声光控延时开关电路论文_百度文库

　 电子课程设计

　题 目： 声光控制延时开关电路的设计与制作

　设 计 人： XXX

　班 级： XXX

　指导教师： XXX

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　2010年12月2日

　目录

　1、 封面……………………………………….1

　2、 目录……………………………………….2

　3、 功能描述………………………………….3，4

　4、 方案设计………………………….………5

　5、 元器件选择…………………………….…6

　6、 安装制作………………………………….7

　7、 总结与体会………………………………………8

　一、功能描述：

　顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启”，若干分钟后延时开关“自动关闭”。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开关动作。明确了电路的信号流向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，由此可画出图1所示的方框图。

　图1：

　结合图1来分析图2。声音信号(脚步声、掌声等由驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经C1藕合到D3进行电压放大，与非门D3此时是一个放大电路，放大的信号送到R3的一端，R3.R4构成分压电路，并接到控制门D4的13脚，作为声控信号。当有声音信号时，IC的10脚位高电平“1",则R3,R4的中间分压位低电平“0”，即控制门D4的13低电平。

　为了使声光控开关在白天开关断.即由光敏电阻RG等元件组成光控电路， R6和RG组成串联分压电路. 夜晚无环境光时，光敏电阻的阻值很大，RG两端的电压高，则与非门D1的1脚为高电平“1”， 再通过非门D1输入到控制门D4的13脚也为低电平“0"，使声光控具备了光空条件。白天较强的环境使 RG的阻值很小，RG两端的电压几乎为“0”，即为低电平“0”， 则与非门的D1脚为低电平“0"使声光控电路不具备光控条件，电子开关处于断开状态。

　当夜晚时，同时又有外界声音信号时，控制门(与非门D4的输入端，有一端位低电平“0”，输出我为高电平“1”，使单向可控硅导通，电子开关闭合，同时给C3充电，C3和C5构成延时电路，延时时间T=2πR5C3.改变R5或C3的值。可改变延时时间，满足不同的延时要求，C3充满电后只向R5放电，当放电到一定电平时，与非门D2的输入端5、6脚为低电平“1”，同事没有声音信号时与非门的13脚也为搞电平“1”，与非门D4的两个输入端为高电平，则它的输出为低电平“0”使单项可控硅截止，电子开关断开，完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

　二极管VD1—VD4将交流220V进行桥式整流，变成脉动直流电，又经R9降压，C4滤波后即为电路的直流电源，为BM、IC等供电。

　二、方案设计：

　声光控延时开关的电路原理图见图2所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011，其内部含有4个独立的与非门D1一D4，电路结构简单，可靠性高。

　图2

　三、元器件选择

　IC选用CMOS字集成电路CD4011, C D4011有四个独立的与非门电路，内部功能见图3。

　VSS是电源的负极，VDD是电源的正极。可控硅T选用1 A/400V的进口单向可控硅1006型，如负载电流大可选用3A,6A,10A等规格的单向可控硅，它的测量方法是:用RX1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极K，这时表有读数，黑表笔马上离开这时表仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接的说明该可控是完好的。驻极体选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是:用RX100档将红表笔接外壳的S、黑表笔接D，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好，摆动越大灵敏度越高;光敏电阻选用的是625A型，有光照射时电阻为20K以下，无光时电阻值大于1 OOM，说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管1N4001~1N4007。总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。其他元件按表1所述即可。

　表1：

　序号

　名称

　型号规格

　号位

　数量

　1

　集成块

　CD4011

　IC

　1块

　2

　话筒

　BM

　MB

　1个

　3

　二极管

　1N4007

　D1-D5

　5只

　4

　电解电容

　10U/16V

　C1,C2

　2只

　5

　瓷片电容

　104

　C3

　1只

　6

　电阻

　5.1M

　R8

　1只

　7

　电阻

　10K

　R6

　3只

　8

　电阻

　470K

　R7

　1只

　9

　电阻

　2M

　R4

　1只

　10

　电阻

　1M

　R5

　1只

　11

　电阻

　47K

　R2，R3

　2只

　12

　电阻

　120K

　R1

　1只

　13

　单向可控硅

　100-6

　SCR

　1只

　14

　光敏电阻

　3K-5M

　RG

　1只

　四、安装制作：

　对照元件清单买到电子元器件后，首先对照材料清单将各材料认真清点一遍，并用万用表粗略地(因出厂前已测量过测量一下各元件，做到心中有数。

　焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要装反，注意极性的正确，否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。

　四、调试

　调试前，先将焊好的电路板对照电路图认真核对一遍，不要有错焊、漏焊、短路等现象发生。通电后，人体不允许接触电路板的任一部分，防止触电，注意安全。如用万用表检测时，将万需表两表笔接触电路板相应处即可。

　本电路调试时请先将光敏电阻的光挡住，将AB分别接在电灯的开关位上，用手轻拍驻极体，这时灯应亮，若用光照射光敏电阻，再用手重拍驻极体，这时灯不亮，说明光敏电阻完好，这时表示制作成功。若不成功请仔细检查有无虚假错焊和拖锡短路现象。

　五、总结与体会：

　通过课程设计作业，以及设计过程中遇到的问题及其解决方法.

　1、 在画电路原理图的时候，选择CD4011的时候，第一次出现了选择错误，但是后面经过同学的指点，最终选择了正确芯片。

　2、 在封装元器件的时候，总会出现错误，有时候都找不到出现错误的原因，在封装正确的情况下，加载网络表的时候总是会出现错误。这时就要多问问其他同学，要虚心向别人请教。

　3、 在完成了加载网络表之后，就是要对元器件进行布局，在布局的时候，要进行手动布局，尽量把元器件布局好点，这样，在自动连线的时候，可以把线的数量减少或者减短，使布线完成的时候，看起整个图来回比较好看，并且简单。

　4、 在完成了腐板后，就是进行安装元器件，在安装元器件的时候，要注意芯片CD4011的正确性，另外还要注意单项可控硅的引脚问题。在焊接的时候，不能长时间对元器件引脚加热，否则会烫坏元器件。

　5、 在焊接完成后，就是要进行对电路板的调试，在调试过程中，出现芯片无工作电压时，就要检查是否焊接时出现了错误等。

　6、 在制作与调试过程中，遇到不懂得问题就要多问问其他同学，还要有团队合作精神，党别人遇到问题时，在懂的地方要多教教别人。这样大家就能达到互补作用，共同进步。