完整word版课程设计路灯控制器的设计任务书.docx

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完整word版课程设计路灯控制器的设计任务书

电子技术课程设计

路灯控制器设计任务书

电气工程学院

2013/12/13

1设计目的与要求

设计一个路灯控制电路，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：

（1）具有光控功能，白天光线较亮、即使有声音时路灯也不亮，光线较暗、有声音时路灯点亮。

（2）具有声控功能，晚上光线较暗、有声音时路灯点亮，声音消失后延时照明一段时间后自动熄灭。

2.设计内容

画出电路原理图；元器件及参数选择；电路仿真；

SCH文件生成与打印输出。

（1）

（2）

（3）

（3）3•编写设计报告

写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有总结体会。

1•路灯控制器设计

摘要：

路灯控制器主要由声控电路、光控电路、延时电路组成。

白天的时候，在光控电路（无论有无声音）作用下，电路的开关元件处于断开状态，LED灯不亮。

晚上没有声音的时候，在声控电路作用下,电路的开关元件处于断开状态，LED仍旧不亮；当有声响的时候,电路的开关元件闭合，灯LED形成通路，LED亮，由于延时电路的存在，LED持续亮一段时间后熄灭。

关键词：

声控光控延时LED灯

2总体设计方案2.1设计思路

整个电路由声控电路，光控电路及延时电路等部分组成。

光控

电路对外界的光亮度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号,从而实现白天灯泡不亮，而晚上遇到声响时，通过声控电路使灯泡自动点亮。

声控电路主要将声音信号转换为相应的电信号而实现自动控制，延时电路使声音消失后延长一段光照时间。

也就是说在白天的时候主要由光控电路起作用抑制声控及延时电路，晚上时声控部分的电

路起主要作用，光控电路部分对声控电路部分抑制作用消失；因此延时部分就用电容充放电的过程完成延时功能。

光控部分用光敏电阻,光敏电阻的特性就是光照的时候呈低阻状态，无光照的时候呈高阻状

态，当光照时电流从低阻的光敏电阻通过而不从声控电路通过，此时声控电路不起作用灯泡不亮；当无光照时光敏电阻成高阻状态，此时电流从光阻通过，声控及延时部分导通，灯泡通电导通，声音消失后,充电后的电容放电，灯泡继续亮知道放电完毕。

2.2设计框图

总体设计框如图1所示

光控电路

光控信号的产生有多种，由于本设计用的是555定时器的开关

延时电路，光控信号可用来决定555定时器是否工作，555定时器的4号管脚是复位端，因而声控信号只需在不同的光照下产生不同的电平控制信号，就可以很简单地达到控制的要求。

光信号的变化可以选用光敏电阻来转换成电阻的变化，不同的关照

下电阻改变，可以产生不同的分压。

光敏电阻可由滑动变阻器代替。

由于R1与光敏电阻串联，为555定时器4号脚提空分压，光

敏电阻电阻值越大，4号脚电位就越低。

在VCC=5V情况下，可以容易的测得4号脚在2.5V以下是低电平，定时器复位，而咼于0.5V时

正常工作。

在白天，要求定时器不工作，必须使4号脚低于2.5V,为此光敏电阻R7>500K在晚上，为了保证工作使其高于2.5V,光敏电阻R7<6/1*16K=500K

声控电路

这一部分主要是实现声音信号的检测以及放大。

声音的物理本

质是一种振动波，电路无法直接进行识别和处理，因而必须先转化为

电信号。

另外，即使转化为了电信号，由于信号特别微弱，依然无法进行控制，于是还必须进行放大，达到可与后续电路匹配的触发能力。

由于MultisimIO软件没有驻极话筒，由单刀双掷开关与12mV

直流电源代替。

K4

■2540

R1

5.11（0

=Spaca

延时电路

由于要求灯可以自动熄灭，而触发控制信号产生后可能很快消

失，所以必须有延时电路，从而保证触发一次响应能够持续一段时间,然后等待第_次触发。

这部分主要采用由555定时器连接成的单稳态触发器来实现，这里使

用555定时器的单稳态触发功能以及延时功能。

555定时器在要求不

是很精确的延时时间的前提下，可以很容易实现延时，延时时间是由

可以调节电阻R4的大小来调节延时时长

VCC

原理图

vcc

仿真图

vcc

RT

总结与体会

通过近两周的实习，我觉得自己的确学到了许多知识。

以前学

习模拟电子技术的时候，总觉得没有什么实用性，而现在才发现那种想法是完全错误的。

例如我们实习时要求我们设计的水位控制器，抢答器•报警器•路灯控制器，音频放大器等都离不开模拟电子技术基础这门重要的学科。

这些知识完全能够使本来很暗淡的世界，变得丰富多彩。

使我们的生活更加绚丽，使我对模电课程更加迷恋。

通过两周的实习，我除了学会了许多专业知识，遇到困难时,

我就去积极的看教材，去图书馆查阅资料，去网上搜索相关信息，直至把每一个细节，每一个原理都搞清楚弄明白为止，大大增强了我的自学能力和独立能力。

更重要的是，我拓展了思路，开阔了视野，活跃了思想。

以前学习模电时总觉得自己傻傻的，不知所措.无从下手，如

何学起，思路很狭窄，视野也不开阔，学的东西很死板，也很僵硬,根本不能够运筹于帷幄之中，更不用说去自己设计个电子线路了，那简直是天方夜谈。

现在我就对自己充满了信心，敢于去动手，敢于去实践，敢于去偿试，敢于去面临挑战，不怕失败，不再放过自己每一个灵感的火花。

更为重要的是我深深地体会到了友谊的力量，在我们实习过程中，同学们互帮互助，相互关心，相互体贴，手挽手，肩并肩，风雨中同舟共济，克服了种种困难，最终为我们的实习画上了圆满句号，充分体现了拼搏精神和团队精神，使我终身难忘。

原件名称

型号及大小

原件名称

型号及大小

电阻R1

5.1K

三极管

2N1711

电阻R2

10K

74HC386D-

4V

电阻R3

25K

电位器R4

0~1M

电位器R5

0~1M

电阻R6

100

电阻R7

500K

电容C1

10uF

电容C2

10nF

电容C4

0.01

发光二极管LED1

555定时器

LMC555CH