專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)解說(shuō)

專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)解說(shuō) 武漢紡織大學(xué) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 課題名稱(chēng)： 腳步聲控制照明燈 完成期限： 2013 年 07 月 01 日 至 2013 年 07 月 12 日 院系名稱(chēng) 機(jī)械工程與自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師 周?chē)?guó)鵬 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 測(cè)控 1102 指導(dǎo)教師職稱(chēng) 副教授 學(xué)生姓名 王厚雷 學(xué)號(hào) 1102381069 院系課程設(shè)計(jì)（論文）工作領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)簽字 徐亞文 目錄 一、設(shè)計(jì)目的 .................................................................................. 二、設(shè)計(jì)方案及要求 ...................................................................... 三、電路框圖和原理圖 .................................................................. 四、各單元電路圖及原理圖 .......................................................... 五、照明電路的工作原理 .............................................................. 六、主要元器件 .............................................................................. 七、安裝調(diào)試與結(jié)果分析 .............................................................. 八、調(diào)試仿真 ................................................................................. 九、設(shè)計(jì)心得體會(huì) .......................................................................... 十、電子元器件清單 ...................................................................... 十一、參考文獻(xiàn) ................................................................................. 一、設(shè)計(jì)目的 隨著人類(lèi)的發(fā)展，自然的現(xiàn)有資源財(cái)富已經(jīng)捉襟見(jiàn)肘?？墒琴Y源在使用的 過(guò)程中依然存在許多浪費(fèi)，節(jié)能環(huán)保是必不可少的措施，科技的進(jìn)步使得能源 的利用率得到很大程度上的提高。 比如說(shuō)在樓道里路燈，要是一直開(kāi)著就很浪 費(fèi)電，要是按一個(gè)開(kāi)關(guān)，那安在什么地方合適， 怎么樣才能讓照明效果達(dá)到最佳效果。這就要用到智能化控制系統(tǒng)，運(yùn)用聲音和光學(xué)綜合起來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化控制。例如公共場(chǎng)所和居民居住區(qū)的公共樓道普遍使用機(jī)械手動(dòng)開(kāi)關(guān)，由于各種 原因往往出現(xiàn)許多燈泡點(diǎn)亮長(zhǎng)明的現(xiàn)象， 故使燈泡壽命短，。由于頻繁開(kāi)關(guān)或其他人為因素，墻壁開(kāi)關(guān)損壞率很高，既增大了維修量、浪費(fèi)了資金，又容易造成 事故隱患。因此，設(shè)計(jì)研制一種電路新穎、安全節(jié)電、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便的聲控走廊燈節(jié)能自動(dòng)開(kāi)關(guān)顯得相當(dāng)有必要。使公共場(chǎng)所和居民居住區(qū)的公共樓道燈在白天時(shí)不亮，晚上聞聲自亮，待人走后，幾十秒后自動(dòng)關(guān)閉，既方便，又省電。在 公 共場(chǎng) 合 中 ， 白天不需要燈亮，而晚上沒(méi)有人在的情況下也不需要燈亮。普通照明開(kāi)關(guān)起不到這個(gè)作用，出現(xiàn)長(zhǎng)明燈的現(xiàn)象，造成了不必要的浪費(fèi)。而聲光控照明開(kāi)關(guān)卻能起到人在燈亮人走燈滅的效果，減少了浪費(fèi)，節(jié)約了能源，為綠化照明工程中必不可少的節(jié)能照明產(chǎn)品。但在工程實(shí)際應(yīng)用中， 有的聲光控照明開(kāi)關(guān)的靈敏度低以及電路元器件選擇存在一 定的問(wèn)題，必須大喊一聲，或重重跺腳，或用勁拍手，才能使燈亮起來(lái)，聲音很大，產(chǎn)生的噪音很大，對(duì)周?chē)h(huán)境影響很大，下面介紹一種新穎的用腳步聲控制的照明燈開(kāi)關(guān)，抗干擾較強(qiáng)， 靈敏度較高，對(duì)周?chē)挠绊戄^小。 這次我設(shè)計(jì)的是聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)，天黑以后，當(dāng)有人走過(guò)樓梯通道發(fā)出腳 步聲或其它聲音時(shí)，樓道燈會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮提供照明，當(dāng)人們走過(guò)樓道延時(shí)幾秒鐘 后會(huì)自動(dòng)熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會(huì)亮，既可以達(dá)到節(jié)能的目 的。 二、設(shè)計(jì)方案及要求 1、設(shè)計(jì)方案 腳步聲控制樓道燈的主題框圖大致如下 光強(qiáng)檢測(cè)  聲強(qiáng)檢測(cè)  延時(shí)控制電路  照明燈 處理電路  處理電路  控制電路 電源控制電路 電路采用聲光兩級(jí)控制照明電路。照明燈開(kāi)關(guān)對(duì)光線強(qiáng)弱的感應(yīng)控制照明 燈的第一級(jí)開(kāi)關(guān)，對(duì)聲強(qiáng)的感應(yīng)控制第二級(jí)開(kāi)關(guān)。對(duì)于聲強(qiáng)的監(jiān)測(cè)是利用 MIC 的特性，即當(dāng)其接收到足夠的光強(qiáng)時(shí)，在其中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)為脈沖波，從而把聲 信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)，通過(guò)對(duì)聲強(qiáng)信號(hào)的處理可得一個(gè)電平信號(hào)，為控制電路準(zhǔn)備。 延時(shí)控制功能通過(guò) 555 定時(shí)器構(gòu)成的可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。光信號(hào)的 感應(yīng)通過(guò)光敏三極管來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得光控電路在光強(qiáng)時(shí)輸出低電位，光弱時(shí)輸出 高電位。將光控電路的輸出作為 555 定時(shí)器的復(fù)位端輸入。將聲控輸出端作為 延時(shí)電路的輸入，從而可以實(shí)現(xiàn)在光線強(qiáng)的情況下，即使有足夠強(qiáng)的聲信號(hào)， 照明燈電路也不工作。而在光線弱的情況下，可以通過(guò)聲信號(hào)來(lái)控制照明。在 日常生活中，節(jié)電節(jié)能。 2、設(shè)計(jì)要求 任務(wù)：設(shè)計(jì)一種通過(guò)辨別腳步聲聲音與光線強(qiáng)弱來(lái)提供照明的路燈照明系統(tǒng)。 要求： 、白天光線較強(qiáng)，照明燈不會(huì)點(diǎn)亮； 、晚上有腳步聲照明燈被點(diǎn)亮，腳步聲小時(shí)后 燈亮延遲五秒； 再自動(dòng)熄滅； 、元件；功率集成電路分立元件； 小結(jié)：按既定元件方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)無(wú)光有聲時(shí)，觸發(fā)燈亮并延遲 5 秒， 否者不 亮。