畢業(yè)設(shè)計(jì)---語音門的電路設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于HX-2005型感應(yīng)開關(guān)語音門的電路設(shè)計(jì)</p><p>　　HX-2005-based voice portal-type sensor switch circuit design</p><p>　　專業(yè)名稱：電氣自動(dòng)化技術(shù)</p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p>

2、<b>　　導(dǎo)師姓名： </b></p><p><b>　　職 稱：教授</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹一種具有簡(jiǎn)單識(shí)別來人功能的語音門鈴，適合在賓館、商場(chǎng)等公共場(chǎng)所的門前安裝使用。當(dāng)有人進(jìn)門時(shí)，它會(huì)禮貌地發(fā)出“歡迎光臨”聲，有人出門時(shí)則自動(dòng)

3、發(fā)出“謝謝光臨”的歡送語，使人倍感親切。它由雙路紅外線發(fā)射式電路、語言電路和穩(wěn)壓電路等組成，說明各個(gè)電路的工作原理。本文還介紹了一些主要電子元器件的功能和應(yīng)用范圍。</p><p>　　這是一種新型語音迎賓器，體積非常小巧，只有38x47x22毫米而且價(jià)格非常低廉，它能夠自動(dòng)檢測(cè)來人，當(dāng)人經(jīng)過迎賓器時(shí)自發(fā)出清晰響亮的“你好！歡迎光臨！”的中文女聲非常神奇1。檢測(cè)人的窗口很小，只要在其他物體上開8毫米左右的孔伸出檢

4、測(cè)孔就能正常工作，所以本產(chǎn)品可以方便地和其他產(chǎn)品組合，例如裝入長(zhǎng)毛絨玩具中，形成一個(gè)看到人就會(huì)說話的玩具。</p><p>　　檢測(cè)窗口很隱蔽，不像紅外透鏡、微波傳感器的天線一樣引人注意，我們的產(chǎn)品可以讓來人很難發(fā)現(xiàn)機(jī)關(guān)，增加趣味感或者防破壞。</p><p>　　產(chǎn)品價(jià)格非常低廉便于普及和大量生產(chǎn)。</p><p>　　我們的產(chǎn)品的語音內(nèi)容是固定不變的，無法定做或

5、者更改內(nèi)容。當(dāng)然如果換成可錄放語音電路，或者和其他電路組合可以實(shí)現(xiàn)其他用途。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)字式,紅外線,語音門鈴,迎客,送客。</p><p><b>　　Abstructs</b></p><p>　　This text introduces a kind of s

6、peech door bell that has to identify the bearer function in brief, in keeping with installed the usage before the door&#

7、160;of the public places, such as guest house and market...etc.When someone enters the door, it would the manner ground send&

8、#160;out to" welcome" the voice, someone go out then send out to" thanks for coming" automatically of send off

9、 the language, make person feel more warm.It is shot the type electric circuit, the language electric circuit by the dou

10、ble</p><p>　　Part Reference This is a welcome new voice device，Size is very small，Only 38x47x22 mm and the price is very low, It can automatically detect the bearer，When people over welcome when you send a c

11、lear self-loud &quot;Hello! Welcome!&quot; In Chinese female voice is very fantastic。Detection of a small window of，As long as the other objects on the opening hole of about 8 mm hole will be able to work out tes

12、ting, Therefore, this product can be easily and other products portfolio, For example, into pl</p><p>　　Detection window is hidden, Unlike infrared lens, microwave sensors, like striking the antenna，Our prod

13、ucts can come in hard to find bodies，Adds to the fun, or a sense of anti-sabotage.</p><p>　　Product price is very low popularity and ease of mass production.</p><p>　　Our products are the voice

14、content is fixed and can not be made to order or change the content. Of course, if can be replaced by voice playback circuitry, or combinations, and other circuits can be achieved for other purposes.</p><p>

15、<b>　　目錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………1</p><p>　　Abstructs………………………………………………………………</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　1 語音門電路的總體設(shè)計(jì)…………………………

16、………………………</p><p>　　1.1語音門的總體介紹…………………………………………</p><p>　　1.2語音門的分類…………………………………………………</p><p>　　1.3語音門電路的設(shè)計(jì)思想……………………………………</p><p>　　2 語音門電路的硬件選擇……………………………………………</p&g

17、t;<p>　　2.1 光敏電阻的選擇及工作原理和參數(shù)…………………………</p><p>　　2.2 三極管Q1和Q2的選擇和在電路中的工作要求………………</p><p>　　2.3 SD8917在電路中的應(yīng)用…………………………………………</p><p>　　2.4 其他元器件的選擇……………………………………………</p>&l

18、t;p>　　3 語音門電路的功能應(yīng)用………………………………………………</p><p>　　3.1 語音門電路的工作原理…………………………………</p><p>　　3.2 基于HX-2005型感應(yīng)開關(guān)語音門的電路和工作條件……………………</p><p>　　3.3 雙語音門電路的實(shí)例分析………………………………………………</p><

19、;p>　　4 語音門電路的組裝和調(diào)試…………………………………………</p><p>　　5 設(shè)計(jì)總結(jié)……………………………………………………</p><p>　　5.1 本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)及創(chuàng)新之處………………………………</p><p>　　5.2 本設(shè)計(jì)可改進(jìn)的方面………………………………</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………

20、…………………………………</p><p>　　致謝………………………………………………………………</p><p>　　1．1引言：隨著科技進(jìn)步和人民生活水平的提高，消費(fèi)個(gè)性化逐漸成為趨勢(shì)，越來越多的電子產(chǎn)品需求的多樣化，電子產(chǎn)品在社會(huì)的發(fā)展中起到了主導(dǎo)作用。他已從原來工業(yè)中轉(zhuǎn)變到人們的生活中。 這是一個(gè)重要特點(diǎn)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。為了適應(yīng)多樣化的小批量，總的市場(chǎng)需求大，靈活的生產(chǎn)技

21、術(shù)迅速發(fā)展，因此，滿足不同消費(fèi)群體的要求范圍廣泛的產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，消費(fèi)者對(duì)新的狀況的個(gè)性化也越來越頻繁化。感應(yīng)門鈴又稱迎賓器，是近年才有的用于小型店鋪-便利店起迎賓防盜作用的電子產(chǎn)品。它小巧玲瓏安裝簡(jiǎn)單，適合于多種場(chǎng)合。 </p><p>　　1 語音門電路的總體設(shè)計(jì) </p><p>　　1.1 語音門的總體介紹</p><p>　　迎賓器的前身是電子

22、防盜報(bào)警器；事先人們用它來防盜的，但后來因?yàn)殡娮臃辣I報(bào)警器發(fā)出的聲音是刺耳的報(bào)警聲，對(duì)進(jìn)店的顧客產(chǎn)生消極的影響，后來演變成比較悅耳的聲音，特別是：叮咚聲，您好，歡迎光臨！音效特受用戶的青睞，顧客一進(jìn)門就報(bào)出歡迎語音，起到了禮貌問候?，F(xiàn)在迎賓器已廣泛應(yīng)用到商業(yè)和公共場(chǎng)合中。在商店中從而做到提醒店員有人進(jìn)店和迎賓的兩重作用。</p><p>　　這是一種新型語音迎賓器，體積非常小巧，只有38x47x22毫米而且價(jià)格非

23、常低廉，它能夠自動(dòng)檢測(cè)來人，當(dāng)人經(jīng)過迎賓器時(shí)自動(dòng)發(fā)出清晰響亮的“你好！歡迎光臨！”的中文女聲非常神奇。</p><p>　　1.2 語音門電路的分類：　</p><p>　　語音門感應(yīng)門鈴有2種分光感和紅外感應(yīng)</p><p><b>　　1：光感</b></p><p>　　原理：光感迎賓器是利用人體反射光線，光敏電阻

24、得到足夠大變化的光線，電路產(chǎn)生變化電流觸發(fā)電路，靈敏度跟物體反射率有關(guān)。</p><p>　　注：光感迎賓器與環(huán)境光照度有關(guān)，黑暗情況下不能正常使用</p><p><b>　　2：紅外感應(yīng)</b></p><p>　　原理：迎賓器原理：紅外熱釋電傳感器，動(dòng)作方式：被動(dòng)式，本身不發(fā)射任何信號(hào)，故不產(chǎn)生有害電磁干擾，人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為9~

25、10--um，而探測(cè)元件的波長(zhǎng)靈敏度在0.2~20--um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口，這個(gè)濾光片可通過光的波長(zhǎng)范圍為7~10--um，正好適合于人體紅外輻射的探測(cè)，而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測(cè)人體輻射的紅外線傳感器。</p><p><b>　　兩者比較：</b></p><p>　　光感的價(jià)格便

26、宜，但是誤報(bào)率高，因?yàn)閭鞲泻诵氖枪饷綦娮?，光敏電阻?duì)可見光大部分波長(zhǎng)都反應(yīng)變化，故光線變化可能會(huì)觸發(fā)迎賓器反應(yīng)，紅外感應(yīng)的相比光感的價(jià)格較高，優(yōu)點(diǎn)誤報(bào)極少，加上前面的菲涅爾透鏡窗口，從而將誤報(bào)率降至最低。但是紅外感應(yīng)的對(duì)環(huán)境溫度要求較高，特別是溫度不能高于人體的溫度，溫度過高會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)距離變近等。</p><p>　　1.3語音門電路的設(shè)計(jì)思想</p><p>　　首先有人經(jīng)過時(shí)，人的身影

27、照應(yīng)到光敏電阻它的阻值發(fā)生變化，電源穩(wěn)壓電路的電流得到提高，經(jīng)過IC集成電路，由內(nèi)部運(yùn)算處理電路得到穩(wěn)定可靠的電壓值來判斷出人的進(jìn)出，然后報(bào)告給語音功放電路，并發(fā)出聲音。</p><p>　　2 語音門電路的硬件選擇：</p><p>　　2.1 光敏電阻的選擇及工作原理和參數(shù)</p><p>　　光電器件是將光能轉(zhuǎn)換為電能的一種傳感器件, 它是構(gòu)成光電式傳感器最

28、主要的部件。 光電器件響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 使用方便, 而且有較高的可靠性, 因此在自動(dòng)檢測(cè)、計(jì)算機(jī)和控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。         光電器件工作的物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。 在光線作用下, 物體的電導(dǎo)性能改變的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng), 如光敏電阻等就屬于這類光電器件。在光線作用下, 能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng), 如光電管、光電倍增管就屬于這類光電器件

29、。</p><p>　　在光線作用下, 能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng), 如光電管、光電倍增管就屬于這類光電器件。在光線作用下, 能使物體產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng), 即阻擋層光電效應(yīng), 如光電池、 光敏晶體管等就屬于這類光電器件。       １． 光敏電阻的結(jié)構(gòu)與工作原理    

30、;    光敏電阻又稱光導(dǎo)管, 它幾乎都是用半導(dǎo)體材料制成的光電器件。 光敏電阻沒有極性, 純粹是一個(gè)電阻器件, 使用時(shí)既可加直流電壓, 也可以加交流電壓。無光照時(shí), 光敏電阻值（暗電阻）很大, 電路中電流（暗電流）很小。 當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照時(shí), 它的阻值（亮電阻）急劇減少, 電路中電流迅速增大。 一般希望暗電阻越大越好, 亮電阻越小越好,此時(shí)光敏電阻的靈敏度高。 實(shí)際光敏電阻的暗電阻值一般

31、在兆歐級(jí), 亮電阻在幾千歐以下。     圖2 - 1 為光敏電阻的原理結(jié)構(gòu)。它是涂于玻璃底板上的一薄層半導(dǎo)體物質(zhì), 半導(dǎo)體的兩端裝有金屬電極, 金屬電極與引出線端相連接, 光敏電阻就通過引出線端接入電路。 為了防止周圍介質(zhì)的影響, 在半導(dǎo)體光敏層上覆蓋了一層漆膜, 漆膜的成分應(yīng)使它在光敏層最敏</p><p>　　光敏電阻的結(jié)構(gòu)圖（2—1）</p><p>

32、;　?。?光敏電阻的主要參數(shù)      （１） 暗電阻光敏電阻在不受光時(shí)的阻值稱為暗電阻, 此時(shí)流過的電流稱為暗電流。       （２） 亮電阻光敏電阻在受光照射時(shí)的電阻稱為亮電阻, 此時(shí)流過的電流稱為亮電流。       （３） 光電流亮電流與暗電流之差稱為光電流。 

33、 ３． 光敏電阻的基本特性      （1） 伏安特性在一定照度下, 流過光敏電阻的電流與光敏電阻兩端的電壓的關(guān)系稱為光敏電阻的伏安特性。圖2 - 2 為硫化鎘光敏電阻的伏安特性曲線。 由圖可見, 光敏電阻在一定的電壓范圍內(nèi), 其I-U曲線為直線，說明其阻值與入射光量有關(guān), 而與電壓無關(guān)。       

34、</p><p>　　圖2-2 硫化鎘光敏電阻的伏安特性</p><p>　　（2） 光譜特性光敏電阻的相對(duì)光敏靈敏度與入射波長(zhǎng)的關(guān)系稱為光譜特性, 亦稱為光譜響應(yīng)。 圖2 - 3 為幾種不同材料光敏電阻的光譜特性。 對(duì)應(yīng)于不同波長(zhǎng), 光敏電阻的靈敏度是不同的。從圖中可見硫化鎘光敏電阻的光譜響應(yīng)的峰值在可見光區(qū)域, 常被用作光度量測(cè)量（照度計(jì)）的探頭。而硫化鉛光敏電阻響應(yīng)于近紅外和中紅

35、外區(qū), 常用做火焰探測(cè)器的探頭。 </p><p>　　圖2 - 3 為幾種不同材料光敏電阻的光譜特性曲線圖</p><p>　?。?） 溫度特性溫度變化影響光敏電阻的光譜響應(yīng), 同時(shí), 光敏電阻的靈敏度和暗電阻都要改變, 尤其是響應(yīng)于紅外區(qū)的硫化鉛光敏電阻受溫度影響更大。 圖2 - 4 為硫化鉛光敏電阻的光譜溫度特性曲線, 它的峰值隨著溫度上升向波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)。因此, 硫化鉛光敏電阻

36、要在低溫、恒溫的條件下使用。對(duì)于可見光的光敏電阻, 其溫度影響要小一些。常用的光敏電阻器是硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)1~10MΩ；在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對(duì)光的敏感性（即光譜特性）與人眼對(duì)可見光（0.4~0.76）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。所以設(shè)計(jì)光控電

37、路時(shí)，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。  </p><p>　　圖2 - 4 為硫化鉛光敏電阻的光譜溫度特性曲線</p><p>　　2.2三極管Q1和Q2的選擇和在電路中的工作要求</p><p>　　三極管Q1 8050的工作原理和參數(shù)：</p><p>　　(三極管8050管腳圖)</p>

38、;<p>　　1發(fā)射極 2基極 3集電極</p><p>　　8550參數(shù)：集電極-基極電壓Vcbo：-40V</p><p>　　工作溫度：-55℃to+150℃</p><p>　　和8050(NPN)相對(duì)</p><p>　　8050三極管參數(shù):類型:開關(guān)型; 極性:NPN; 材料:硅; 最大集存器電流(A):0.5 A;

39、 直流電增益:10 to 60; 功耗:625 mW; 最大集存器發(fā)射電（VCEO）:25; 頻率:150 KHZ</p><p><b>　　8050引腳圖</b></p><p>　　芯片尺寸：4英寸（100mm）</p><p>　　芯片代碼：C060AJ-00</p><p>　　芯片厚度：240+20um<

40、;/p><p>　　管芯尺寸：600×600um 2</p><p>　　焊位尺寸：B極130×150um 2;E極140×130um2</p><p><b>　　電極金屬：鋁</b></p><p><b>　　背面金屬：金</b></p><p&g

41、t;　　典型封裝：S8050,H8050</p><p>　　極限值（Ta=25℃）(封裝形式:TO-92)</p><p>　　Tstg—貯存溫度-55~150℃</p><p><b>　　TJ—結(jié)溫150℃</b></p><p>　　PC—集電極耗散功率1w</p><p>　　VCBO—

42、集電極—基極電壓40V</p><p>　　VCEO—集電極—發(fā)射極電壓25V</p><p>　　VEBO—發(fā)射極—基極電壓6V</p><p>　　IC—集電極電流1.2A</p><p>　　電參數(shù)（Ta=25℃）（封裝形式：TO-92）</p><p>　　ELECTRICAL CHARACTERISTICS(

43、Tamb=25℃ unless otherwise specifide)</p><p>　　2.3 SD8917在電路中的應(yīng)用</p><p>　　SD8917是一種采用ChipCorder專利技術(shù)的語音芯片。此芯片無須A/D轉(zhuǎn)換和壓縮就可以直接儲(chǔ)存,沒有A/D轉(zhuǎn)換誤差,在一個(gè)記錄位（BIT）可存儲(chǔ)250級(jí)聲音信號(hào),相當(dāng)于通常的A/D記錄的8倍。片內(nèi)集成了晶體振蕩器、麥克前置放大器、自動(dòng)

44、增益控制等,只要很少的外圍器件,就可以構(gòu)成個(gè)完整聲音錄放系統(tǒng)。本文介紹了SD8917的原理、特點(diǎn)、功能及其在智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。SD8917是美國ISD公司制造的一種新款語音芯片。與ISD其它系列語音產(chǎn)品不同的是,SD8917是一種微控制器“從”設(shè)備,而“主”控制器可以是內(nèi)置有SPI兼容接口的微控制器,也可以用I/O仿真SPI通信協(xié)議。SD8917系列工作電壓為3V,單片錄放時(shí)間為8～16分鐘,音質(zhì)好,適用于移動(dòng)電話及其它便攜式電子產(chǎn)

45、品中。該芯片采用CMOS技術(shù),內(nèi)含振蕩器、抗混疊濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。芯片的所有操作必須由微控制器控制,操作命令可通過串行通信接口（SPI或Microwire）送入。</p><p><b>　　2 引腳功能描述</b></p><p>　　電源 （VCCA,VCCD）：為使噪聲最小,芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線

46、,并且分別引到外封裝的不同管腳小,模擬和數(shù)字電源端最好分別走線。盡可能在靠近供電端處相連,而去耦電容應(yīng)盡量靠近器件。</p><p>　　地線 （VSSA,VSSD）：芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線。</p><p>　　同相模擬輸入（ANA IN+）：錄音信號(hào) 的同相輸入端。輸入放大器可用單端或差分驅(qū)動(dòng)。單端輸入時(shí),信號(hào)由耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值32mV,耦合電容和本端的

47、3kΩ電阻輸入阻抗決定了芯片頻帶的低端截止頻率。差分驅(qū)動(dòng)時(shí),信號(hào)最大幅度為峰峰值16mV,與ISD33000系列相同。</p><p>　　反相模擬輸入 （ANA IN-）：差分驅(qū)動(dòng)時(shí),為錄音信號(hào)的反相輸入端。信號(hào)通過耦合電容輸入,最大幅度為峰峰值16mV。</p><p>　　音頻輸出 （AUD OUT）：提供音頻輸出,可驅(qū)動(dòng)5kΩ的負(fù)載。</p><p>　　片

48、選（SS）：此端為低,即向該SD8917芯片發(fā)送指令,兩條指令之間為高電平。</p><p>　　串行輸入 （MOSI）：此端為串行輸入端,主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個(gè)周期將數(shù)據(jù)放到本端,供ISD輸入。</p><p>　　串行輸出（MISO）：ISD的串行輸出端。ISD未選中時(shí),本端呈高阻態(tài)。</p><p>　　串行時(shí)鐘（SCLK）：ISD的時(shí)鐘輸入端,由

49、主控制器產(chǎn)生,用于同步MOSI和MISO的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在SCLK上升沿鎖存到ISD,在下降沿移出ISD。</p><p>　　中斷（INT）：本端為漏極開路輸出。ISD在任何操作（包括快進(jìn)）中檢測(cè)到EOM或IVF時(shí),本端變低并保持。中斷狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開始時(shí)清除。中斷狀態(tài)也可用RINT指令讀取。</p><p>　　OVF標(biāo)志用來指示ISD的錄、放操作已到達(dá)存儲(chǔ)器的末尾。只在放音中

50、檢測(cè)到內(nèi)部的EOM標(biāo)志時(shí),此狀態(tài)位才置1。</p><p>　　行地址時(shí)鐘（RAC）：漏極開路輸出。每個(gè)RAC周期表示ISD存儲(chǔ)器的操作進(jìn)行了一行（SD8917系列中的存貯器共2400行）。該信號(hào)保持高電平的時(shí)間為175ms,低電平時(shí)間為25ms。在快進(jìn)模式,RAC可保持高電平218.75μs,低電平31. 25μs。該端可用于存儲(chǔ)管理技術(shù)。3 工作原理與功能特性</p><p>　　S

51、D8917采用CchipCorder專利技術(shù),即無須A/D轉(zhuǎn)換和壓縮就可以直接儲(chǔ)存,沒有A/D轉(zhuǎn)換誤差,在個(gè)記錄位（BIT）可存儲(chǔ)250級(jí)聲音信號(hào),相當(dāng)于通常的A/D記錄的8倍。SD8917工作于SPI串行接口。SPI協(xié)議是一個(gè)同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,該協(xié)議假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿工作,因此對(duì)于SD8917而言,在時(shí)鐘上升沿將鎖存MOSI引腳的數(shù)據(jù),而在下降沿則將數(shù)據(jù)送至MISO引腳。指  令 8位控制碼

52、<16位地址> 操  作  摘  要 POWERUP 00100XXX<XXXXXXXXXXXXXXXX> 上電：等待TPUD后操作可以工作 SET PLAY 11100XXX<A15～A0> 從指定地址開始放音。必須后跟PLAY指令使放音繼續(xù)PLAY 11110XXX<XXXXXXXXXXXXXXX> 從當(dāng)前地址開始錄音（直至EOM或OVF） SET REC

53、 10100XXX<A15～A0> 從指定地址開始錄音。必須后跟REC指令錄音繼續(xù) REC 10110XXX<XXXXXXXXXXXXXXXX> 從當(dāng)前址開始錄音（直至OVF或停止） SET MC 1110</p><p>　　2.5 其他元器件的選擇</p><p>　　電源為4.5V ；電阻R1 68K;R2 20M;R3 82K;瓷介電容103和104，電解

54、電容1UF一個(gè);正負(fù)板片1套，揚(yáng)聲器一個(gè)；導(dǎo)線若干；光敏電阻筒一個(gè)，光敏電阻架七個(gè)，前后殼一套。</p><p>　　電解電容器的阻抗頻率特性</p><p>　　3 語音門電路的功能應(yīng)用</p><p>　　3.1語音門電路的工作原理</p><p><b>　　電路原理介紹： </b></p><

55、p>　　利用人走過迎賓器時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)陰影的特點(diǎn)，通過光敏電阻對(duì)光線變化信號(hào)的接收，作為本制作的傳感器。制作采用電池供電，通電后系統(tǒng)進(jìn)入等待狀態(tài)。當(dāng)有人經(jīng)過感光器件時(shí)，由于人的身體會(huì)擋住光線，若原來有一定的光線照射在光敏電阻RG1上，則RG1表現(xiàn)出一個(gè)電阻值，當(dāng)人體擋住一部分照射于光敏電阻的光線時(shí)，光敏電阻接收到的光線強(qiáng)度發(fā)生變化，這個(gè)變化經(jīng)C2耦合，經(jīng)Q1等組成的高增益放大后，輸入IC的反相輸入端，這個(gè)信號(hào)與同相輸入端輸入的信號(hào)在

56、IC內(nèi)部經(jīng)運(yùn)算放大處理后，形成一個(gè)控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部的音頻發(fā)生電路工作，產(chǎn)生“您好，歡迎光臨！”的音頻信號(hào)，使人耳能聽到這句問候語。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的電子吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。入射光消失后，由

57、光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)將逐漸復(fù)合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復(fù)原值。</p><p>　　光敏電阻的主要參數(shù)有亮電阻，暗電阻，光電特性 光譜特性，頻率特性，溫度特性。在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當(dāng)波長(zhǎng)的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。沒有極性，純粹是個(gè)電阻期間，使用時(shí)可加直流也可以加交流。</p><p>　　3.2 基于HX-

58、2005型感應(yīng)開關(guān)語音門的電路和工作條件</p><p>　　由圖可知，電流有兩個(gè)通路一條是由電源負(fù)極到R3經(jīng)光敏電阻到電源負(fù)極。電解電容C3主要作用為濾波。C2主要作用是耦合。另一條是由電源經(jīng)R2 R1從三極管到芯片的輸入端會(huì)有一個(gè)控制信號(hào)。本設(shè)計(jì)所做的感應(yīng)開關(guān)在應(yīng)用中共有兩個(gè)現(xiàn)象發(fā)生。一個(gè)是無人時(shí)一個(gè)是來人時(shí)的兩種電路控制信號(hào)。在正常工作狀態(tài)時(shí)，無人經(jīng)過時(shí)，光敏電阻阻值大，電流小。在電流的另一條通路三極管基

59、本處于截止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)給芯片SD8917輸送電壓。芯片得不到語音電路的控制信號(hào)。揚(yáng)聲器不會(huì)發(fā)出聲音。在有人經(jīng)過時(shí)，光敏電阻感應(yīng)到光的變化它的阻值會(huì)由大變小，電流增大。電流由R1 R2耦合電容C2輸送到三極管Q2的基極，再由集電極到三極管Q1的基極，發(fā)射極會(huì)給芯片輸入端4腳輸送一個(gè)電壓，芯片得到一個(gè)控制信號(hào)，這個(gè)信號(hào)內(nèi)部經(jīng)運(yùn)算放大處理后，形成一個(gè)控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的音頻發(fā)生電路工作，產(chǎn)生“您好，歡迎光臨！”的音頻信號(hào)，使人耳能聽到這句問候語

60、。電路如圖所示：</p><p><b>　　工作條件：</b></p><p>　　1.單極性設(shè)計(jì):同普通墻壁開關(guān)(二線接駁),可接各類阻性負(fù)載(無需任何配件). </p><p>　　2.全自動(dòng)感應(yīng):人來開關(guān)立即接通,人離開后延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉. </p><p>　　3.無觸點(diǎn)電子開關(guān):接通負(fù)載的瞬間無大的沖擊電流,延長(zhǎng)

61、負(fù)載使用壽命. </p><p>　　4.自動(dòng)測(cè)光:光線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)(出廠設(shè)置),帶感光調(diào)節(jié)(也可調(diào)節(jié)在任意光線下感應(yīng)或全天侯感應(yīng)). </p><p>　　5.自動(dòng)隨機(jī)延時(shí)(可連續(xù)延時(shí)方式):人在感應(yīng)范圍活動(dòng),開關(guān)始終接通,直到人離開后才自動(dòng)關(guān)閉，(可選不連續(xù)延時(shí)方式). </p><p>　　6.延時(shí)時(shí)間可調(diào):16秒-350秒(范圍零點(diǎn)幾秒至30分鐘).

62、 </p><p>　　工作電壓:AC180V-250V(50/60Hz) </p><p>　　負(fù)載特性：阻性負(fù)載（白熾燈、排氣扇等） </p><p>　　負(fù)載功率：25W-200W

63、 </p><p>　　接線方式：?jiǎn)螛O性供電(二線接駁) </p><p>　　自身功耗:<0.5W </p><p>　　感應(yīng)范圍:140度圓錐角,5-8米以內(nèi) </p><p>　　延時(shí)時(shí)間:16秒-350秒(可調(diào)) </p><p>　　感 光 度:5LUX-500LUX(可調(diào)) </p>

64、<p>　　工作溫度：-20℃-+50℃ </p><p>　　3.2 雙語音門電路的實(shí)例分析</p><p>　　本例介紹的雙控雙語音門鈴，當(dāng)來客按下門口的按鈕開關(guān)時(shí)，室內(nèi)門鈴便會(huì)發(fā)出“叮咚，您好！請(qǐng)開門！”的女中音聲；當(dāng)主人聞聲打開房門后，它又會(huì)發(fā)出“歡迎光臨！”的問候語，給客人以親切友好感。</p><p><b&

65、gt;　　工作原理：</b></p><p>　　雙控雙語音門鈴的電路如圖(a)所示。語音集成電路IC1 電阻器RI、晶體三極管VTI和按鈕開關(guān)SB1等元器件組成了語音型“叮咚”門鈴電路；語音集成電路IC2，電阻器R3、晶體三極管VT2、電容器C1、晶體二極管VD和門控開關(guān)SB2等元器件組成了語音型自動(dòng)迎客電路。B為共用揚(yáng)聲器。</p><p>　　當(dāng)來訪的客人按動(dòng)一下門鈴按鈕

66、開關(guān)SBI時(shí)，在IC1觸發(fā)端TG產(chǎn)生正脈沖電信號(hào)，IC1內(nèi)部電路受觸發(fā)工作，其輸出端OUT輸出一遍內(nèi)儲(chǔ)的“叮咚，您好！請(qǐng)開門！”語音電信號(hào)，經(jīng)三極管VTI功率放大后，推動(dòng)揚(yáng)聲器B發(fā)出叫開門聲。與此同時(shí)，電池G經(jīng)SB1、隔離二極管VD對(duì)C1充上約2.3V的電壓，作為下一步觸發(fā)IC2工作的電信號(hào)。</p><p>　　當(dāng)主人聽到門鈴聲開門迎接客人時(shí)，安裝在房門扇上的微動(dòng)開關(guān)SB2隨著門扇的打開接通，C1所充電荷通過S

67、B2和R2放電，在IC2觸發(fā)端TG產(chǎn)生企脈沖觸發(fā)信號(hào)，使IC2受觸發(fā)工作，從其輸出端OUT輸出一遍內(nèi)儲(chǔ)的“歡迎光臨！”聲電信號(hào)，經(jīng)VT2功率放大后，推動(dòng)揚(yáng)聲器B發(fā)聲。由于IC2觸發(fā)信號(hào)取自充上電的C1，而C1能夠充上電與否又受限制于SBI的閉合（即來客按響門鈴），所以平時(shí)自家人出進(jìn)房門和送客時(shí)，門鈴均不會(huì)發(fā)出不適場(chǎng)合的“歡迎光臨！”聲。 </p><p>　　電路(a)中，R1、R3分別為IC1和IC2的外接振蕩

68、電阻器，其阻值大小可控制語音聲的速度和音調(diào)。C2是IC 1觸發(fā)端的旁路電容器，它能有效地防止門鈴按鈕引線較長(zhǎng)時(shí)周圍雜波信號(hào)（如雷電、電鉆和開關(guān)電器等產(chǎn)生的各種電波）通過感應(yīng)對(duì)門鈴造成的誤觸發(fā)。C3主要濾去IC1輸出信號(hào)中一些不悅耳的諧波成分，使門鈴音質(zhì)得以改善。C4為退藕電容器，在電池電量快用盡、內(nèi)阻增大時(shí)，可有效地避免門鈴發(fā)聲所產(chǎn)生的畸變，相對(duì)延長(zhǎng)電池使用的壽命。實(shí)踐證明，電容器以是不可以省去的。</p><p&g

69、t;　　4 語音門電路的安裝于調(diào)試</p><p>　　作為安裝調(diào)試，首先就要求你一定要理解整個(gè)設(shè)備的工藝流程、控制流程，然后看透圖紙，最后對(duì)照?qǐng)D紙先對(duì)自己的設(shè)備的內(nèi)部接線做一個(gè)整體的檢查（其實(shí)就是參看圖紙對(duì)照實(shí)物實(shí)際接線）。</p><p>　　首先把語音門電路的各個(gè)元器件和線路板準(zhǔn)備好。有電烙鐵和助焊劑進(jìn)行焊接。先遵循元器件的安裝工藝條件，由小到大進(jìn)行一個(gè)個(gè)焊接安裝。焊接時(shí)要注意元器件

70、的正負(fù)極。在安裝過程中要進(jìn)行每一個(gè)元器件的測(cè)試，以保證每個(gè)元器件的良好和安裝正確。</p><p>　　制成的門鈴，一般無須任何調(diào)試便可投人使用。如覺得語音聲不動(dòng)聽，可適當(dāng)調(diào)整對(duì)應(yīng)集成電路的外接振蕩電阻器(R1或R3)阻值加以調(diào)節(jié)。當(dāng)阻值減小時(shí)，語音聲速快、高尖，為女人聲；當(dāng)阻值增大時(shí)，語音聲速慢、低沉，為男人聲。整機(jī)靜態(tài)時(shí)總電流實(shí)測(cè)（電壓為3V）僅31A，工作時(shí)電流超不過120mA，故用電節(jié)省，每換一次新電池可

71、工作近一年時(shí)間。</p><p>　　在以上基礎(chǔ)上，一定要按照設(shè)備的安裝規(guī)范或者要求安裝設(shè)備、敷設(shè)電纜及接線（接線前一定要有校線這個(gè)步驟）。在確定設(shè)備外觀完好接線正確外來信號(hào)正常的前提下，開始帶電調(diào)試。</p><p><b>　　空載帶電調(diào)試步驟：</b></p><p>　　一、先檢查來電情況，電壓是否過高或者過低，確保來電正常；</

72、p><p>　　二、送二次控制回路電，確保儀表盤儀表、指示燈正常無誤；</p><p>　　三、送主回路電，分控制對(duì)象單步調(diào)試；</p><p>　　四、設(shè)備整體送電，總體調(diào)試</p><p><b>　　五、帶負(fù)載調(diào)試。</b></p><p><b>　　六、正常使用。</b>

73、;</p><p>　　最后發(fā)現(xiàn)該語音門電路安裝正確并能開始投放使用。</p><p>　　5.1本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)及創(chuàng)新之處</p><p>　　1 本語音門電路元器件簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉便于購買。方便使用</p><p>　　2 檢測(cè)人的窗口很小，只要在其他物體上開8毫米左右的孔伸出檢測(cè)孔就能正常工作，所以本產(chǎn)品可以方便地和其他產(chǎn)品組合，例如裝入長(zhǎng)毛

74、絨玩具中，形成一個(gè)看到人就會(huì)說話的玩具。3 檢測(cè)窗口很隱蔽，不像紅外透鏡、微波傳感器的天線一樣引人注意，我們的產(chǎn)品可以讓來人很難發(fā)現(xiàn)機(jī)關(guān)，增加趣味感或者防破壞。</p><p>　　4 產(chǎn)品價(jià)格非常低廉便于普及和大量生產(chǎn)。</p><p>　　5 我們的產(chǎn)品的語音內(nèi)容是固定不變的，無法定做或者更改內(nèi)容。當(dāng)然如果換成可錄放語音電路，或者和其他電路組合可以實(shí)現(xiàn)其他用途。</p>

75、<p>　　5.2 本設(shè)計(jì)可改進(jìn)的方面</p><p>　　由于是第一次進(jìn)行的設(shè)計(jì)，產(chǎn)品會(huì)有很多不足，因?yàn)槭羌t外光敏電阻他會(huì)受到天氣氣候的影響。例如天氣陰暗或晚上可能不會(huì)達(dá)到預(yù)想的效果。以后盡可能的進(jìn)行完善該產(chǎn)品。提高光敏電阻的靈敏度，多加一個(gè)語音運(yùn)算放大電路進(jìn)行來人時(shí)的雙語音控制。還應(yīng)把產(chǎn)品做得盡可能的小和美觀等。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b&

76、gt;</p><p>　　現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ) 編者:李宏 王崇武</p><p>　　《電力電子技術(shù)》 作者 王兆安 黃俊 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　《模擬電子技術(shù)》 作者 孫建設(shè) 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　《電子線路基礎(chǔ)》 作者 康華光 高等教育出版社&

77、lt;/p><p>　　《元器件》 作者 姚金生 電子工業(yè)出版社</p><p>　　《傳感器原理及應(yīng)用》 作者 吳建平 機(jī)械工業(yè)出版 </p><p>　　《光電子學(xué)與光纖傳感器技術(shù)》 作者 王玉田 國防工業(yè)出版社</p><p>　　《光纖通信》 作者 卜愛琴 北京師范大學(xué)出版集團(tuán)，北京

78、師范大學(xué)出版社</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己的思維更加開闊更加靈活，對(duì)各信息搜索、融合、變通等等處理有了很大程度的提高，為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)又使自己對(duì)三年來所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解，專業(yè)技術(shù)能有了質(zhì)的飛越，讓理論和實(shí)踐有更進(jìn)一步的結(jié)合，知道了我們所學(xué)的基礎(chǔ)課有什么樣的作用它們都能做什么等等。&