課程設(shè)計--簡易聲光控延時照明燈電路

1、<p>　　一 設(shè)計目的及技術(shù)要求</p><p><b>　　1.1 設(shè)計概述</b></p><p>　　隨著社會的不斷發(fā)展，利用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的自動控制，在各個領(lǐng)域種的作用越來越突出。本設(shè)計基于節(jié)能性要求，利用所學(xué)電子技術(shù)基礎(chǔ)的相關(guān)知識，為照明燈設(shè)計了一款自動控制電路，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)長時間照明的場所的照明

2、設(shè)施的控制，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能的目的。同時，通過對該課題的設(shè)計，來提高自身對實(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)對光線強(qiáng)弱的感應(yīng)，控制照明燈第一級開關(guān)。</p><p>　　要求電路能夠通過照明燈開關(guān)對聲強(qiáng)的感應(yīng)，在第一級開關(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后自動關(guān)斷，并且可以手動調(diào)節(jié)。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計目的</b></p><p>　　利用所學(xué)電子技術(shù)基本知識來進(jìn)行綜合性設(shè)計實(shí)驗(yàn)，以鞏固所學(xué)理論。</p><p>　　熟練掌握555定時器的幾種工作模式及其應(yīng)用。</p><

4、;p>　　學(xué)會如何查找器件手冊及其參數(shù)，進(jìn)而學(xué)會利用元器件。</p><p>　　學(xué)會利用Protel軟件來繪制電路原理圖及PCB板圖。</p><p>　　提高對電路的分析計算能力。</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)對光線強(qiáng)弱的感應(yīng)，控制照明燈第一級開關(guān)。</p><p>　　該要求主要針對光控制電路，要使電路能夠?qū)崿F(xiàn)對光線強(qiáng)弱的感應(yīng)，則應(yīng)使用對光線強(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、定時器來實(shí)現(xiàn)對電壓變化的轉(zhuǎn)換。</p><p>　　要求電路能夠通過照明燈開關(guān)對聲強(qiáng)的感應(yīng)，在第一級開關(guān)開通的前提下 ，控制照明燈的亮滅。</p><p>　　該要求主要針對聲控電路，要使電路能夠?qū)崿F(xiàn)對聲強(qiáng)的感應(yīng)，則應(yīng)使用對聲音信號敏感的電子器件，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都比較微弱，所以要對信號進(jìn)行放大處理。又因?yàn)槁曇粜盘柺沁B續(xù)振蕩的不確定

7、信號，為了便于處理，先將信號波形進(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，利用該信號可以去控制555定時器的觸發(fā)輸入端。另外，由光控電路的輸出控制此555定時器的復(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后自動關(guān)斷，并且可以手動調(diào)節(jié)。</p><p>　

8、　該要求可以通過處于單穩(wěn)模式的555定時器實(shí)現(xiàn)（說明：此處的555定時器與第二條要求中的555定時器為同一片）。對時間t的手動調(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)對本設(shè)計技術(shù)要求的解讀可知，該設(shè)計主要包含四部分電路，分別為：電源電路、光控電路、聲控延時電路、晶閘管開關(guān)電路，下面對其功能進(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)計采用傳統(tǒng)的電源電路設(shè)計方法，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。該電路可以對聲控延時電路進(jìn)行控制，在白天光線較強(qiáng)時，光控電路輸出低電平將聲控電路封鎖；在晚上光線較弱時，光控電路輸出高電平，則聲控功能打開。本設(shè)計采用光敏電阻和其他電阻組成的分壓電路來控制555定時器的觸發(fā)輸入端2腳，并且將555定時器的2腳和6腳連接在一起，通過一電容接地，555定時器的輸出去控制聲控電路中的555定時器的復(fù)位端。</p><p>　　2.2.3聲控延時電路</p>

11、<p>　　該電路主要在光線較弱時起作用。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)，對任何聲音信號都不響應(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)外界聲音信號作出相應(yīng)的響應(yīng)。本設(shè)計采用壓電陶瓷片作為聲電轉(zhuǎn)換元件，并加入了兩級音頻信號放大電路和遲滯電壓比較器來對聲音信號進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的聲音信號控制處于單穩(wěn)工作模式的555定時器來實(shí)現(xiàn)聲控及延時功能。</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定時器輸出端的控制。當(dāng)其輸出低電平時，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，晶閘管導(dǎo)通，照明燈點(diǎn)亮。</p><p><b>　　三 電源電路設(shè)計</b></p><p>　　本設(shè)計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)計所涉及的電路最終實(shí)現(xiàn)對市電照明燈的控制，控制電路對直流電源的穩(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，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，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：要求電容對電壓的耐受能力大于17V，</p><p>　　3.2.1元件參數(shù)的計算及型號選擇</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)）?；诖耍儔浩鬟x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。對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，其輸出的電平信號控制聲控延時電路，從而實(shí)現(xiàn)對照明燈亮滅的控制。</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，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，將聲控延時電路打開，使得晶閘管開關(guān)電路的開閉由聲控延時電路控制；在有光照射時，RL呈低阻狀態(tài)，有RL+R1<< R2+RP1，則555定時器的2腳和6腳均為高電平，即都高于2/3 VCC，此時555定時器輸出低電平，將聲控延時電路封鎖，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阻值過小時電路發(fā)生短路。R3為限流電阻，防止在光線較強(qiáng)時，RL阻值大大下降，造成電路電流過大

24、而燒毀555定時器。</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，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C4兩端的電壓波動就不會太大，從而使555維持輸出低電平。當(dāng)外界光線較暗時，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，555輸出高電平，聲控延時電路開啟。</p><p>　　基于以上分析可知，開始時，電路輸出為高電平，電容C4充電到電壓為2/3 VCC時，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，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)的計算及型號選擇</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)時間小于20ms。下面利用這兩個阻值來確定R1、R2、R3的值。</p><p>　　在光線較強(qiáng)時，RL1=10 KΩ，此時應(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，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，電路中的電流不超過555定時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，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，該電路不起作用；在光線較弱時，該電路受外界聲音信號的控制，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，從模擬比較器的反相輸入端輸入；為了提高電路對聲音信號的敏感性，在555（2）的觸發(fā)輸入端（2腳）加上由C8、R12組成的微分電路；定時器555（2）工作于單穩(wěn)態(tài)模式，電源對電容C9的充電過程實(shí)現(xiàn)照明燈點(diǎn)亮

33、時間的延遲；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>　　該電路中的定時器555（2）的復(fù)位端4腳，受光控電路中的定時器555（1）的控制。</p><p>　　當(dāng)外界光線較強(qiáng)時，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，由壓電陶瓷片JT收集來的聲音信號，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)外界有聲音信號時，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)時間t后，555（2）回到穩(wěn)態(tài)，該時間可用下式來計算</p><p>　　t=1.1（R11+ RP2）C9（5-2）<

36、/p><p>　　即燈EL點(diǎn)亮?xí)r間t后自動熄滅。要使燈再次點(diǎn)亮，則需要產(chǎn)生新的聲音信號來觸發(fā)。</p><p>　　5．2 元器件參數(shù)的計算及型號選擇</p><p>　　5.2.1計算元器件參數(shù)</p><p>　?、?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，測試晶體管</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)用時所取的值通常要比由式(5-3)、(5-4)計算出來的值大得多。例如，在晶體管工作在線性放大狀態(tài)時，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為級間耦合電容，為防止聲音信號損失過大而導(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?？扇6=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>　?、?一般情況下，人正常說話的聲音的幅度約為50分貝，轉(zhuǎn)化為電信號有效值約為VI≈40mV，則經(jīng)音頻放大電

41、路后，信號的強(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)放大后的音頻信號電壓有效值V1=6.4V，再根據(jù)定時器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，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。此時有R8=R9，為便于采購取這兩個電阻的阻值與R7相等。</p>

44、<p>　?、菫榱颂岣唠娐穼β曇粜盘柕拿舾行?，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。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)電路定時為最短30s時，根據(jù)下式確定電阻R11的阻值，即</p><p>　　t=1.1R11C9(5-10)</p><p>　　則由上式計算得到R11=270 KΩ，此時，電位器RP2在電路中的阻值為零。</p><p>　　當(dāng)電定時為最長60s時，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 聲控延時電路圖</p><p>　　六 課程設(shè)計總結(jié)及體會</p><p>　　電子技術(shù)課程設(shè)計是利用所學(xué)的模擬和數(shù)字電子線路相關(guān)知識而進(jìn)行的一次綜合性訓(xùn)練。設(shè)計者要根據(jù)所學(xué)的知識對設(shè)計題

50、目進(jìn)行綜合性分析，并挖掘出設(shè)計題目所用到的核心知識內(nèi)容，然后，設(shè)計者對該部分內(nèi)容進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。最后，對設(shè)計的技術(shù)要求進(jìn)行深入詳細(xì)地解讀，最終提出針對設(shè)計題目要求的解決方案。下面我對我的設(shè)計題目——聲光控延時照明燈電路的設(shè)計過程及設(shè)計思路進(jìn)行一下總結(jié)。</p><p><b>　　6.1課程設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　我的設(shè)計題目是簡易聲光控延時照明燈電路。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)知識來解決。設(shè)計該題目，要明確以下幾點(diǎn)：</p><p>　　該電路為針對實(shí)際問題的以弱控強(qiáng)性控制電路。因此，設(shè)計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)對照明燈亮滅的控制。例如，我設(shè)計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，晶閘管截止，控制極為高電平時晶閘管導(dǎo)通。很明顯，利用數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)知識很容易就能夠?qū)崿F(xiàn)對晶閘管工作狀態(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。對這種電路的要求是能夠?qū)ν饨缬|發(fā)信號進(jìn)行相應(yīng)的響應(yīng)，根據(jù)這點(diǎn)要求，很容易意識到要用到電子技術(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。因此，在思考如何設(shè)計該題目時，應(yīng)有側(cè)重點(diǎn)地對該部分內(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]到電路對照明燈的控制要有延時功能，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定時器實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計的聲光信號處理部分就是利用兩片555定時器實(shí)現(xiàn)的，并且由處理光信號的555定時器去控制處理聲信號的555定時器的復(fù)位端，從而使電路實(shí)現(xiàn)光控和聲控優(yōu)先級的區(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)是我對該題目設(shè)計思路的總結(jié)。從以上四點(diǎn)可以看出，該設(shè)計題目對設(shè)計者認(rèn)識元器件，利用元器件的能力提出了很高的要求。因此，通過該設(shè)計，我學(xué)會了許多元器件的使用方法和技巧，這對我以后認(rèn)識電路，分析電路有很大幫助。</p><p><b>　　6.2設(shè)計體會</b></p><p>

56、;　　通過對該題目的設(shè)計，我對555定時器的應(yīng)用有了全面而深刻的認(rèn)識，對設(shè)計電路的思想方法也有了新的認(rèn)識。在設(shè)計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，不僅僅是在知識層面上，更重要的是思想上的認(rèn)識。我想，不僅僅是做課程設(shè)計，做其他的事也一樣，只要在思想上有全面的認(rèn)識，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，這對于我以后的學(xué)習(xí)有很大的幫助。這更使我認(rèn)識到，學(xué)習(xí)學(xué)的是方法，設(shè)計學(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。老師淵博的學(xué)識，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我的設(shè)計報告修改提出了寶貴的意見。衷心感謝我的室友和學(xué)長在從文獻(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我的關(guān)心和照顧以及對我的學(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

59、誤之處，懇請各位老師、專家及同學(xué)批評指正！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】何小艇 電子系統(tǒng)設(shè)計，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&