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课程设计题目声光控制延时开关学生姓名祝超学号1313034017所在学院陕西理工学院专业班级电子信息科学与技术专业1301班指导教师宋卫星______完成地点陕西理工学院2015年10月12日陕西理工学院课程设计声光控制延时开关作者：祝超（陕理工物理与电信工程学院电子信息科学与技术专业1301班，陕西汉中723000）指导教师：宋卫星【摘要】声光控制开关是一种当环境亮度高时，有声响灯也不亮，当环境亮度低时，利用人的脚步声、说话声、击掌声等声音作用使灯点亮，亮灯一定时间后能自动熄灯的自动控制照明开关。它一般采用集成电路，其基础原理是当白天的环境亮度高时，经光敏电阻的作用，电路被封锁，声音不能触发电路工作，灯泡不亮。晚上或环境亮度低时，光敏电阻阻值呈相反状态，当有声音时，声音信号由压电陶瓷片拾取，经声电转换成微弱的电信号，该信号经放大后送处理器处理，处理器将幅度、频率不尽相同的若干声波信号转换成一次状态改变的控制信号，延时后经执行机构直接控制开关，电路工作，灯泡点亮，亮灯一定间后（可根据需要设定）自动熄灭。在实际工程应用中，要注意选择灵敏度适宜，电路元件质量好的开关。有的开关灵敏度低或器件质量存在问题，必须大喊一声，或使劲跺脚、拍手，才能使灯亮起来，嗓声大，对环境影响大，不受欢迎。此外，还要注意维护，有的开关因环境光接收口被灰尘、小广告覆盖，无声响时，白天灯也自动点亮，或某个元件故障，导致晚间灯不亮，或即亮即灭等现象，影响使用【关键词】传感器；光敏传感器；麦克风；导通；截止SoundandlightcontrolswitchlightsZhuchao（Grade2013,Class1,MajorElectronicInformationScienceandTechnology,PhysicsDept.,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723000,Shaanxi）Tutor:SongWeiXing陕西理工学院课程设计Abstract:Soundandlightcontrolswitchisakindofbrightnesswhentheenvironmentishigh,thereissoundlightsdonotshine,whentheenvironmentalbrightnessislow,theuseofpeople'sfootsteps,voices,applauseandothersoundeffectshitsothatlamplit,lightingacertaintimecanautomaticallyturnoffthelightsaftertheautomaticcontroloflightingswitches.Itiscommonlyusedintegratedcircuits,basedonprincipleisthatwhentheambientlightishighduringtheday,aftertheroleofphotosensitiveresistor,thecircuitisblocked,thesounddoesnottriggerthecircuit,lightbulbdoesnotshine.Atnightorenvironmentalbrightnessislow,thephotosensitiveresistorwastheoppositestate,whentherearesound,thesoundsignalspickedupbythepiezoelectricceramicsbyacoustic-electricconvertedintoweakelectricalsignals,thesignalafteramplificationevacuationprocessor,handlingdevicewillbeamplitude,frequency,anumberofdifferentacousticsignalsintoastatechangeofthecontrolsignal,timedelayafterthedirectcontrolbytheexecutivebodyswitches,circuitwork,lightbulbs,lightinguponcertainrooms(canbesetasrequired)automaticallyswitchoff.Inpracticalengineeringapplications,thesensitivityshouldbeselectedfromsuitable,goodqualitycomponents,thecircuitswitch.Someswitchesorlowsensitivitydevicequalityproblemsmustbeshouted,orenergeticallystomping,clapping,canlightsup,throatandloudvoicesontheenvironmentalimpactoflarge,unpopular.Inaddition,wemustpayattentiontomaintain,andsomeswitchIhavebeenreceivingduetoambientlightdust,smalladvertisingcoverage,nosoundwhenthelightsareautomaticallylitduringtheday,oracomponentfailure,resultinginnightlightdoesnotshine,orthebrightJimieandotherphenomenaaffecttheuse.Keywords:transducer;Lightsensors;mircphone;lightdependentresistorbreakover;cutoff陕西理工学院课程设计目录引言......................................................11电路的设计及工作原理.....................................12设计电路所需元件........................................32.1光敏电阻的工作原理.....................................32.1.1光敏电阻器结构特性参数及应用.....................42.1.2光敏电阻的分类...................................62.2可控硅的工作原理......................................62.2.1可控硅的的参数与分类.............................72.3驻极体................................................83元器件的检测...........................................93.1光敏电阻的检测........................................93.2可控硅的检测和判别三个极性............................94电路板的焊接及焊接方法................................10致谢.....................................................13参考文献.................................................14附录A...................................................15陕西理工学院课程设计第1页共14页引言随着现代科学技术的发展，越来越多的高科技节能产品出现在我们生活的方方面面，声控灯、光控灯是居家照明的重要组成部分，光控灯是由光控开关和LED灯组合而成。声控灯由麦克风，放大电路和LED灯组成。在地球资源日渐衰竭的今日，环保、节能是当今各产业发展的重心，尤其是需要消耗大量电力的照明产业，基于此目的的研发工作更是趋向环保、节能的特性上著眼。因此，开发新型高效、节能、寿命长、环保的电路对居家照明节能具有十分重要的意义。由此声控、光控LED灯的诸多优点在现在正逐渐取代传统的照明设备，是照明产品的新兴光源，有「绿色照明」光源之称，未来将光芒耀眼，发展潜力无限。声控、光控LED具有节能、体积小、发热量低、寿命长、耗电量小、反应速度快、易控制等众多优点，极大的满足了人们日常生活的需要，因此十分被灯饰业者看好。光控灯，安装方便，使用寿命长。集光学、材料和电路技术为一体组成的自动照明开关，白天或光线较强时，开关电路为自锁状态，LED灯不亮，当光线黑暗时或晚上来临时，开关自动打开，LED灯亮，从而实现了白天自动熄灭夜间自动打开的目的，节省了人为的控制。声光控集声控、光控、延时自动控制技术为一体,内置声音感应元件,光效感应元件,白天光线较强时，受光控自锁，有声响也不通电开灯；当傍晚环境光线变暗后，开关自动进入待机状态，遇有说话声、脚步声等声响时，会立即通电,亮灯，延时半分钟后自动断电；能延长灯泡寿命6倍以上，节电率达90％。二者都为人们的日常生活提供诸多方便。1电路的设计及工作原理现如今社会节能，环保是这个时代的发展理，声光控制开关正符合这一理念220V交流电通过灯泡流向D1～D4，经D1～D4整流，R1限流降压，LED稳压（兼待机指示），C1滤波后输出约1.8V左右的直流电给电路供电。由于LED采用发光二极管，一方面利用其正向压降稳压，同时又利用其发光特性兼作待机指示，如图1.1。控制电路由R2、驻极体话筒MIC、C2、R3、R4、VT、RG组成。在周围有其它光线的时候光敏电阻的阻值约为1kΩ左右，Q1的集电极电压始终处于低电位，就算此时拍手，电路也无反应。到夜间时，光敏电阻的阻值上升到1MΩ左右，对Q1解除了钳位作用，此时Q1处于放大状态，如果无声响，那么Q1的集电极仍为低电位，晶闸管因无触发电压而关断。当拍手时声音信号被MIC接收转换成电信号，通过C2耦合到VT的基极，音频信号的正半周加到VT基极时，VT由放大状态进入饱和状态，相当于将晶闸管的控制极接地，电路无反应。而音频信号的负半周加到VT基极时，迫使其由放大状态变为截止状态，集电极上升为高电位，输出电压触发晶闸管导通，使主电路有电流流过，等效于开关闭合，而串联在其回路的灯泡得电工作。此时C2的正极为高电位，负极为低电位，电流通过R3缓慢地给C2充电（实为C2放电），当C2两端电压达到平衡时，Q1重新处于放大状态，晶闸管关断，电灯熄灭，改变C2大小可以改变电灯熄灭的时间。如图1.2。[1,2,3]陕西理工学院课程设计第2页共14页图1.1图1.2陕西理工学院课程设计第3页共14页图1.3电路原理2设计电路所需元件2.1光敏电阻的工作原理光敏电阻器（photovaristor）又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。通常，光敏陕西理工学院课程设计第4页共14页电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。一般光敏电阻器结构图2.1所示。图2.1光敏电阻的结构和外形光照愈强，光生电子—空穴对就越多，阻值就愈低。当光敏电阻两端加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。入射光消失，电子-空穴对逐渐复合，电阻也工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其窗