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1、
專業(yè)課程設(shè)計解說
武漢紡織大學(xué)
課程設(shè)計任務(wù)書
課題名稱: 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
2、
院系名稱 機械工程與自動化
指 導(dǎo) 教 師 周國鵬
專業(yè)班級 測控 1102 指導(dǎo)教師職稱 副教授
學(xué)生姓名 王厚雷 學(xué)號 1102381069
院系課程設(shè)計(論文)工作領(lǐng)導(dǎo)小組組長簽字 徐亞文
目錄
一、設(shè)計目的 ..............................................................................
3、....
二、設(shè)計方案及要求 ......................................................................
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 ...............................
4、...............................
六、主要元器件 ..............................................................................
七、安裝調(diào)試與結(jié)果分析 ..............................................................
八、調(diào)試仿真 .................................................................................
5、
九、設(shè)計心得體會 ..........................................................................
十、電子元器件清單 ......................................................................
十一、參考文獻 .................................................................................
6、
一、設(shè)計目的
隨著人類的發(fā)展,自然的現(xiàn)有資源財富已經(jīng)捉襟見肘??墒琴Y源在使用的
過程中依然存在許多浪費,節(jié)能環(huán)保是必不可少的措施,科技的進步使得能源
的利用率得到很大程度上的提高。 比如說在樓道里路燈,要是一直開著就很浪
費電,要是按一個開關(guān),那安在什么地方合適, 怎么樣才能讓照明效果達到最佳效果。這就要用到智能化控制系統(tǒng),運用聲音和光學(xué)綜合起來實現(xiàn)智能化控制。例如公共場所和居民居住區(qū)的公共樓道普遍使用機械手動開關(guān),由于各種
原因往往出現(xiàn)許多燈泡點亮長明的現(xiàn)象, 故使燈泡壽
7、命短,。由于頻繁開關(guān)或其他人為因素,墻壁開關(guān)損壞率很高,既增大了維修量、浪費了資金,又容易造成
事故隱患。因此,設(shè)計研制一種電路新穎、安全節(jié)電、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便的聲控走廊燈節(jié)能自動開關(guān)顯得相當(dāng)有必要。使公共場所和居民居住區(qū)的公共樓道燈在白天時不亮,晚上聞聲自亮,待人走后,幾十秒后自動關(guān)閉,既方便,又省電。在 公 共場 合 中 , 白天不需要燈亮,而晚上沒有人在的情況下也不需要燈亮。普通照明開關(guān)起不到這個作用,出現(xiàn)長明燈的現(xiàn)象,造成了不必要的浪費。而聲光控照明開關(guān)卻能起到人在燈亮人走燈滅的效果,減少了浪費,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。但在工程實際應(yīng)用中,
有
8、的聲光控照明開關(guān)的靈敏度低以及電路元器件選擇存在一 定的問題,必須大喊一聲,或重重跺腳,或用勁拍手,才能使燈亮起來,聲音很大,產(chǎn)生的噪音很大,對周圍環(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關(guān),抗干擾較強,
靈敏度較高,對周圍的影響較小。
這次我設(shè)計的是聲光控延時開關(guān),天黑以后,當(dāng)有人走過樓梯通道發(fā)出腳
步聲或其它聲音時,樓道燈會自動點亮提供照明,當(dāng)人們走過樓道延時幾秒鐘
后會自動熄滅。在白天,即使有聲音,樓道燈也不會亮,既可以達到節(jié)能的目
的。
二、設(shè)計方案及要求
1、設(shè)計方案
腳步聲控制樓道
9、燈的主題框圖大致如下
光強檢測
聲強檢測
延時控制電路
照明燈
處理電路
處理電路
控制電路
電源控制電路
電路采用聲光兩級控制照明電路。照明燈開關(guān)對光線強弱的感應(yīng)控制照明
燈的第一級開關(guān),對聲強的感應(yīng)控制第二級開關(guān)。對于聲強的監(jiān)測是利用 MIC
的特性,即當(dāng)其接收到足夠
10、的光強時,在其中會產(chǎn)生一個為脈沖波,從而把聲
信號變?yōu)殡娦盘枺ㄟ^對聲強信號的處理可得一個電平信號,為控制電路準備。
延時控制功能通過 555 定時器構(gòu)成的可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路來實現(xiàn)。光信號的
感應(yīng)通過光敏三極管來實現(xiàn),使得光控電路在光強時輸出低電位,光弱時輸出
高電位。將光控電路的輸出作為 555 定時器的復(fù)位端輸入。將聲控輸出端作為
延時電路的輸入,從而可以實現(xiàn)在光線強的情況下,即使有足夠強的聲信號,
照明燈電路也不工作。而在光線弱的情況下,可以通過聲信號來控制照明。在
日常生活中,節(jié)電節(jié)能。
2、設(shè)計要求
任務(wù):設(shè)計一種通過辨別腳步聲聲音與光線強弱來提供照明的路燈照明系統(tǒng)。
要求: 、白天光線較強,照明燈不會點亮;
、晚上有腳步聲照明燈被點亮,腳步聲小時后
燈亮延遲五秒;
再自動熄滅;
、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,實現(xiàn)無光有聲時,觸發(fā)燈亮并延遲 5 秒, 否者不
亮。