電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 聲控走廊燈 報(bào)告

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1、電子技術(shù)設(shè)計(jì) 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)課題： 聲控走廊燈 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè) 指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 11 目錄 一、 課題簡(jiǎn)介 ………………………………………………2 二、 方案設(shè)計(jì) ……………………

2、…………………………2 三、 各單元電路設(shè)計(jì) ………………………………………3~5 四、 總電路圖 ………………………………………………5~6 五、 焊接調(diào)試過(guò)程 …………………………………………7~8 六、 設(shè)計(jì)總結(jié) ………………………………………………8 七、 參考資料 ………………………………………………9 一、 課題簡(jiǎn)介 聲控?zé)羰且环N聲控電子照明開(kāi)關(guān)裝置。它提供一種操作簡(jiǎn)便,實(shí)用可靠,控制靈敏的裝置。此外，利用此裝置可以達(dá)到省電的目的，響應(yīng)國(guó)家節(jié)能的號(hào)

3、召。 此次課程設(shè)計(jì)的聲控?zé)粲稍?huà)筒,音頻放大電路,選頻電路,倍壓整流電路,鑒幅限幅電路,延時(shí)關(guān)閉等電路組成。將實(shí)現(xiàn)：（a）開(kāi)關(guān)式控制：擊掌一次燈亮，再擊掌一次燈滅；（b）延時(shí)式控制：一次擊掌后燈亮，延時(shí)3秒后自動(dòng)熄滅。 二、 方案設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，首先要將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這需要傳感器電路，由于傳感器電路輸出的電信號(hào)比較微弱，所以我們需要放大電路，經(jīng)放大后的電信號(hào)要實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)式控制和延時(shí)式控制兩種控制方式，開(kāi)關(guān)式控制中要求擊掌一次燈亮、擊掌一次燈滅，如果將擊掌信號(hào)視為觸發(fā)脈沖，則上述現(xiàn)象恰好與T,觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)功能相一致，所以我們選用T,觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)式控制；延時(shí)式控制

4、要求擊掌一次后燈亮10秒鐘自動(dòng)熄滅，如果我們將上述擊掌信號(hào)視為觸發(fā)信號(hào)，將此觸發(fā)信號(hào)加到一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上恰好可以滿(mǎn)足上述要求，所以我們?cè)诜糯箅娐泛笥靡粋€(gè)雙路開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)上述兩種控制方式，開(kāi)關(guān)撥到一端實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)式控制，開(kāi)關(guān)撥到另一端實(shí)規(guī)延時(shí)式控制，經(jīng)過(guò)T,觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，驅(qū)動(dòng)能力略顯不足，所以我們考慮增加一級(jí)驅(qū)動(dòng)放人電路，然后再輸出給電燈控制電路。綜上所述，我們根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求繪出如圖所示的電路框圖。 圖1 電路原理框圖 三、 各單元電路設(shè)計(jì) 1、 傳感器電路 本課題將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器選用駐極體話(huà)筒，駐

5、極體話(huà)筒的電路如圖2所示。圖中的100 kΩ電阻.是為電容提供一個(gè)放電通路。 圖3 同相比例放大電路 圖2 駐極體話(huà)筒電路 2、放大電路 選用LM324或LM258均可，放入電路如圖3所示，LM324引腳圖如圖4所示。由于駐極體話(huà)筒輸出阻抗高，我們選用高輸入阻抗的同相比例放人電路，反相比例放人電路的輸入阻杭較低。 圖6 CD4013引腳圖 圖5 濾波電路 圖4 LM324引腳圖 如圖所示，設(shè)駐極體話(huà)筒裝換的電信號(hào)uΑ=20mV,經(jīng)放大后的電壓如果選用CMOS電路，則要求放大后的輸出電壓uB>3V，這個(gè)放大后的輸入電壓也不要過(guò)高，以免過(guò)于靈敏。這樣有下式：

6、 Αu=1+RfR3=uBuA>30.02=150 取Αu=200這樣Rf=200R3。我們?nèi)3=1Ω，Rf=200kΩ。 對(duì)于LM32=4的電源，我們采用6V的干電池單電源連接方式供電，故R3上再串聯(lián)一個(gè) 小電容接地。放大后的輸出信號(hào)最好再經(jīng)過(guò)一次整形處理，我們采用圖5的二極管1N4148和電容C構(gòu)成的濾波電路，圖中的10kΩ電阻是為濾波電路的電容C提供，一個(gè)放電通路。 3、T，觸發(fā)器 采用CMOS電路實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)門(mén)TL電路的功耗大，且要求電源5V穩(wěn)定，而采用CMOS電路3~18V的電源均可且省電，所以選用CD4013實(shí)現(xiàn)T，觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)電路。CD4013的引腳圖如圖

7、6所示。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將擊掌信號(hào)即為觸發(fā)信號(hào)，利用CD4013中的一個(gè)D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)T，觸發(fā)器的電路圖如圖7所示。 圖8 驅(qū)動(dòng)顯示電路 圖7 T，觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)電路 4、單穩(wěn)態(tài)電路 選用CD4013加外圍電路實(shí)現(xiàn)，如圖7單穩(wěn)態(tài)電路所示，這里利用三要素法對(duì)電路中的閾值電平UT=12VCC。當(dāng)有擊掌信號(hào)即觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)， Q置1對(duì)C開(kāi)始充電，當(dāng)充電電壓到達(dá)閾值電平UT時(shí)復(fù)位信號(hào)R有效，Q復(fù)位，單穩(wěn)態(tài)過(guò)程結(jié)束。 ft=f∞+[f0+-f(∞)]e-tτ 上式中，f∞=VCC、f0+=0、以t=5~10s為例計(jì)算，代入上式得： τ=7.14~14.2 由于τ=RC，取C

8、=220μF、R=51kΩ。 5、驅(qū)動(dòng)顯示電路 選用三極管電流放大電路，采用發(fā)光二極管模擬燈的顯示，如圖8所示。下面對(duì)基極電阻RB和集電極電阻RC的選取進(jìn)行計(jì)算。發(fā)光二極管如果選用普亮的發(fā)光二極管，流過(guò)電流要求為5~10mA，選用高亮的發(fā)光一極管，流過(guò)的電流要求為1 mA，發(fā)光二極管的管壓 降UD為1.8~2V。下面以選用普亮的發(fā)光二極管ID=5~10mA為例進(jìn)行計(jì)算。 RC=VCC-UD-UCESID=(6-2-0.3)V5~10mA=370~740Ω 故圖8中的R7=510Ω。三極管選用NPN型三極管9013，其電流放大倍數(shù)β=60~120，ICS=5~10mA。取β

9、=100，ICS=10mA，故IBS=ICSβ=100μA。 RB=VCC-0.7RB,而IB=（3~5）IBS較好，代入上式得RB=10~17kΩ，故取RB=10kΩ，即圖8中的R6=10kΩ。 四、 總電路圖 元器件清單 序號(hào) 名稱(chēng) 型號(hào) 數(shù)量 備注 1 集成運(yùn)放 LM324 1 2 二極管 IN4148 1 3 T，觸發(fā)器 4013 2 4 三極管 9013 1 5 電容 0.1μF 1

10、 6 電容 100μF 1 7 電容 0.22μF 1 8 電容 220μF 1 9 電阻 10KΩ 3 10 電阻 100KΩ 1 11 電阻 1KΩ 1 12 電阻 200KΩ 1 12 電阻 51KΩ 1 14 電阻 510Ω 1 15 撥動(dòng)開(kāi)關(guān) 1 16 發(fā)光二極管 1 17 18 五、 焊接調(diào)試過(guò)程 1、 焊接前清點(diǎn)各元器件清單，檢查是否有缺損現(xiàn)象。 2、 通過(guò)書(shū)刊、網(wǎng)絡(luò)查找元器件的管腳等信息，為

11、實(shí)際焊接做好必要的準(zhǔn)備。 3、 按照電路圖進(jìn)行實(shí)物焊接。 4、 調(diào)試過(guò)程： 接通5V電源，將撥動(dòng)開(kāi)關(guān)撥向左端（里端），理論上將實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)式控制，即擊掌一次燈亮，再擊掌一次燈滅。將撥動(dòng)開(kāi)關(guān)撥向右端（外端），理論上將實(shí)現(xiàn)延時(shí)式控制，一次擊掌后燈亮，3秒后自動(dòng)熄滅。在實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有預(yù)期效果的出現(xiàn)，通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管兩端電壓小于5V，所以初步猜測(cè)：電路某處開(kāi)路。進(jìn)一步調(diào)試，二極管出有虛焊現(xiàn)象。至此，調(diào)試完成，到達(dá)預(yù)期效果。 六、 設(shè)計(jì)總結(jié) 經(jīng)過(guò)這為期兩周的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)“聲控開(kāi)關(guān)”的過(guò)程中，我終于知道了在做這樣的一個(gè)課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該從什么地方著手

12、，應(yīng)該怎樣構(gòu)造自己的思路，怎樣利用已學(xué)知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)不斷地查找資料來(lái)實(shí)現(xiàn)它的功能。在此過(guò)程中，不但讓我體會(huì)到設(shè)計(jì)的繁瑣與艱辛，同時(shí)也讓我更好地鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)。 以前我一直這樣認(rèn)為，我們只要學(xué)好課本的專(zhuān)業(yè)知識(shí)就行，但我們并不一定要知道如何利用利用課本知識(shí)來(lái)完成某些設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)它的功能。而通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)讓我大大改變了自己以前錯(cuò)誤的想法。學(xué)以致用，這句話(huà)是說(shuō)：為了實(shí)際應(yīng)用而學(xué)習(xí)。脫離了實(shí)際，學(xué)習(xí)再多的東西，也無(wú)用武之地，今后學(xué)習(xí)過(guò)程中要特別注意這點(diǎn)。 通過(guò)這次電子設(shè)計(jì)，使我對(duì)電子工藝的理論有了更深的了解。了解到了焊普通元件與電路元件的技巧等。這些知識(shí)不僅在課堂上有效，

13、在日常生活中更是有著現(xiàn)實(shí)意義，也對(duì)自己的動(dòng)手能力是個(gè)很大的鍛煉。在實(shí)習(xí)中，我鍛煉了自己動(dòng)手能力，提高了自己解決問(wèn)題的能力。通過(guò)本次實(shí)習(xí)培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高了我分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)了獨(dú)立工作的能力，比如：熟悉常用電子器件的類(lèi)別、型號(hào)、規(guī)格、性能及其使用范圍。 總之，這次課程設(shè)計(jì)，使我的各個(gè)方面都有一定的認(rèn)識(shí)與提高。 七、 參考資料 1、《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》 李萬(wàn)臣等編著 2、《實(shí)驗(yàn)單元電路及其應(yīng)用》 黃繼昌等編著 3、《新型實(shí)用電路制作200例》 楊邦文編著 4、《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第五版） 閻石主編 5、《模擬電子技術(shù)

14、基礎(chǔ)》（第四版） 童詩(shī)白等編著 本文來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)不要使用盜版，謝謝閱讀 版權(quán)所有 2010 本文來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)不要使用盜版，謝謝閱讀 版權(quán)所有 201 我愛(ài)朱丹老婆 本文來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)不要使用盜版，謝謝閱讀 版權(quán)所有 2010中華人民共和國(guó) 本文來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)不要使用盜版，謝謝閱讀 版權(quán)所有 我愛(ài)朱丹老婆 本文來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)不要使用盜版，謝謝閱讀 版權(quán)所有 2010 本文來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)不要使用盜版，謝謝閱讀 版權(quán)所有 我愛(ài)朱丹老婆 本文來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)不要使用盜版，謝謝閱讀 版權(quán)所有 2010 本文來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)不要使用盜版，謝謝閱讀 版權(quán)所有 2010 本文來(lái)自網(wǎng)絡(luò)

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