畢業(yè)設(shè)計(jì)---聲光控智能燈

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　題 目 聲光控智能燈 </p><p>　　系 別 電子與信息工程系 </p><p>　　年級(jí)專(zhuān)業(yè) 08級(jí)電氣自動(dòng)化技術(shù) </p><p>　　學(xué)生姓名

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　教研室主任 </p><p>　　答辯日期 </p><p><b>　　畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)</b></p><p>　?。▽W(xué)生任務(wù)

3、書(shū)-----由指導(dǎo)教師填寫(xiě)）</p><p>　　指導(dǎo)教師： 系主任：</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要III</b></p><p>

4、　　第一章 光控?zé)?</p><p>　　1.1 光控?zé)舻脑?</p><p>　　1.3.1光控原理5</p><p>　　1.3.2 光控實(shí)際電路6</p><p>　　1.3.3光控實(shí)現(xiàn)......................................................................

5、.......................................................6</p><p>　　1.3.4光控模塊6</p><p>　　1.3 LED燈8</p><p>　　1.3.1LED燈的介紹8</p><p>　　1.3.2 LED燈的發(fā)光原理8</p><p>

6、;　　1.3.3LED燈的優(yōu)點(diǎn).......................................................................................................................8</p><p>　　1.3.4LED燈的缺點(diǎn)..................................................

7、.....................................................................8</p><p>　　第二章 聲控?zé)?3</p><p>　　2.1聲控?zé)舻脑?3</p><p>　　2.1.1聲控原理13</p><p>　　2.1.2聲控實(shí)際電路13</p>

8、;<p>　　2.1.3聲控實(shí)現(xiàn)13</p><p>　　2.1.4聲控模塊13</p><p>　　第三章 51系列單片機(jī)20</p><p>　　3.1單片機(jī)簡(jiǎn)介20</p><p>　　3.2 主要特性24</p><p>　　3.3 單片機(jī)聲光控led燈任務(wù)實(shí)施24</p

9、><p>　　3.3.1 任務(wù)電路圖25</p><p>　　3.3.1任務(wù)程序........................................................................................25</p><p><b>　　結(jié)論28</b></p><p&g

10、t;<b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　致謝30</b></p><p><b>　　摘要 </b></p><p>　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的高科技節(jié)能產(chǎn)品出現(xiàn)在我們生活的方方面面，聲控?zé)?、光控?zé)羰蔷蛹艺彰鞯闹匾M成部分，光控?zé)羰怯晒饪亻_(kāi)關(guān)和LED燈組合而成

11、。聲控?zé)粲甥溈孙L(fēng)，放大電路和LED燈組成。在地球資源日漸衰竭的今日，環(huán)保、節(jié)能是當(dāng)今各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重心，尤其是需要消耗大量電力的照明產(chǎn)業(yè)，基于此目的的研發(fā)工作更是趨向環(huán)保、節(jié)能的特性上著眼。因此，開(kāi)發(fā)新型高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、環(huán)保的電路對(duì)居家照明節(jié)能具有十分重要的意義。由此聲控、光控LED燈的諸多優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)在正逐漸取代傳統(tǒng)的照明設(shè)備，是照明產(chǎn)品的新興光源，有「綠色照明」光源之稱，未來(lái)將光芒耀眼，發(fā)展?jié)摿o(wú)限。聲控、光控LED具有節(jié)能、體積小、

12、發(fā)熱量低、壽命長(zhǎng)、耗電量小、反應(yīng)速度快、易控制等眾多優(yōu)點(diǎn)，極大的滿足了人們?nèi)粘Ｉ畹男枰?，因此十分被燈飾業(yè)者看好。</p><p>　　光控?zé)?，安裝方便，使用壽命長(zhǎng)。集光學(xué)、材料和電路技術(shù)為一體組成的自動(dòng)照明開(kāi)關(guān)，白天或光線較強(qiáng)時(shí)，開(kāi)關(guān)電路為自鎖狀態(tài)，LED燈不亮，當(dāng)光線黑暗時(shí)或晚上來(lái)臨時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)打開(kāi)，LED燈亮，從而實(shí)現(xiàn)了白天自動(dòng)熄滅夜間自動(dòng)打開(kāi)的目的，節(jié)省了人為的控制。</p><p&g

13、t;　　聲光控集聲控、光控、延時(shí)自動(dòng)控制技術(shù)為一體,內(nèi)置聲音感應(yīng)元件,光效感應(yīng)元件,白天光線較強(qiáng)時(shí)，受光控自鎖，有聲響也不通電開(kāi)燈；當(dāng)傍晚環(huán)境光線變暗后，開(kāi)關(guān)自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，遇有說(shuō)話聲、腳步聲等聲響時(shí)，會(huì)立即通電,亮燈，延時(shí)半分鐘后自動(dòng)斷電；能延長(zhǎng)燈泡壽命6倍以上，節(jié)電率達(dá)90％。</p><p>　　二者都為人們的日常生活提供諸多方便。</p><p>　　本文的主要內(nèi)容包括：<

14、/p><p>　　通過(guò)模擬電子技術(shù)的學(xué)習(xí)，提出了一種基于晶體三極管工作狀態(tài)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，結(jié)合光敏電阻的隨著外部環(huán)境的阻值改變的特性，給出光控?zé)舻脑O(shè)計(jì)方案，在此基礎(chǔ)上結(jié)合數(shù)字電子技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，引入拾音器將聲控功能加如其中，同時(shí)實(shí)現(xiàn)聲控和光控，以下給出了二者詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程，包括軟件設(shè)計(jì)、軟件仿真，以及測(cè)試和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p><p><b>　　Abstract</b><

15、;/p><p>　　Along with the development of modern science and technology, more and more high-tech energy-saving products appear in every aspect of our lives, sonic lamp, electric lamp is an important part of the h

16、ome lighting, electric lamp is by the electric switch and a combination of LED lights. Sonic lamp by the microphone, amplifying circuit and LED lights composition. In the earth's resources is failure today, environme

17、ntal protection, energy saving is the focus of the industry development, especially </p><p>　　Electric lamp, easy installation, long service life. Set optical, materials and circuit technology as one of auto

18、matic lighting switch, day or strong light, switch circuit for self locked state, LED lamp not bright, when light or dark night comes, switch to open, the LED lights up, so as to realize the automatic out during the day

19、night automatically open purpose, save the human control.</p><p>　　Sound, electric, electric set sonic delay to be automatic control technology for an organic whole, built-in voice sensing elements, efficacy

20、 sensing elements during the day, strong light, since by electric lock, a sound also no electricity open lamp; In the evening when environment after the dark, switch to be automatic into standby mode, in case of the voic

21、es, and when the sound of footsteps, would immediately electricity, bright lights, delay and a half minutes to be automatic broken ?</p><p><b>　　第一章 光控?zé)?lt;/b></p><p>　　光控?zé)?，即在有光或光照比較強(qiáng)的時(shí)

22、候，發(fā)光二極管不發(fā)光，在無(wú)光照或者光照弱的情況下，發(fā)光二極管發(fā)光。</p><p>　　1.1 光控?zé)舻脑?lt;/p><p>　　要設(shè)計(jì)光控?zé)?，首先要掌握光敏電阻的特性，光敏電阻又稱光導(dǎo)管，是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器,常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長(zhǎng)的光照射下（光敏電阻器對(duì)光的敏感性（即光譜

23、特性）與人眼對(duì)可見(jiàn)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），其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。經(jīng)測(cè)量隨著外部環(huán)境的改變，本次所用光敏電阻阻值的變化范圍為2K-3M,即在有光照射時(shí)電阻阻值下降，無(wú)光

24、照時(shí)阻值上升，根據(jù)這一特性可以控制三極管工作狀態(tài)進(jìn)而控制燈的亮滅的電路。</p><p>　　三極管工作狀態(tài)分為放大、截止和飽和。當(dāng)工作在放大區(qū)時(shí)，發(fā)射極正偏，集電極反偏；當(dāng)工作在截止區(qū)時(shí)，發(fā)射極和集電極均反偏；當(dāng)工作在飽和狀態(tài)時(shí)，發(fā)射極和集電極均正偏。同時(shí)三級(jí)管有兩種材料做成，一種為硅管，其正偏發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓為0.7V；一種為鍺管，其正偏發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓為0.3V。三極管種類(lèi)有NPN和PNP兩種，本次課設(shè)用到的三

25、極管為NPN型硅管9014和PNP型硅管9012。</p><p><b>　　1.2 實(shí)際電路</b></p><p>　　設(shè)計(jì)方案圖一： 設(shè)計(jì)方案圖二：</p><p>　　兩者比較，方案圖一使用到微調(diào)電阻，調(diào)節(jié)其可使電路對(duì)外界的變化更加靈敏，考慮到本次課設(shè)設(shè)計(jì)光控?zé)羰侵笤O(shè)計(jì)聲控?zé)舻囊粋€(gè)理論基礎(chǔ)

26、，沒(méi)有必要加太多功能，所以選用圖二為設(shè)計(jì)電路原理圖。</p><p>　　將光敏電阻用做三極管9014的下偏置電阻，利用光敏電阻隨外部光照的變化來(lái)控制三級(jí)管9014的工作狀態(tài)，可以是三級(jí)管工作在截止和導(dǎo)通兩種不同的狀態(tài)，9012基極接至9014的發(fā)射極輸出處，發(fā)射極接電源，集電極接輸出LED燈，9012的工作狀態(tài)受9014的控制，當(dāng)有光照時(shí)，光敏電阻阻值降低，9014基極電壓被拉低而截止，9012基極電壓升高90

27、12截止，LED滅；反之光敏電阻沒(méi)有光照時(shí)，其阻值增大，9014基極電壓升高并使其導(dǎo)通，9012基極電壓降低，9012飽和導(dǎo)通。</p><p>　　1.3 光控?zé)舻膶?shí)現(xiàn)</p><p>　　經(jīng)實(shí)測(cè)光敏電阻的阻值在有光照射時(shí)大約在2K左右，無(wú)光照射時(shí)阻值大約在3M左右，所以用R3、R4和一個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)代替光敏電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)撥向阻值在R3時(shí)（無(wú)光照射時(shí)），發(fā)光二極管發(fā)光（圖中發(fā)光二極管三角形成紅色

28、），仿真圖如圖1.3所示：仿真成功后，畫(huà)出PCB圖，如圖1.4 然后印制電路板、打孔、插器件，完成實(shí)際電路，如圖1.5.，之后對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試。 </p><p>　　圖1.3

29、 </p><p><b>　　圖1.4 </b></p><p>　　調(diào)試時(shí)用兩節(jié)干電池作為3V電源，檢查電路焊接無(wú)誤后接通電源，燈不亮，將光敏電阻遮住，燈亮，至此電路調(diào)試成功。</p><p><b>　　器件清單：</b></p><p>　　電阻: 10k*1 100k*1

30、 </p><p>　　電容：1uF有極性*1</p><p>　　三極管：9014*1 9012*1</p><p>　　放光二極管：紅色*1</p><p>　　干電池：1.5v*2</p><p>　　開(kāi)關(guān): 單刀單擲*1</p><p><b>　　排針 引線&

31、lt;/b></p><p><b>　　圖1.6</b></p><p><b>　　1.2 光控模塊</b></p><p>　　1、具有信號(hào)輸出指示。</p><p><b>　　2、單路信號(hào)輸出。</b></p><p>　　3、輸出有效信

32、號(hào)為低電平。</p><p>　　4、當(dāng)有聲音時(shí)輸出低電平，信號(hào)燈亮。</p><p>　　5、可以用于聲控?zé)?，配合光敏傳感器做聲光?bào)警，以及聲音控制，聲音檢測(cè)的場(chǎng)合。</p><p>　　6、電路板輸出開(kāi)關(guān)量！</p><p><b>　　1.3LED燈</b></p><p>　　LED（Li

33、ght Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。</p><p>　　1.3.1LED燈的介紹</p><p>　　LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電

34、子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)決定光的顏色，是由形成P-N結(jié)材料決定的。 　　LED(Light-Emitting-Diode中文意思為發(fā)光二極管)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體，它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理，而采用電場(chǎng)發(fā)光。據(jù)分析，L

35、ED的特點(diǎn)非常明顯，壽命長(zhǎng)、光效高、無(wú)輻射與</p><p><b>　　低功耗。</b></p><p>　　1.3.2 LED燈的發(fā)光原理</p><p>　　LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附著 </p>

36、<p><b>　　LED燈株</b></p><p>　　在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)

37、合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)決定光的顏色，是由形成P-N結(jié)材料決定的。 </p><p><b>　　貼片LED</b></p><p>　　1.3.3LED燈的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　LED的內(nèi)在特征決定了它具有很多優(yōu)點(diǎn)，諸如： </p><p><b>　　一、體積

38、小</b></p><p>　　LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，所以它非常小，非常輕。 </p><p><b>　　二、耗電量低</b></p><p>　　LED耗電相當(dāng)?shù)停绷黩?qū)動(dòng)，超低功耗（單管0.03-0.06瓦），電光功率轉(zhuǎn)換接近30%。一般來(lái)說(shuō)LED的工作電壓是2-3.6V，工作電流是0.02-0.0

39、3A；這就是說(shuō)，它消耗的電能不超過(guò)0.1W，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能近80%。 </p><p><b>　　三、使用壽命長(zhǎng)</b></p><p>　　有人稱LED光源為長(zhǎng)壽燈。它為固體冷光源，環(huán)氧樹(shù)脂封裝，燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合?，使用壽命可達(dá)6萬(wàn)到10萬(wàn)小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上。 </p

40、><p><b>　　四、高亮度、低熱量</b></p><p>　　LED使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多。 </p><p><b>　　五、環(huán)保</b></p><p>　　LED是由無(wú)毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會(huì)造成污染，同時(shí)LED也可以回收再利用。光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，既沒(méi)有

41、熱量，也沒(méi)有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源 </p><p><b>　　六、堅(jiān)固耐用</b></p><p>　　LED被完全封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅(jiān)固。燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，使得LED不易損壞。 </p><p><b>　　LED燈</b></p><

42、p><b>　　七、多變幻</b></p><p>　　LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理，在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級(jí)灰度并任意混合，即可產(chǎn)生256×256×256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。 </p><p><b>　　八、技術(shù)先進(jìn)</b>

43、;</p><p>　　與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品。它成功融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程、無(wú)限升級(jí)、靈活多變的特點(diǎn)。 </p><p><b>　　LED 缺點(diǎn)</b></p><p>　　第一點(diǎn)　LED發(fā)光二極管

44、已被全球公認(rèn)為最高效的人造照明技術(shù)。雖然國(guó)內(nèi)還有不少人在商家誤導(dǎo)下認(rèn)為L(zhǎng)ED是用來(lái)替代LCD液晶的顯示技術(shù)，但實(shí)際上這種高能效照明技術(shù)從上世紀(jì)六七十年代就已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用，如今從各種指示燈、路燈、節(jié)日彩燈再到筆記本、電視背光都在廣泛采用LED照明。由于其高能效，人們普遍認(rèn)為用LED燈取代傳統(tǒng)的燈泡、熒光燈是一種非常環(huán)保的做法。 　　然而，近日由美國(guó)加州大學(xué)艾爾文分校進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查卻顯示，使用LED的環(huán)保功效很可能會(huì)被其包含的有毒物質(zhì)所抵消。

45、在該校社會(huì)生態(tài)學(xué)系和公共健康項(xiàng)目共同進(jìn)行的這項(xiàng)研究中，他們分析了市場(chǎng)上常見(jiàn)的圣誕樹(shù)彩燈組中的紅色、黃色、綠色和藍(lán)色的LED燈，其中既包括高亮度LED，也包括低亮度產(chǎn)品。 　　結(jié)果顯示，這些LED燈中包含有銻、砷、鉻、鉛以及其他多種金屬元素。其中，部分LED燈的有毒元素含量已經(jīng)超過(guò)了監(jiān)管部門(mén)制定的標(biāo)準(zhǔn)。比如在低亮度紅色LED燈中，研究人員發(fā)現(xiàn)其鉛含量超標(biāo)達(dá)到8倍，鎳含量也超標(biāo)2.5倍。 　　實(shí)際上在美國(guó)加州法律中，絕大多數(shù)LED燈都已經(jīng)被

46、明確定義為有毒垃圾，如果使用普通填埋的辦法處理將會(huì)污染土壤和地下水。而如果LED燈破碎，還可能會(huì)</p><p><b>　　第二章 聲控?zé)?lt;/b></p><p>　　實(shí)際生活中的聲控?zé)羰窃诠饩€很暗和有聲音時(shí)候燈亮起來(lái)，延時(shí)一段時(shí)間后自動(dòng)熄滅，在光線充足或沒(méi)有聲音的時(shí)則不會(huì)亮起，要達(dá)到這個(gè)效果，需要用到光控和聲控兩部分電路。</p><p>

47、;　　2.1 聲控?zé)舻脑?</p><p>　　電路原理圖如圖2.1所示，電路由光控部分，聲控部分，放大電路，CD4011與非門(mén)，延時(shí)部分和晶閘管（可控硅）組成。白天或夜晚光線較亮?xí)r光控部分將開(kāi)關(guān)（晶閘管）自動(dòng)關(guān)斷，聲控部分不起作用。當(dāng)光線較暗時(shí)，光控部分將開(kāi)關(guān)自動(dòng)打開(kāi)，負(fù)載電路的通斷受控于聲控部分，電路能否接通取決于聲音信號(hào)的強(qiáng)弱，當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度（不小于CD4011的開(kāi)門(mén)電壓）電路自動(dòng)接通，點(diǎn)亮LED燈

48、，并開(kāi)始延時(shí)，延時(shí)時(shí)間到，開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，等待下一次聲音信號(hào)觸發(fā)。這樣，該電路通過(guò)對(duì)環(huán)境聲光信號(hào)的監(jiān)測(cè)和處理，完成電路開(kāi)斷的自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。</p><p><b>　　2.1.1實(shí)際電路</b></p><p>　　電路中三極管在聲音信號(hào)的觸發(fā)下起著放大開(kāi)關(guān)作用，電路也可以用運(yùn)放或構(gòu)成，運(yùn)放的輸出直接接到555芯片，由555芯片構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路延時(shí)，但是這樣不容易將光控功

49、能加到其中，而且用到兩個(gè)芯片，增加了成本。所以選擇了一下電路。</p><p>　　可以將本電路分為光控電路，聲控電路，邏輯電平翻轉(zhuǎn)及觸發(fā)電路和延時(shí)電路幾個(gè)基本電路：2.1.2光控電路</p><p>　　如圖2.2所示，由R4和R9組成，其中R9為光敏電阻，電路中晶閘管的通斷，取決于控制信號(hào)的有無(wú)。光敏電阻R9的阻值隨著光照強(qiáng)度的變化而變化，當(dāng)光照達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，其電阻值變小到與R4分壓

50、后使IC(a)2腳處于邏輯低電平，2腳所在的與非門(mén)被封死，這時(shí)不管有無(wú)聲音信號(hào)輸入，IC(d)11腳都是低電平，晶閘管正向阻斷。隨著光照強(qiáng)度的減弱，R9的阻值逐漸增大，2腳的電平逐漸上升，當(dāng)2腳的電位上升到邏輯高電平后，即滿足了開(kāi)門(mén)條件，此時(shí)的聲控開(kāi)始起作用，3腳是否翻轉(zhuǎn)只取決于IC(a)1腳電位（聲控電路輸入端）是否達(dá)到了邏輯高電平。</p><p><b>　　2.1.3聲控電路</b>

51、</p><p>　　如圖2.3所示，由麥克風(fēng)MK1，三極管VT，電容C1及電阻R1、R2、R3等組成，其中MK為聲檢測(cè)元件，當(dāng)環(huán)境聲音很弱時(shí)，三極管VT處于飽和狀態(tài)，IC(a)1腳為低電平11亦為低電平，晶閘管阻斷，當(dāng)環(huán)境聲音信號(hào)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，通過(guò)MK1拾音輸出經(jīng)C1耦合到VT的基極，使集電極即IC(a)1腳電位隨聲強(qiáng)而高低變化，當(dāng)1腳處于高電平時(shí)，由于2腳早已處于高電平而滿足了與非門(mén)翻轉(zhuǎn)條件，3腳跳變?yōu)榈碗?/p>

52、平。</p><p>　　麥克風(fēng)的接收聲音信號(hào)并將信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)（交流信號(hào)），使三極管VT由飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài)，電阻很大，基本上為VCC電壓值。所以在聲音信號(hào)來(lái)到時(shí)會(huì)有三極管C極電壓的跳變現(xiàn)象，如圖2.3（a）。也正是由于這一現(xiàn)象使得聲控功能得以實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　.1.4邏輯電平翻轉(zhuǎn)及觸發(fā)電路</p><p>　　如圖2.4所示，由四二輸入與非門(mén)&l

53、t;/p><p>　　IC(CD4011)及R7、R8等組成。圖中看出白天或光線很亮?xí)r，與非門(mén)IC(a)的1腳為低電平,3腳輸出為高電平，經(jīng)過(guò)IC(b)、IC(c)、IC(d)的電平翻轉(zhuǎn)，IC(d)11腳輸出為低電平,晶閘管不被觸發(fā),燈不亮；當(dāng)環(huán)境光線較暗使IC(a)的2腳為邏輯高電平時(shí)，為IC(a)的翻轉(zhuǎn)提供了必要條件，IC(a)翻轉(zhuǎn)與否受控于IC(a)1腳電平的高低（聲控輸入端）。當(dāng)有聲音信號(hào)輸入使IC(a)的1

54、腳為高電平時(shí)，輸出3腳跳變?yōu)榈碗娖剑?腳跳變?yōu)楦唠娖讲⒔?jīng)D1向C1充電，C3上的電壓不斷升高，當(dāng)C3上的電壓上升到IC邏輯高電平時(shí),10腳變?yōu)榈碗娖?11腳輸出高電平，經(jīng)R7加到晶閘管ｑ控制極，晶閘管ｑ被觸發(fā)導(dǎo)通。</p><p><b>　　2.1.5延時(shí)電路</b></p><p>　　如圖2.5所示，由R5、R6、C2、D1等元件組成。結(jié)合聲控電路光控電路分析，

55、當(dāng)晶閘管q被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)C1上的電壓降低，MK1拾音器的靈敏度降低，VT重新飽和，3腳為高電平，4腳變?yōu)榈碗娖?，由于D1的隔離作用，C2上的電壓仍維持8、9腳高電平，11腳也為高電平，C2上的電壓通過(guò)R5、R6放電，直至C3上的電壓降低至IC邏輯低電平時(shí)，11腳變?yōu)榈碗娖?，晶閘管q在正負(fù)極間的電壓過(guò)零時(shí)被正向阻斷，C2上的電壓重新升高，MK1恢復(fù)拾音靈敏度，等待下一次聲控信號(hào)的輸入，IC 8、9腳電位從高電平降低為低電平的時(shí)間，即為開(kāi)關(guān)接

56、通的維持時(shí)間，由C2和R5、R6的數(shù)值確定。</p><p>　　2.2 聲控?zé)舻膶?shí)現(xiàn)</p><p>　　圖2.6為聲控?zé)舻姆抡鎴D，其中用5mv的交流信號(hào)源作為聲音信號(hào)，將其與開(kāi)關(guān)J1一同串接進(jìn)聲控電路，開(kāi)關(guān)閉合表示有聲音信號(hào)；在光敏電阻下并接兩個(gè)阻值不同的電阻，開(kāi)關(guān)J2與大電阻的串接模擬光線較暗時(shí)候，開(kāi)關(guān)J3與小電阻串接模擬光線亮的時(shí)候，當(dāng)開(kāi)關(guān)J1與開(kāi)關(guān)J2均閉合時(shí)，表示光線較暗且有聲

57、音，此時(shí)燈亮。</p><p><b>　　圖2.6</b></p><p>　　圖2.7為整體電路的PCB圖，將畫(huà)好的PCB圖印制到電路板上，之后腐蝕、打孔、插器件、焊接，得到實(shí)物電路板如圖2.8</p><p>　　圖2.7 圖2.8</p>&

58、lt;p><b>　　2.1.4聲控模塊</b></p><p>　　一、尺寸：長(zhǎng)32mm X寬17mm X高15mm</p><p>　　二、主要芯片：LM393、駐極體話筒</p><p>　　三、工作電壓：直流4~6伏</p><p><b>　　四、特點(diǎn)：</b></p>

59、<p>　　1、具有信號(hào)輸出指示。</p><p><b>　　2、單路信號(hào)輸出。</b></p><p>　　3、輸出有效信號(hào)為低電平。</p><p>　　4、當(dāng)有聲音時(shí)輸出低電平，信號(hào)燈亮。</p><p>　　5、可以用于聲控?zé)?，配合光敏傳感器做聲光?bào)警，以及聲音控制，聲音檢測(cè)的場(chǎng)合。</p&g

60、t;<p>　　6、電路板輸出開(kāi)關(guān)量！</p><p><b>　　51系列單片機(jī)</b></p><p>　　單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫(xiě)MCU表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為使更多的業(yè)內(nèi)人士、學(xué)生、愛(ài)好者，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員掌握

61、單片機(jī)這門(mén)技術(shù)，于是產(chǎn)生單片機(jī)開(kāi)發(fā)板，比較有名的例如電子人DZR-01A單片機(jī)開(kāi)發(fā)板。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專(zhuān)用處理器發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專(zhuān)用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。 </p><p>　　9C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程

62、可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的

63、一種精簡(jiǎn)版本。89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。</p><p><b>　　2.主要特性</b></p><p>　　與MCS-51 兼容 </p><p>　　·4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 </p><p>　　·壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán) </p><

64、;p>　　·數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 </p><p>　　·全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz </p><p>　　·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 </p><p>　　·128*8位內(nèi)部RAM </p><p>　　·32可編程I/O線 </p><p>　　·兩個(gè)

65、16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 </p><p><b>　　·5個(gè)中斷源 </b></p><p><b>　　·可編程串行通道 </b></p><p>　　·低功耗的閑置和掉電模式 </p><p>　　·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路</p><p&g

66、t;　　單片機(jī)聲光控led燈任務(wù)實(shí)施</p><p><b>　?。?）任務(wù)電路圖</b></p><p><b>　?。?）.任務(wù)程序</b></p><p><b>　　八、結(jié)果和結(jié)論</b></p><p><b>　　1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果</b></

67、p><p>　　白天當(dāng)光線照射到光敏電阻上時(shí)，其通過(guò)感應(yīng)使電路封鎖聲音通道，使聲音脈沖不能通過(guò)，則燈泡不受聲音控制，即聲控傳感器暫時(shí)失去作用，燈泡不亮。夜間或光線較暗時(shí)，光敏電阻因無(wú)光照呈低阻，經(jīng)感應(yīng)使聲音通道開(kāi)通，當(dāng)有人走動(dòng)或有人談話時(shí)，通過(guò)聲控傳感器的感應(yīng)，使得燈泡自動(dòng)點(diǎn)亮，經(jīng)過(guò)內(nèi)部設(shè)定的時(shí)間后，燈泡自動(dòng)熄滅。</p><p><b>　　2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論</b><

68、/p><p>　　設(shè)計(jì)原理清晰，設(shè)計(jì)性能指標(biāo)的靈敏度基本達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。</p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，本著節(jié)約的精神，我們用的都是簡(jiǎn)單廉價(jià)的元器件，降低了系統(tǒng)成本。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們所學(xué)摸電知識(shí)起到了加深和鞏固的作用，也使我獲得了搭建和調(diào)試實(shí)驗(yàn)電路的能力。</p><p>　　鍛煉了我主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力、與他人合作的能

69、力。還可以從各種渠道獲得一定的資料☆共同加以研究學(xué)習(xí)，提高了我們的綜合動(dòng)手能力。</p><p><b>　　九、總結(jié)</b></p><p>　　燈是居家照明的重要組成部分（如樓道、衛(wèi)生間、小巷等），傳統(tǒng)的聲光控?zé)羰怯新暪饪亻_(kāi)關(guān)和普通白熾燈組合而成，普通白熾燈壽命短，光效低造成了能源的巨大浪費(fèi)。在地球資源日漸衰竭的今日，環(huán)保、節(jié)能是當(dāng)今各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重心，尤其是需要消

70、耗大量電力的照明產(chǎn)業(yè)，在燈種的研發(fā)上，更是趨向環(huán)保、節(jié)能的特性上著眼。因此，開(kāi)發(fā)新型高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、顯色指數(shù)高、環(huán)保的光源對(duì)居家照明節(jié)能具有十分重要的意義。由此LED燈的諸多優(yōu)點(diǎn)在未來(lái)有可能取代傳統(tǒng)的照明設(shè)備，尤其是白光LED，更被燈飾界寄以厚望，是照明產(chǎn)品的新興光源，有「綠色照明」光源之稱，未來(lái)將光芒耀眼，發(fā)展?jié)摿o(wú)限。白光LED具有體積小、發(fā)熱量低、壽命長(zhǎng)、耗電量小、反應(yīng)速度快等眾多優(yōu)點(diǎn)，卻無(wú)白熾鎢絲燈泡高耗電、發(fā)熱量大，光效能

71、低，易碎及螢光粉燈廢棄物含汞污染環(huán)境等缺點(diǎn)，因此十分被燈飾業(yè)者看好。通過(guò)學(xué)習(xí)了本次設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多以前專(zhuān)業(yè)課上沒(méi)學(xué)過(guò)的東西，或者說(shuō)死彌補(bǔ)了以往專(zhuān)業(yè)課所學(xué)過(guò)而遺忘了的知識(shí)！更學(xué)到了怎么樣自己設(shè)計(jì)，通過(guò)自己的雙手獨(dú)立完成一件事！在中國(guó)這個(gè)高速發(fā)展的國(guó)家，只有不斷更新自己，不斷的吸取知識(shí)的精華，才能在這現(xiàn)實(shí)而又充滿排擠的社會(huì)上生存下來(lái)！在這</p><p><b>　　十、謝辭</b></

72、p><p>　　長(zhǎng)途跋涉，為的是到達(dá)終點(diǎn)的甘甜和芳香。論文寫(xiě)到這里，大學(xué)生活也要慢慢劃上句號(hào)。從開(kāi)學(xué)初的資料查找，論題選擇，到中間的思忖和寫(xiě)作，再到最后的修改與潤(rùn)色，這篇拙文也就這樣靜靜地躺在您的手里，只怪自己知識(shí)積淀得還不夠深厚，但還是有很多人需要感謝，我真的心存感激。</p><p>　　感謝我的論文指導(dǎo)老師——xx老師的諄諄教誨，感謝您在忙碌的教學(xué)工作和生活中抽出時(shí)間來(lái)給我們解答各種問(wèn)題