課程設(shè)計(jì)--簡(jiǎn)易聲光控延時(shí)照明燈電路

1、<p>　　一 設(shè)計(jì)目的及技術(shù)要求</p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)概述</b></p><p>　　隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，利用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)控制，在各個(gè)領(lǐng)域種的作用越來越突出。本設(shè)計(jì)基于節(jié)能性要求，利用所學(xué)電子技術(shù)基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí)，為照明燈設(shè)計(jì)了一款自動(dòng)控制電路，該電路能夠?qū)崿F(xiàn)聲光雙控功能，可廣泛應(yīng)用于道路，樓梯等不需要連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間照明的場(chǎng)所的照明

2、設(shè)施的控制，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能的目的。同時(shí)，通過對(duì)該課題的設(shè)計(jì)，來提高自身對(duì)實(shí)際問題的分析及解決能力。</p><p><b>　　1.2 技術(shù)要求</b></p><p>　　要求電路能夠通過照明燈開關(guān)對(duì)光線強(qiáng)弱的感應(yīng)，控制照明燈第一級(jí)開關(guān)。</p><p>　　要求電路能夠通過照明燈開關(guān)對(duì)聲強(qiáng)的感應(yīng)，在第一級(jí)開關(guān)開通的前提下 ，控制照明燈的亮

3、滅。</p><p>　　要求電路能夠?qū)崿F(xiàn)照明燈點(diǎn)亮?xí)r間t后自動(dòng)關(guān)斷，并且可以手動(dòng)調(diào)節(jié)。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　利用所學(xué)電子技術(shù)基本知識(shí)來進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以鞏固所學(xué)理論。</p><p>　　熟練掌握555定時(shí)器的幾種工作模式及其應(yīng)用。</p><

4、;p>　　學(xué)會(huì)如何查找器件手冊(cè)及其參數(shù)，進(jìn)而學(xué)會(huì)利用元器件。</p><p>　　學(xué)會(huì)利用Protel軟件來繪制電路原理圖及PCB板圖。</p><p>　　提高對(duì)電路的分析計(jì)算能力。</p><p><b>　　二 電路方案的選擇</b></p><p><b>　　2.1解讀技術(shù)要求</b>

5、;</p><p>　　要求電路能夠通過照明燈開關(guān)對(duì)光線強(qiáng)弱的感應(yīng)，控制照明燈第一級(jí)開關(guān)。</p><p>　　該要求主要針對(duì)光控制電路，要使電路能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光線強(qiáng)弱的感應(yīng)，則應(yīng)使用對(duì)光線強(qiáng)弱敏感的電子器件，如光敏電阻、光敏二極管等光電傳感器。在電路中，光電傳感器根據(jù)光線強(qiáng)弱的變化而變化，從而使電路參數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變化。由于光控電路的輸出狀態(tài)只有兩種：高電平和低電平。因此，光控電路可使用555

6、定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓變化的轉(zhuǎn)換。</p><p>　　要求電路能夠通過照明燈開關(guān)對(duì)聲強(qiáng)的感應(yīng)，在第一級(jí)開關(guān)開通的前提下 ，控制照明燈的亮滅。</p><p>　　該要求主要針對(duì)聲控電路，要使電路能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)聲強(qiáng)的感應(yīng)，則應(yīng)使用對(duì)聲音信號(hào)敏感的電子器件，如小型駐極電容話筒、壓電陶瓷片等聲電傳感器。由于聲電傳感器收集來的聲音信號(hào)都比較微弱，所以要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理。又因?yàn)槁曇粜盘?hào)是連續(xù)振蕩的不確定

7、信號(hào)，為了便于處理，先將信號(hào)波形進(jìn)行整形，這可以由模擬遲滯比較器來實(shí)現(xiàn)。模擬比較器的輸出為高低兩種電平信號(hào)，利用該信號(hào)可以去控制555定時(shí)器的觸發(fā)輸入端。另外，由光控電路的輸出控制此555定時(shí)器的復(fù)位端，來決定聲控電路的開啟與關(guān)閉。在這兩種控制信號(hào)的作用下，達(dá)到聲音控制照明燈亮滅的目的。</p><p>　　要求電路能夠?qū)崿F(xiàn)照明燈點(diǎn)亮?xí)r間t后自動(dòng)關(guān)斷，并且可以手動(dòng)調(diào)節(jié)。</p><p>　

8、　該要求可以通過處于單穩(wěn)模式的555定時(shí)器實(shí)現(xiàn)（說明：此處的555定時(shí)器與第二條要求中的555定時(shí)器為同一片）。對(duì)時(shí)間t的手動(dòng)調(diào)節(jié)可利用電位器來實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　2.2 確定方案</b></p><p>　　由上一節(jié)對(duì)本設(shè)計(jì)技術(shù)要求的解讀可知，該設(shè)計(jì)主要包含四部分電路，分別為：電源電路、光控電路、聲控延時(shí)電路、晶閘管開關(guān)電路，下面對(duì)其功能進(jìn)行逐一分析

9、并確定電路結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2.2.1 電源電路</p><p>　　電源電路主要為控制電路提供工作電壓，本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)的電源電路設(shè)計(jì)方法，即降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓，使電路輸出12V直流電壓供給控制電路。</p><p><b>　　2.2.2光控電路</b></p><p>　　光控電路是根據(jù)光線的強(qiáng)弱來優(yōu)先

10、決定電燈的亮滅。該電路可以對(duì)聲控延時(shí)電路進(jìn)行控制，在白天光線較強(qiáng)時(shí)，光控電路輸出低電平將聲控電路封鎖；在晚上光線較弱時(shí)，光控電路輸出高電平，則聲控功能打開。本設(shè)計(jì)采用光敏電阻和其他電阻組成的分壓電路來控制555定時(shí)器的觸發(fā)輸入端2腳，并且將555定時(shí)器的2腳和6腳連接在一起，通過一電容接地，555定時(shí)器的輸出去控制聲控電路中的555定時(shí)器的復(fù)位端。</p><p>　　2.2.3聲控延時(shí)電路</p>

11、<p>　　該電路主要在光線較弱時(shí)起作用。這主要是通過光控電路的輸出來控制的。在白天，該電路在光控電路的控制作用下，處于關(guān)閉狀態(tài)，對(duì)任何聲音信號(hào)都不響應(yīng)；在晚上，光控電路將該電路的功能打開，使得該電路能根據(jù)外界聲音信號(hào)作出相應(yīng)的響應(yīng)。本設(shè)計(jì)采用壓電陶瓷片作為聲電轉(zhuǎn)換元件，并加入了兩級(jí)音頻信號(hào)放大電路和遲滯電壓比較器來對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的聲音信號(hào)控制處于單穩(wěn)工作模式的555定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)聲控及延時(shí)功能。</p&g

12、t;<p>　　2.2.4晶閘管開關(guān)電路</p><p>　　該電路受聲控電路555定時(shí)器輸出端的控制。當(dāng)其輸出低電平時(shí)，晶閘管截止，由于照明燈與晶閘管串聯(lián)，所以燈熄滅；當(dāng)其輸出高電平時(shí)，晶閘管導(dǎo)通，照明燈點(diǎn)亮。</p><p><b>　　三 電源電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的電源電路部分為控制電路部分提供12V

13、直流電壓。由于本設(shè)計(jì)所涉及的電路最終實(shí)現(xiàn)對(duì)市電照明燈的控制，控制電路對(duì)直流電源的穩(wěn)定性要求不需要很高，故采用傳統(tǒng)的電源電路設(shè)計(jì)方法就可以產(chǎn)生符合控制電路工作要求的直流電壓。</p><p>　　3.1 電源電路原理圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)的電源電路原理圖如圖3-1所示，電路包含降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四部分。圖中T為降壓變壓器，其作用是將市電v1=220√2sin(100πt)V進(jìn)行降

14、壓處理變成整流橋所要求的交流電壓v2=V2sin(100πt)V；整流二極管D1-D4組成整流橋，它將變壓器的輸出電壓進(jìn)行全波整流；C11為濾波電容，用來濾除整流橋輸出電壓中的紋波，由于控制電路對(duì)電源所要求的功率不是很大，所以本電路采用電容輸入式濾波電路；再者，為了防止在三端穩(wěn)壓器U1距離整流濾波電路較遠(yuǎn)時(shí)，線路產(chǎn)生電感效應(yīng)而使電路自激，所以加入電容C21，該電容一般取0.33uF；U1為三端集成穩(wěn)壓器7812，用來穩(wěn)定電路的輸出電壓；

15、穩(wěn)壓器輸出端的電容C12是為了濾除低頻紋波，它的取值一般較大，主要用來平波；電容C22用以濾除輸出端的高頻信號(hào)，改善電路的暫態(tài)響應(yīng)，該電容大小為0.1μF。 </p><p>　　圖3-1 電源電路原理圖</p><p>　　3.2電路元件的選擇及型號(hào)的確定</p><p>　　式中，V2=12V，則電容兩端電壓Vc≈17.0V，符合三端穩(wěn)壓器781

16、2的輸入電壓要求。</p><p>　　濾波電容C11的選擇：要求電容對(duì)電壓的耐受能力大于17V，</p><p>　　3.2.1元件參數(shù)的計(jì)算及型號(hào)選擇</p><p>　　集成三端穩(wěn)壓器7812的有關(guān)參數(shù)如表3-1所示。</p><p>　　由表可知，要使三端穩(wěn)壓器輸出12V的直流電壓，則經(jīng)整流濾波后，濾波電容兩端的電壓應(yīng)在15.0~17

17、.0V之間（因?yàn)橐话爿斎腚妷阂容敵鲭妷捍?～5V ，才能保證集成穩(wěn)壓器工作在線性區(qū)）?；诖?，變壓器選用220V~12V低頻電源變壓器。</p><p>　　橋式整流電路中的二極管選用最大反向工作電壓為400V，額定工作電流為1A的硅整流二極管1N4004。</p><p>　　若設(shè)V2為變壓器次級(jí)線圈的輸出電壓有效值，Vc為經(jīng)整流濾波后濾波電容兩端的電壓。由于三端集成穩(wěn)壓器的輸入阻抗很

18、高，相當(dāng)于開路，則</p><p>　　Vc≈V2（3-1）</p><p>　　由于鋁電解電容的耐壓范圍為6.3V~630V，容值范圍為0.45~10 000μF，因此，濾波電容C11可以采用鋁電解電容CD11-25V。在三端集成穩(wěn)壓電路中，濾波電容的容值一般為幾百到幾千微法，由于后面還有電容C21，所以該電容可以取得小一點(diǎn)，可將電容C11取為100μF。電容C21一般取為0.3

19、3μF，可用獨(dú)石電容，如0.33μF/50V。</p><p>　　電容C12是為了濾除輸出直流電壓中的低頻微波，所以該電容一般也取得比較大，可取用100μF的鋁電解電容，其耐壓值要大于12V，可采用CD11-16V。</p><p>　　電容C22的選擇：由于電解電容電解電容C11、C12取得比較大，只能濾除低頻波動(dòng)。對(duì)于直流電源中的高頻干擾，可通過一小電容C22來濾除，電容C22可選擇

20、容值為0.1μF的獨(dú)石電容器104M/50V（耐壓值100V）。</p><p>　　3.2.2電源電路圖</p><p>　　根據(jù)以上內(nèi)容，下面給出完整的電源電路圖，如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 電源電路圖</p><p><b>　　四 光控電路</b></p><p>　　

21、該電路將外界的光強(qiáng)變化轉(zhuǎn)化為電路輸出電平的變化，其輸出的電平信號(hào)控制聲控延時(shí)電路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)照明燈亮滅的控制。</p><p>　　4.1電路原理圖及各部分電路的功能分析</p><p>　　通過對(duì)技術(shù)要求的解讀可知，該電路可由光敏電阻和普通電阻組成的分壓電路及一片555定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)，其原理電路圖如圖4-1所示。圖中RL為光敏電阻，在光線較弱或者是無光照射時(shí)，光敏電阻RL呈高阻狀態(tài)，有RL

22、>>R2+RP1，使得555（1）的觸發(fā)輸入端2腳和閾值輸入端6腳均為低電平即均小于1/3VCC，則555（2）輸出高電平，將聲控延時(shí)電路打開，使得晶閘管開關(guān)電路的開閉由聲控延時(shí)電路控制；在有光照射時(shí)，RL呈低阻狀態(tài)，有RL+R1<< R2+RP1，則555定時(shí)器的2腳和6腳均為高電平，即都高于2/3 VCC，此時(shí)555定時(shí)器輸出低電平，將聲控延時(shí)電路封鎖，使得開關(guān)電路中的晶閘管截止，照明燈熄滅。</p&g

23、t;<p>　　555集成電路的引腳圖</p><p>　　555 集成電路的功能表</p><p>　　圖4-1 光控電路原理圖</p><p>　　原理圖4-1中的的電阻R1~R3均為保護(hù)電阻。R1、R2分別與RL和RP1串聯(lián)是為了防止在光敏電阻RL和RP1阻值過小時(shí)電路發(fā)生短路。R3為限流電阻，防止在光線較強(qiáng)時(shí)，RL阻值大大下降，造成電路電流過大

24、而燒毀555定時(shí)器。</p><p>　　電容C4為保持電容，其具體工作情況如下：給電路通電之前，電容C4未儲(chǔ)存電荷，因此其兩端電壓VC為零，555的2腳和6腳則為低電平。在光線較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻呈低阻狀態(tài)，使得R3<< R2+RP1，則電源通過RL、R1、R3向電容快速充電，使電容電壓VC迅速升高到2/3 VCC，555輸出低電平將聲控延時(shí)電路封鎖。由于電容C4無放電回路，所以只要外界光線強(qiáng)弱不發(fā)生明

25、顯的變化，電容電容C4兩端的電壓波動(dòng)就不會(huì)太大，從而使555維持輸出低電平。當(dāng)外界光線較暗時(shí)，光敏電阻呈高阻狀態(tài)，使得RL>>R2+RP1，電容C4通過R3、R2、RP1回路放電，其兩端電壓VC下降，當(dāng)下降到低于1/3VCC時(shí)，555輸出高電平，聲控延時(shí)電路開啟。</p><p>　　基于以上分析可知，開始時(shí)，電路輸出為高電平，電容C4充電到電壓為2/3 VCC時(shí)，電路輸出發(fā)生反轉(zhuǎn)，此后，只要光線的強(qiáng)

26、弱變化不大，則電路的輸出維持低電平；若光線較弱，則電容C4放電，當(dāng)電壓VC下降到1/3VCC時(shí)，電路發(fā)生反轉(zhuǎn)，輸出高電平，同樣，只要光線強(qiáng)弱變化不大，則電路的輸出維持高電平。因此，555工作在施密特觸發(fā)器模式。</p><p>　　4.2 電路元件參數(shù)整定</p><p>　　4.2.1電路中元件參數(shù)的計(jì)算及型號(hào)選擇</p><p>　　光敏電阻RL的選擇要求是亮阻

27、與暗阻相差倍數(shù)愈大愈好。經(jīng)查資料，MG45-14型光敏電阻滿足要求，其最大亮阻（10KΩ）與最小暗阻（10MΩ）相差1000倍，反應(yīng)時(shí)間小于20ms。下面利用這兩個(gè)阻值來確定R1、R2、R3的值。</p><p>　　在光線較強(qiáng)時(shí)，RL1=10 KΩ，此時(shí)應(yīng)有，555（1）的2腳和6腳的電壓大于2/3VCC,假設(shè)就等于2/3VCC，并將電位器的取值定為100 KΩ，則有</p><p>　

28、　VCC(R2+RP1)/[（RL1+R1）+(R2+RP1)]= 2/3VCC （4-1）</p><p>　　當(dāng)RP1=100 KΩ時(shí)，有2R1-R2=80（KΩ） （4-2）</p><p>　　若取R2=51KΩ，則R1=15KΩ。</p><p>　　確定R3的值，使得在RL最小時(shí)，電路中的電流不超過555定時(shí)器的最大允許電流就行了。取R

29、3=10KΩ。R1~ R3均采用1/8W金屬膜電阻，如RJ45-1/8W；RP1采用WH系列碳膜電位器，如WH148型。電阻與電源電路中一樣，電容C4用鋁電解電容，耐壓值為16V就能滿足要求，即可采用CD11-16V型；為使電路的充放電時(shí)間常數(shù)盡量小，則電容的C4容值要取得小一些，可取為100μF。電容C5一般用0.01μF的普通獨(dú)石電容，如103M/50V型。</p><p>　　4.2.2光控電路圖</

30、p><p>　　根據(jù)以上所確定的電路元件參數(shù)及型號(hào)，下面給出該電路的完整線路圖，如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 光控電路圖</p><p><b>　　五 聲控延時(shí)電路</b></p><p>　　該電路受光控電路的控制，在外界光線較強(qiáng)時(shí)，該電路不起作用；在光線較弱時(shí)，該電路受外界聲音信號(hào)的控制，其輸出直接控

31、制晶閘管開關(guān)電路。</p><p>　　5.1電路結(jié)構(gòu)及功能分析</p><p>　　由對(duì)技術(shù)要求的解讀可知，該電路由四部分構(gòu)成，分別為：音頻信號(hào)采集放大電路、模擬比較器電路、工作于單穩(wěn)模式的555定時(shí)電路及晶閘管開關(guān)電路。電路原理圖如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 聲控延時(shí)電路原理圖</p><p><b>　　5.

32、1.1電路結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　圖中聲電傳感器件為壓電陶瓷片JT；晶體管VT1、VT2及其偏置電路組成兩級(jí)音頻放大電路；電阻R7~R10及集成運(yùn)放U1組成模擬比較電路，經(jīng)放大后的聲音信號(hào)，從模擬比較器的反相輸入端輸入；為了提高電路對(duì)聲音信號(hào)的敏感性，在555（2）的觸發(fā)輸入端（2腳）加上由C8、R12組成的微分電路；定時(shí)器555（2）工作于單穩(wěn)態(tài)模式，電源對(duì)電容C9的充電過程實(shí)現(xiàn)照明燈點(diǎn)亮

33、時(shí)間的延遲；555（2）的輸出控制晶閘管SCR，晶閘管SCR與電燈EL串聯(lián)，從而能夠通過控制晶閘管的導(dǎo)通和截止來控制電燈EL的亮滅。</p><p>　　5.1.2電路的工作原理</p><p>　　該電路中的定時(shí)器555（2）的復(fù)位端4腳，受光控電路中的定時(shí)器555（1）的控制。</p><p>　　當(dāng)外界光線較強(qiáng)時(shí)，555（1）始終輸出低電平，致使555（2）的

34、總是處于復(fù)位狀態(tài)，即輸出始終為低電平，晶閘管SCR處于截止?fàn)顟B(tài)，燈EL不亮。</p><p>　　當(dāng)外界光線較弱時(shí)，由壓電陶瓷片JT收集來的聲音信號(hào)，經(jīng)晶體管VT1、VT2組成共射極放大電路放大后，加在模擬比較器的反相輸入端。比較器的基準(zhǔn)電壓由R8 、R9組成的分壓電路提供基準(zhǔn)電壓為</p><p>　　VREF=VCCR9/（R9+R8） （5-1）</p>&l

35、t;p>　　當(dāng)外界有聲音信號(hào)時(shí)，有VI> VREF，比較器輸出低電平脈沖，經(jīng)C8、R12組成的微分電路后，變?yōu)榈碗娖秸}沖，使555（2）觸發(fā)翻轉(zhuǎn)為高電平，即進(jìn)入暫態(tài)。該高電平作用在晶閘管VTH的控制極上，使晶閘管導(dǎo)通，燈EL點(diǎn)亮。由于555（2）工作在單穩(wěn)態(tài)模式，經(jīng)時(shí)間t后，555（2）回到穩(wěn)態(tài)，該時(shí)間可用下式來計(jì)算</p><p>　　t=1.1（R11+ RP2）C9（5-2）<

36、/p><p>　　即燈EL點(diǎn)亮?xí)r間t后自動(dòng)熄滅。要使燈再次點(diǎn)亮，則需要產(chǎn)生新的聲音信號(hào)來觸發(fā)。</p><p>　　5．2 元器件參數(shù)的計(jì)算及型號(hào)選擇</p><p>　　5.2.1計(jì)算元器件參數(shù)</p><p>　　⑴ 晶體管VT1、VT2選用2SC9014型硅NPN小功率管。2SC9014的有關(guān)電參數(shù)如表5-1所示。</p>&

37、lt;p>　　在集電極電流IC=100mA,基極電流IB=5mA時(shí)，測(cè)試晶體管</p><p><b>　　表5-1</b></p><p>　　2SC9014的集射極間飽和電壓典型值為VCES=0.14V。則電阻R4、</p><p>　　R5的值可用以下兩式來推算：</p><p>　　R4=（VCC-VBE）

38、/IB (5-3)</p><p>　　R5=(VCC-VCES)/IC(5-4)</p><p>　　由于所給晶體管的參數(shù)均為極限值，因此實(shí)際應(yīng)用時(shí)所取的值通常要比由式(5-3)、(5-4)計(jì)算出來的值大得多。例如，在晶體管工作在線性放大狀態(tài)時(shí)，IB為幾十到幾百微安，Ic為幾毫安到幾十毫安。因此電阻R4應(yīng)在幾百千歐到幾兆歐之間，電阻R5應(yīng)在幾千歐到幾十千歐之

39、間?？扇4=1MΩ，R5=22KΩ。同理，R6可確定為47 KΩ。</p><p>　　電容C6、C7為級(jí)間耦合電容，為防止聲音信號(hào)損失過大而導(dǎo)致電路控制的靈敏度下降，一般選用容量較大的電解電容作為耦合電容，容量在幾十微法。可取C6=22μF，C7 = 30μF。</p><p>　　音頻放大電路的電壓增益為</p><p>　　Av=β2（R5||rbe）R6/

40、rbe2(5-5)</p><p>　　式(5-5)中，取β=60,</p><p>　　rbe =200+（1+60）×26/2≈1000Ω</p><p>　　則由式(5-5)可得Av≈161。</p><p>　　⑵ 一般情況下，人正常說話的聲音的幅度約為50分貝，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)有效值約為VI≈40mV，則經(jīng)音頻放大電

41、路后，信號(hào)的強(qiáng)度為</p><p>　　V1= 161Vi≈6.4V(5-6)</p><p><b>　　由原理圖可知，</b></p><p>　　VP=VREF= VCCR9/（R9+R8） (5-7)</p><p>　　VN=V1R10/(R7+R10)+V2R7/(R7+R10)

42、(5-8)</p><p>　　由于經(jīng)放大后的音頻信號(hào)電壓有效值V1=6.4V，再根據(jù)定時(shí)器555（2）翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)的條件：2腳電壓低于1/3 VCC，6腳電壓低于2/3VCC。由于電容C9兩端電壓為零，顯然6腳電壓為低電平，小于2/3VCC。當(dāng)外界沒有聲音發(fā)出時(shí)，模擬比較器的輸入電壓小于基準(zhǔn)電壓VREF，則其輸出電平為高電平，顯然555（2）的2腳的電平大于1/3VCC。假設(shè)此種情況下就有V2=1/3VCC

43、，由式(5-7)、(5-8)可得</p><p>　　V2= VREF+ R10（VREF - V1）/R7(5-9)</p><p>　　若取VREF =1/2 VCC =6V，則由（5-9）式可得R10=5 R7。</p><p>　　取R7=10 KΩ，則R10=51 KΩ。此時(shí)有R8=R9，為便于采購(gòu)取這兩個(gè)電阻的阻值與R7相等。</p>

44、<p>　?、菫榱颂岣唠娐穼?duì)聲音信號(hào)的敏感性，在555（2）的觸發(fā)輸入端（2腳）加上由C8、R12組成的微分電路。電容C8和電阻R12值的確定，一方面要使微分電路的充電時(shí)間常數(shù)盡量小，一般應(yīng)在幾ms,另一方面要盡量與前面所用到的電容容值一樣，以便采購(gòu)。所以，若取C8=30μF，則電阻R12可取為10 KΩ</p><p>　　⑷ 若要求照明燈點(diǎn)亮?xí)r間t在30~60s之間連續(xù)可調(diào)，同光控制電路一致，取電

45、容C9=100μF。</p><p>　　當(dāng)電路定時(shí)為最短30s時(shí)，根據(jù)下式確定電阻R11的阻值，即</p><p>　　t=1.1R11C9(5-10)</p><p>　　則由上式計(jì)算得到R11=270 KΩ，此時(shí)，電位器RP2在電路中的阻值為零。</p><p>　　當(dāng)電定時(shí)為最長(zhǎng)60s時(shí)，根據(jù)下式確定電位器RP2的阻值范圍

46、。即</p><p>　　t=1.1（R11+ RP2）C9?。?-11）</p><p>　　則由上式可確定RP2=549 KΩ。</p><p>　　電容C10同光控電路中的電容C5一樣，取值為0.01μF。</p><p>　　5.2.2電路元器件型號(hào)的選擇</p><p>　　JT采用ø27mm

47、的壓電陶瓷片，如FT-27型；</p><p>　　電阻均采用金屬膜電阻RJ45-1/8W型；</p><p>　　電容C6~C9均采用容值較大，耐壓值高，價(jià)格便宜的鋁電解電容，如CD11-16V型；</p><p>　　電容C10采用普通獨(dú)石電容，如104M/50V型；</p><p>　　晶體管VT1、VT2采用2SC9014型硅NPN管

48、；</p><p>　　集成塊U3采用μA741型集成運(yùn)算放大器；</p><p>　　集成塊U4采用TTL型定時(shí)器NE555；</p><p>　　電位器RP2選用WH系列碳膜電位器，如WH148型。</p><p>　　SCR選用觸發(fā)電流較小的1A、800V小型塑封單向晶閘管，如MCR100-8。</p><p>

49、　　5.3聲控延時(shí)電路圖</p><p>　　根據(jù)以上分析的結(jié)果及選擇的電路元器件，下面給出本電路的線路圖，如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2 聲控延時(shí)電路圖</p><p>　　六 課程設(shè)計(jì)總結(jié)及體會(huì)</p><p>　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是利用所學(xué)的模擬和數(shù)字電子線路相關(guān)知識(shí)而進(jìn)行的一次綜合性訓(xùn)練。設(shè)計(jì)者要根據(jù)所學(xué)的知識(shí)對(duì)設(shè)計(jì)題

50、目進(jìn)行綜合性分析，并挖掘出設(shè)計(jì)題目所用到的核心知識(shí)內(nèi)容，然后，設(shè)計(jì)者對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。最后，對(duì)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求進(jìn)行深入詳細(xì)地解讀，最終提出針對(duì)設(shè)計(jì)題目要求的解決方案。下面我對(duì)我的設(shè)計(jì)題目——聲光控延時(shí)照明燈電路的設(shè)計(jì)過程及設(shè)計(jì)思路進(jìn)行一下總結(jié)。</p><p><b>　　6.1課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　我的設(shè)計(jì)題目是簡(jiǎn)易聲光控延時(shí)照明燈電路。從

51、題目所包含的內(nèi)容可以看出，該題目要綜合運(yùn)用所學(xué)的模擬和數(shù)字電子技術(shù)知識(shí)來解決。設(shè)計(jì)該題目，要明確以下幾點(diǎn)：</p><p>　　該電路為針對(duì)實(shí)際問題的以弱控強(qiáng)性控制電路。因此，設(shè)計(jì)之前要考慮到什么樣的電子器件或者是電氣部件能作為弱電和強(qiáng)電的接口電路，并且還要對(duì)其工作原理比較熟悉。這一點(diǎn)很關(guān)鍵，它關(guān)系到用什么樣的電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)照明燈亮滅的控制。例如，我設(shè)計(jì)的電路是用晶閘管來作為該電路強(qiáng)弱電的接口電路的。晶閘管是典型的

52、“以小控大”型電子器件，即能夠利用很小的電流去控制晶閘管的導(dǎo)通和截止，從而實(shí)現(xiàn)照明燈亮滅的可控性。本電路采用的是單向晶閘管，當(dāng)控制極為低電平時(shí)，晶閘管截止，控制極為高電平時(shí)晶閘管導(dǎo)通。很明顯，利用數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)很容易就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)晶閘管工作狀態(tài)的控制。</p><p>　　明確了接口電路問題之后，就可以考慮通過什么樣的電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)晶閘管工作狀態(tài)的控制。很明顯，凡是能夠?qū)崿F(xiàn)輸出為高低兩種電平的電路都能夠?qū)чl

53、管進(jìn)行控制。對(duì)這種電路的要求是能夠?qū)ν饨缬|發(fā)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的響應(yīng)，根據(jù)這點(diǎn)要求，很容易意識(shí)到要用到電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）第九章 脈沖波形的產(chǎn)生與變換 中的相關(guān)知識(shí)。因此，在思考如何設(shè)計(jì)該題目時(shí)，應(yīng)有側(cè)重點(diǎn)地對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和理解。</p><p>　　將題目理解清楚之后，再來考慮用什么樣的方式來實(shí)現(xiàn)?？紤]到電路對(duì)照明燈的控制要有延時(shí)功能，這些要求單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器基本都能滿足。因此，可利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來作為外界

54、信號(hào)的處理部分。該電路可采用門電路來實(shí)現(xiàn)，也可以采用集成電路來實(shí)現(xiàn)。采用集成電路就是利用工作于單穩(wěn)模式的555定時(shí)器實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)的聲光信號(hào)處理部分就是利用兩片555定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的，并且由處理光信號(hào)的555定時(shí)器去控制處理聲信號(hào)的555定時(shí)器的復(fù)位端，從而使電路實(shí)現(xiàn)光控和聲控優(yōu)先級(jí)的區(qū)分。</p><p>　　最后要明確的是，光電轉(zhuǎn)換和聲電轉(zhuǎn)換問題。光電轉(zhuǎn)換利用光電傳感器實(shí)現(xiàn)，如光敏電阻、光敏二極管等。聲電轉(zhuǎn)換可利用

55、聲電傳感器實(shí)現(xiàn)，如壓電陶瓷片、微型話筒等。</p><p>　　以上四點(diǎn)是我對(duì)該題目設(shè)計(jì)思路的總結(jié)。從以上四點(diǎn)可以看出，該設(shè)計(jì)題目對(duì)設(shè)計(jì)者認(rèn)識(shí)元器件，利用元器件的能力提出了很高的要求。因此，通過該設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了許多元器件的使用方法和技巧，這對(duì)我以后認(rèn)識(shí)電路，分析電路有很大幫助。</p><p><b>　　6.2設(shè)計(jì)體會(huì)</b></p><p>

56、;　　通過對(duì)該題目的設(shè)計(jì)，我對(duì)555定時(shí)器的應(yīng)用有了全面而深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)電路的思想方法也有了新的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中所遇到的難題，憑借自己的能力都能加以解決，感覺自己真的學(xué)到了很多東西，不僅僅是在知識(shí)層面上，更重要的是思想上的認(rèn)識(shí)。我想，不僅僅是做課程設(shè)計(jì)，做其他的事也一樣，只要在思想上有全面的認(rèn)識(shí)，細(xì)節(jié)上加以足夠重視，遇到困難能夠耐心地去分析解決，那么就沒有什么事情做不好。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中，

57、通過查閱資料，閱讀文獻(xiàn)，我學(xué)到了很多切實(shí)有用的分析方法和技巧，這對(duì)于我以后的學(xué)習(xí)有很大的幫助。這更使我認(rèn)識(shí)到，學(xué)習(xí)學(xué)的是方法，設(shè)計(jì)學(xué)的是思想。因此，要多總結(jié)別人的方法，來形成自己的思想，這樣學(xué)到的東西才實(shí)實(shí)在在。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在課程設(shè)計(jì)期間，經(jīng)梁老師和謝老師的悉心指導(dǎo)和耐心啟發(fā)，我學(xué)習(xí)到了科學(xué)研究的基本方法，具備了

58、一定的科研能力，使本人得以順利地完成課程課題設(shè)計(jì)。老師淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，和藹的為人，忘我工作的奉獻(xiàn)精神，使我深受感染。在此我要特別感謝各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)報(bào)告修改提出了寶貴的意見。衷心感謝我的室友和學(xué)長(zhǎng)在從文獻(xiàn)資料的收集到開題，在具體研究工作的開展與深入及論文的撰寫各個(gè)階段他們都給予了我莫大的幫助。最后，感謝我的家人在生活上對(duì)我的關(guān)心和照顧以及對(duì)我的學(xué)業(yè)的莫大支持。感謝所有關(guān)心和幫助過我的人。由于作者水平有限，文中難免有不妥和錯(cuò)

59、誤之處，懇請(qǐng)各位老師、專家及同學(xué)批評(píng)指正！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】何小艇 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，浙江大學(xué)出版社，2001年6月</p><p>　　【2】姚福安 電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐,山東科學(xué)技術(shù)出版社,2001年10月</p><p>　　【3】王登輝 電路與數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)實(shí)踐,東

60、南大學(xué)出版,1999年10月</p><p>　　【4】李銀華 電子線路設(shè)計(jì)指導(dǎo),北京航空航天大學(xué)出版,2005年6月</p><p>　　【5】康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社,2003年6月</p><p>　　【6】陳有卿等編著 555時(shí)基集成電路原理與應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006年5月, 144~145.</p><p&