电子系统课程设计题目声光控延时开关电路
院系信息工程学院
专业自动化
学号
姓名杨××
指导老师王××
f1目的和意义
声光控制指通过利用声音以及光线的变化来控制电路实现特定功能的一种电子学控制方法。
其目的主要是为解决世界能源危机提供一点帮助。有助于我国实现可持续发展构建节约型社会造福于子孙后代造福于全人类。
意义主要的意义在于省电虽然一个灯泡耗不了多少电但是一个学校一个地区一个城市的灯泡的耗电量却是不容忽略的因此节电效率很高。其次是智能化不需要人工去管理实现全自动开关。
本人所做的作品为一个声光控延时开关电路用到的主要器件有咪头CD4011三极管9013发光二极管光敏电阻1N4007以及一些电阻和电容。本电路实现了如下功能当咪头采集到足够强度的声信号而且外界光线足够暗模拟黑夜则发光二极管发光发光二极管发光一段时间之后自动关闭当咪头采集到足够强度的声信号但是外界光线很强模拟白天则发光二极管不发光。
本系统用不高于36V的供电模拟了生活中的声光控延时开关。
2方案的论证和设计
21具体电路的设计和参数的计算
f如上图首先计算1A点的逻辑电位1晶体管Q1截止
UAVccus
R3R2
×R2
2晶体管Q1导通
UA0
其中us为信号源即咪头的输入。
经过查阅CD4011的芯片手册得知CD4011输入的电压是电源电压的70100时为高电平。本系统采用3V供电所以最低被认定为高电平的电压是UH
VCC×703V×7021V
当有声信号从b1咪头输入由于声信号是交流信号当声信号为负时通过耦合电容输入到晶体管的基极三极管反偏截止1A点的电位可以通过1计算得出当us01623v时向CD4011输入高电平。当声信号01623us07时三极管仍然截止但是1A点的电位无法满足高电平的要求所以为输入低电平。
当无声信号或者声信号us07v时晶体管Q1导通UA0v向CD4011输入低电平。
所以只有当有声信号时才会向CD4011输入高电平。
接着计算1B点的逻辑电位
根据电阻串联分压的原理不难得出
UBVcc×
GR4G
当外界为光亮环境时光敏电阻G阻值下降到513K以下时向CD4011输入
f低电平当外界为黑暗环境光敏电阻G阻值上升超过513K时向CD4011输入高电平。
所以当外界黑暗且有声信号时1A和1B同时输入高电平1Y输出一个逻辑“0”。
本系统还要一个要求是当LED点亮之后需要延时一段时间再关闭。经过全面分析最终决定使用RC振荡电路来实现此功能。具体实现步骤思路是把CD4011的2A和2B输入短接起来3A和3B短接起来构成两路非门。把1Y的低电平输入至2A和2B此时2Y输出高电平在输出端加入一个RC振荡电r