目录

1 前言…………………………………….. 1

2 摘要及关键词………………………….. 1

3 电路的设计方案……………………….. 1

4 电路的工作原理……………………….. 3

5 电路的安装及调试…………………….. 4

6 故障分析……………………………….. 5

7 电路特点……………………………….. 5

8 电路元器件清单……………………….. 5

9 结束语………………………………….. 6

10参考文献………………………………. 7

照明灯电路的设计

一 前言

 随着电子技术的发展，尤其是数字技术的发展，用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要，而且贴近我们的实现生活。声光控电路已成为人们日常生活中必不可少的必需品，它不需要开关，当有人经过时会自动的亮，广泛应用于走廊、楼道、招待所等公共场所。给人们的生活带来极大的方便。因此，得到了广泛的应用。声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。它将声音（如击掌声）和光转化为电信号，经放大、整形，输出一个开关信号区控制各种电器的工作，在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。

二 摘要及关键词

摘要：本文主要介绍的是关于声光控的电路设计。通过光敏电阻来实现声光控的，当光敏电阻在背光的时候灯会慢慢的熄灭，这种原理也可以通过声音的震动来实现。

关键词：电路放大  光敏电阻  可控开关  延时电路

三 电路的设计方案

常言道“眼睛是心灵的窗户”。我认为灯则是指引心灵的方向标。在生活中，我们无时不在地使用着灯，设计一种既不浪费国家电力又很方便实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。本着这个理念，我设计出了如图1所示的电路图。此电路结构简单，工作可靠性高。

 声光控电路是目前应用非常广泛的一种自动控制电路，广泛应用于楼梯照明灯的自动控制。当光线照度较强或无声音时照明灯不亮，只有光线较暗，且声音较强时，照明灯才会发光，应用非常方便。该电路采用桥式整流电路，二级管稳压电路加上滤波电容，采用分离元件的声控延时电路。单向晶闸管VS在此电路中由非常重要。这个开关去控制整流电路的工作与否，从而控制灯的亮和熄。在白天或光线较亮时，节电开关呈关闭状态，灯不亮；夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步时、说话声、拍手声等都能开启节电开关。灯亮后经过60秒左右的延时节电开关自动关闭，灯灭。

该开关适用于楼道、走廊、厕所等公共场合，能节电并延长灯泡使用寿命给人们的生活带来了很多的方便，受到了广泛的应用。

集成块IC选用CMOS数字集成电路CD4011，其电路含有4个独立的与非门F1A~F1D。这些二级管将交流220伏的市电进行桥式整流，变成脉冲直流电，又经R1降压，电容C1滤波后即为电路的直流电源。电路采用的是普通的二极管1N4007,其实，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。电路中，电容C1起的滤波作用，而电容C2的是起调节在测试电容时先把指针表满偏同时将指针表打到1K档，其次:用表笔对电容进行放电延迟时间的作用。在用万用表进行测试，用红笔接负极，黑笔接正极;{zh1}：看指针的偏转 且还是指针还原，如能还原就表明电容正常，不能回到原位则表明电容漏电。

为实现声控功能，要设置话筒放大电路，主要是由话筒拾音电路（就是把声音信号变为电信号电路，由于声音微小，所以加放大电路）和放大电路组成。电路采用驻极体话筒，该话筒属于电容式话筒的一种。它是在电容器金属极板之间加上一层驻极体薄膜，作为电介质，当薄膜受声波作用而振动时，就引起电容量的变化，并在极板上产生电荷。如果施以直流电源电压，即可输出音频信号，实现声-电转换。驻极体话筒MIC灵敏度由R7调整，适当调整R7，可改变MIC的灵敏度。当R7=22KΩ时，有效距离在10m左右，就可以使电灯H点，当R7=44KΩ时，有效距离在5m左右。由于体积小，结构简单，价格低廉，近年来得到了广泛的应用。

光控可以有光敏电阻来实现。在对光敏电阻进行检测时，应先用手拿住两只引脚，使其对着光，然后，用数字表测出数值；在将其光敏电阻背光，测出数值。电路工作的可通过调节电阻和电容的大小来改变灯亮的时间长短，如果时间过长就应该减小电阻或电容的值，反之则增大。延时时间的长短取决于电阻R4和电容C2的乘机。当电阻R4阻值一定时，适当增大或减小C2的电容值，可延长或缩短延迟时间；当电容C2的电容值一定时，适当增大或减小R4的电容值，可延长或缩短延迟时间。如下表所示。

照明延时时间表

为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻G等元件组成光控电路，R3和G组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，G两端的电压高，即为高电平时间t=2π*R4C2,改变R3和C2的值，可改变延时时间，满足不同目的。FIC和FID构成两级整形电路，将方波信号进行整形。当C2充电到一定电平时，信号经与非门FIC、FID后输出为高电平，使单向晶闸管导通，电子开关闭合；C2充满电后只向R4放电，当放电到一定电平时，经与非门FIC、FID输出为低电平，使单向晶闸管截止，电子开关断开，完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

本电路是采用分离元件的声控延时电路，其电路原理图如图1所示，原理图说明：220V的市电直接整流。在输入端串联灯泡，输出端接晶闸管（负载）供电电路稳压电路，稳压电路是给话筒放大，音频放大等提供9V直流电，话筒放大可以把声音信号转换为电信号并放大，然后，经过音频放大器使信号达到足够大；检波音频信号的正半周，即把音频信号转换直流信号。经过延时电路以后送到控制电路，由控制电路去控制可控硅，若晶闸管断开，则整流电路负载断开，若导通，则整流电路负载导通。光敏控制电路把光照变成电信号，从而去控制音频信号往后边输送情况。可见：本电路灯泡要受晶闸管的控制，晶闸管受话筒取得的音频信号和光敏电阻的控制，从而可以实现声控和光控；灯亮的时间由延时电路的时间长度决定。

四 电路的工作原理

声光控电路主要由整流、稳压二极管；话筒；光敏电阻，可控硅开关等部分组成。将电路划分为若干个单元，由此可画出如下图所示的方框图。

电路方框图

声光控电路原理图如图1所示。

图1所示电路中，220伏市电经二极管VD1~VD4整流电路整流，R1,VD6,C1组成+9伏稳压滤波电路，三极管VT从R5获得正向偏置。

当有较强的光线照射到光敏电阻G上时，G阻值变小，Q点处于低电位，加到与非门FIA的一个输入端1脚，此时不管2脚为什么电平，其输出端均为高电平，FIB则输出低电平。此时，8，9脚输入低电平，FIC输出高电平。于是FID输出低电平，因此晶闸管VS是关断的，电灯不亮。

光线较弱时，G阻值增大，近似于断开状态，于是Q点为高电位。但是如果没有声音信号，驻极体话筒阻值较VT的基极点位较高，VT呈导通状态，这M点仍处于低电位，所以FLA仍输出高电平，电灯H不亮。只有光线较弱，且有声音信号存在时，声音信号使话筒MIC产生电信号。此信号经C3耦合到三极管VT的基极，使VT瞬间截止，M点迅速变成高电位。这时，M,Q两点均处于高电位，使得FIA输出端为低电位，FIB输出高电位，使二极管VD5导通，C2迅速充电，与此同时，FIC输入高电平，输出低电平，FID输出高电平，VS经R2获得高电位而导通，电灯H点亮。

一般声音存在较短，所以VT的截止时间也较短。当电灯H应有一定的点亮时间，这就需要一定的时间延时，此电路可通过调节R4C2来改变延迟时间。如果时间过长就应该减小电阻或电容的值，反之则增大。延迟时间的长短取决于电阻R4和电容C2的乘机。其工作过程是：当声音信号消失后，M点恢复到低电平状态，于是FIA输出高电平，FIB输出低电平，VD5截止。这时充足了电的C2开始时仍有电压，其高电位加到FIC输入端，FIC输出低电平，FID输放电，随着时间的推移，C2两端的电压逐渐降低，当低到一定电平时，促使FIC输出高电平，晶闸管VS立即关断，从而使电灯H熄灭。

五 电路的安装及调试

安装：准备好全套元件后，用万用表粗略地（因出厂前已测量过）测量一下各元件的质量，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。根据声光控电路的原理图及印制版电路图，进行各种元器件的插装及焊接。在各种元器件的插装及焊接中，除了驻极体话筒焊在线路板焊接面中，光敏电阻将其管退预留较长部分焊好，并将其反转至线路板焊接面外，其余元器件均按常规插装及焊接。

调试：焊接完毕，检查无误后，即可检查装置工作是否正常。检查时，可在晚上或用黑色绝缘胶布将光敏电阻遮挡后进行。将声光控照明电路接在220伏市电，给出一个声音信号，看电灯是否能点亮，并能在延迟一段时间后熄灭。

调试前，先将焊好的电路板对照印刷电路图认真核对一遍，不要有错焊，漏焊、短路、元件相碰等现象发生。通电后，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，只用将万用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，用手轻拍驻极体，这时灯应亮，若用光照光敏电阻，在用手重拍驻极体，这时灯不亮，说明光敏电阻完好，这时即告本套件制作成功。

六 故障分析

安装完毕后，我将其加在市电220伏上，给系统加载激励信号源（如系统的啪手声、打击声），用眼睛直接观察灯泡是否亮和按时熄灭。强光下，用手在麦克风附近拍打，看发光二极管是否发光。用手遮住光敏电阻，还是用手在麦克风附近拍打，看灯是否亮，若亮了，再观察它到底能够亮多久，若不能够准确定时60秒钟，要及时修改元件参数，让其准确定时。

 通过眼、耳、鼻、手来查找故障部位。即是看元器件有无断线、互碰、烧焦、脱焊等现象；听声音有无异常；闻有无焦味；摸器件是否过热等。用普通万用表的欧姆档检查各点的阻值，粗查是否有短路、断路或元器件错焊等情况。用万用表测量电路中各点对地的电阻以及元器件的阻值，以此来判断故障部位测量晶体管的管脚电压和集成块各脚的电压或波形，据此电压值判断故障。测量晶体管的管脚电压和集成块各脚的电压或波形，据此电压值判断故障。测量晶体管的电压和集成块各脚的电压或波形，据此电压值判断故障。

七 电路特点

声光控电路是目前应用非常广泛的一种自动控制电路，广泛应用于楼梯照明灯的自动控制。当光线照度较强或无声音时照明灯不亮，只有光线较暗，且声音较强时，照明灯才会发光，应用非常方便。在整个设计过程中，本着节约的精神，我们用的都是简单廉价的元器件，降低了系统成本。此电路结构简单，工作可靠性高。

八 电路元器件清单

电路元器件清单

九 结束语

长途跋涉，为的是到达终点的甘甜和芳香。论文写到这里，大学生活也要慢慢划上句号。从开学初的资料查询，论题选择，到中间的写作，在到{zh1}的修改与润色，这篇论文也就这样静静地趟在您的手里，只怪自己知识积淀的还不够深厚，但还是有很多的人需要感谢，我真的心存感激。

感谢我的指导老师——吴文芳老师的谆谆教诲，感谢您在忙碌的教学工作和生活中抽出时间来给我们解答各种问题，悉心指导，提出了许多宝贵的意见。

感谢所有教过我们或是没教过的我们的全体指导老师，因为你们课堂上的指导和课外的交流，我们才可以学习到很多知识和做人的道理，为论文的写作做准备，为今后的人生做准备。

感谢所有的舍友和身边的朋友，谢谢你们的鼓励和支持，没有你们，我走不到今天，感谢所有的同学，因为你们的音容笑貌，我很快乐。

感谢学校为我们提供环境优雅、气氛和谐的学习场所，图书馆的藏书让我们受益匪浅。

这次毕业设计多我们所学电子技术知识起到了加深和巩固的作用，也使我获得了搭建和调试试验电路的能力。

锻炼了我主动学习的能、与他人合作的能力。还可以从各种渠道获得一定的资料共同加以研究学习，提高了我们的综合动手能力。

感谢所有应该感谢的人和事，是你们，让我成长。

十 参考文献

[1]张龙兴 电子技术基础（第二版）[M] 高等教育出版社        （2005出版）

[2]于淑萍 电子技术实践[M] 机械工业出版社                 （200 4出版）

[3]李振声 实验电子技术[M]  国防工业出版社                （2003出版）

[4]任为民  电子技术基础课程设计[M] 中央广播电视大学出版社（1997出版）

[5]王兆安 电力电子技术[M] 机械工业出版社                 （2000出版）

[6] 张大彪 电子技术技能训练 （第二版）[M]电子工业出版社   （2005出版）

[7] 谢克明 电工电子技术简明教程[M]  高等教育出版社       （2003出版）

[8]韩振振 数字电路逻辑设计[M] 大连理工大学出版社         （2000出版）

[9]王之芳 传感器应用技术[M]  西北工业大学出版社          （1996出版）

[10]丁镇生  传感器及传感技术应用[M] 电子工业出版社    （1998出版）等