经相当成熟，运用单片机可以设计出智能型的声控开关，电路设计好后，运用软件编程来实现其功能，灵活方便，修改简单。目前许多声控开关的平均使用寿命不长，主要是因为电路作频繁的开关，启动电流非常大，导致功率元件可控硅由于过载而损坏。本文中采用开关电压过零V保护技术，可消除白炽灯开启瞬间的大电流冲击，有效地防止可控硅元件启动时电流过载，大大地延长了开关使用寿命，并且可以起到保护灯泡的作用。4课题研究内容，方法及思路4.1设计任务设计一个楼道声控电灯。使其在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭。4.2设计要求1.设计居民住宅楼的楼道声控灯。2.在白天亮度较高的时候，即楼道内光线充足时此开关关闭，灯熄灭。3.夜晚楼道内光线很暗时，若楼道内充分安静，此时灯不启动。4.若在光线很暗的楼道内，有人发出声响，此灯会自动开启发亮。5.画出电路图（1）用protel绘制电路原理图（2）布局合理、排列均匀，图面清晰，便于看图，有利于对图的理解和阅读。（3）图形符号要标准，图中应加适当的标注。4.3设计方案1方案论证与选择：方案一：声控开关应用模拟电子技术进行设计，分立元件多，不可靠。方案二：运用单片机可以设计出智能型的声控开关，电路设计好后，运用软件编程来实现其功能，灵活方便，修改简单。综合所述：由于个人的兴趣爱好和知识面，加上如今单片机技术已经相当成熟，我相对比较能接受方案二。所以选择方案二。总体设计：运用单片机设计出智能型的声控开关，电路设计好后，运用软件编程设计出楼道声控电灯，从而实现楼道声控电灯的自动开灯和熄灯等功能。2方案实现1.元器件使用：NE555，74LS122，LM358，驻极话筒，电阻，电位器，电容，光敏电阻，发光二极管LED。2.硬件电路设计：总的电路的设计是将声控放大电路、光控电路、555构成的施密特触发器和74122构成的单稳态触发器组合起来，这样即可以实现声控、光控、波形整形和延时的功能。VI4.4总结了解了更多元器件的应用，也知道了楼道声控电灯的制作过程了解了其中的原理。由于对单片机技术的不熟悉制作起来也很不顺利，其中涉及到的软件应用，电路的调试与焊接等。使得我得查找相关资料，从而增长知识的同时增强解决问题和动手的能力，锻炼我做事细心、用心、耐心，坚持不懈。所以在以后的学习生活中，我会努力学习，培养自己独立思考的能力，积极参加多种设计活动，培养自己的综合能力，从而使得自己成为一个有综合能力的人才而更加适应社会。4.5所需器材序号器件名称数量备注1NE5551274LS12213LM35814驻极话筒15电阻330Ω26电阻1K47电阻7K58电阻10K29电阻150K210电位器22KΩ1单圈蓝色方形11电容16V47uF112电容16V10uF213光敏电阻114发光二极管LED1VII5工作的主要阶段、进度与时间安排序号阶段及内容起讫日期阶段成果形式1论文工作全过程2014.10-2015.6完成实验和论文2研究和资料综合分析2014.10-2014.10课题背景及相关知识分析3做开题报告2014.10完成开题工作4研究楼道声控电灯的设计与制作过程2014.11-2014.11了解楼道声控电灯的工作原理5撰写论文2014.11-2015.2完成论文初稿6论文印刷、评阅。2015.3进一步对论文进行修改7论文答辩2015.6总结，完成论文答辩指导教师批阅意见指导教师(签名)：年月日系主任批阅意见指导教师(签名)：年月日VIII毕业论文（设计）审阅与评审成绩学生姓名梁剑辉班级（专业）12级通信设计与管理1班系部工程管理系答辩时间论文（设计）题目楼道声控电灯的设计指导教师评语及成绩（建议：从学生的学习态度、工作量、论文（设计）的实用性、规范性与综合运用知识能力等方面给出评价）成绩：指导教师签名：年月日系评审（答辩）小组意见及成绩成绩：评审小组老师签名：年月日系答辩委员会审核意见综合成绩：主任（签名）：年月日IX毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定学生姓名梁剑辉专业班级12级通信设计与管理1班