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聲光控實驗報告范文
篇一：聲光控?zé)魧嶒瀳蟾?/strong>
（1）課題名稱：聲光控制路燈設(shè)計
（2）內(nèi)容摘要：本次設(shè)計的小組成員有徐海龍、秦應(yīng)昌，在思考、設(shè)計、焊制、調(diào)試階段，我們一直共同努力。此次我們組需要設(shè)計的電路是聲光控制路燈電路，在此電路中，我們希望達(dá)到的目的是，使電路能根據(jù)聲音和光線的作用自動發(fā)光，并且自動熄滅。在白天強(qiáng)光照射時，電路中燈泡不發(fā)光；而晚上無燈光或被遮光，并且有聲響時燈泡發(fā)光，且延續(xù)約10秒后熄滅。
此電路圖的設(shè)計主要是基于用聲光控延時開關(guān)代替住宅小區(qū)的樓道上的開關(guān)，只有在天黑以后，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)人們進(jìn)入家門或走出公寓，樓道燈延時幾分鐘后會自動熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，可以達(dá)到節(jié)能的目的。聲光控延時開關(guān)不僅適用于住宅區(qū)的樓道，而且也適用于工廠、辦公樓、教學(xué)樓等公共場所，用途非常廣泛。
課題分析它主要由3部分組成：話筒，光敏電阻，555延時。能夠通過調(diào)節(jié)電阻和電容的大小來改變燈亮的時間長短，如果，時間過長就應(yīng)該減小電阻或電容的值，反之，則增大。光敏電阻和話筒的.高度也會使燈的時間受到影響。聲光控節(jié)電開關(guān)，在白天或光線較亮?xí)r，555觸發(fā)器呈關(guān)閉狀態(tài)，燈不亮；夜間或光線較暗時，555觸發(fā)器呈預(yù)備工作狀態(tài)，當(dāng)有人經(jīng)過該開關(guān)附近時，腳步聲、說話聲、拍手聲等都能開啟節(jié)電開關(guān)。燈亮后經(jīng)過10秒左右的延時節(jié)電開關(guān)自動關(guān)閉，燈滅。該開關(guān)擴(kuò)展型適用于樓道、走廊、洗涮間、廁所等公共場合，能節(jié)電并延長燈泡使用壽命。給人們的生活帶來了很多的方便，受到了廣泛的應(yīng)用。本電路是采用分分離元件的聲控延時電路，其電路原理圖如下圖所示方框原理圖說明：
（3）設(shè)計指標(biāo)（要求）；設(shè)計一個聲光控制開關(guān)，用聲音和光照同時控制，當(dāng)光線很暗的時候有聲音觸發(fā)就打開開關(guān)（控制一個6v/100mA小燈泡負(fù)載），開關(guān)延遲時間在10秒左右。當(dāng)光線較強(qiáng)的時候聲控不起作用。
（4）系統(tǒng)框圖與方案選擇；
方案一：
本方案中MIC捕捉到聲音信號時，產(chǎn)生出交流信號經(jīng)過Q1的阻容耦合放大電路放大，然后經(jīng)過C3的隔直耦合電容給Q2的基極一個偏置電壓使Q2導(dǎo)通，Q2導(dǎo)通前555觸發(fā)器2腳電壓等于VCC等于5V當(dāng)Q2導(dǎo)通后2腳電壓低于1/3VCC使555觸發(fā)器進(jìn)入工作狀態(tài)LED亮當(dāng)T=RC時555通過7，6腳放電完畢LED自動熄滅。光控是通過光敏電阻和100K電阻串聯(lián)分壓控制4腳電位來實現(xiàn)當(dāng)有光時光敏電阻阻值約為20K使4腳電壓很小555觸發(fā)器處于關(guān)閉狀態(tài)LED不會亮，當(dāng)沒光時光敏電阻阻值約為150K這時4腳處于高電位555處于預(yù)備工作狀態(tài)當(dāng)聲音出發(fā)信號到達(dá)后LED燈亮并通過555達(dá)成延時熄滅。不采用此方案的原因：
由于方案一中有2個三極管增大了電路的復(fù)雜程度，使參數(shù)的計算、元件封裝和焊接等的難度大大增加所以不采用方案一。
元器件選擇；駐極體話筒；光敏電阻；晶體管；定時器555；發(fā)光二極管；電阻、電容器、二極管若干，三極管。
當(dāng)MIC獲得聲音信號后轉(zhuǎn)換成電信號通過放大電路放大。為了獲得比較高的靈敏度則放大倍數(shù)應(yīng)該盡量大所以Q1選取9014。光控電路中光敏電阻的阻值范圍為20—150K所以選比較大的分壓電阻使在有光時555觸發(fā)器因4腳為第電平而處于關(guān)閉狀態(tài)，無光時4腳高電平555能夠工作。因為延時時間約為10秒，而延時時間由時間常數(shù)RC決定所以取R9=100K，C3=100u。
工作原理：
電路有聲音信號輸入時，MIC將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號后經(jīng)由三極管Q1等元件構(gòu)成的阻容耦合放大電路放大后送如555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入端2腳，使2腳電位低于1/3VCC從而使觸發(fā)器進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)輸出高電平LED亮，2腳原來的電位是由R7（100K）和R10（68K）的電阻串聯(lián)分壓提供的兩電阻阻值比約為3：2使2腳電壓略大于1/3VCC觸發(fā)器不工作，而聲音信號經(jīng)放大后的交流觸發(fā)信號到來時剛好能使2腳電位低于1/3VCC。LED亮后隨著電容C3（100u）的充電當(dāng)Uc>2/3Vcc時，電容C3開始迅速放電，當(dāng)放電完成時觸發(fā)器回到穩(wěn)定狀態(tài)LED熄滅。
（5）組裝調(diào)試；
封裝時擺放元器件也是十分重要的，將原件擺放到合適的位置有利于整體版面的美觀大方，各個元件之間既不能緊湊在一起，又不能離得太遠(yuǎn)了，因為在一起會給焊接帶來很多麻煩，離得太遠(yuǎn)又耗費導(dǎo)線，導(dǎo)線應(yīng)該沿著電路板的邊緣鋪設(shè)，避免交叉。
調(diào)試時會出現(xiàn)一下幾種問題：
1．無光條件下輸入聲音信號LED不亮。
這種情況的主要原因是阻容耦合放大電路的放大倍數(shù)太小，聲控電路部分對聲音信號的靈敏度比較低。解決這個問題要仔細(xì)計算提高阻容耦合放大電路的放大倍數(shù)。
2．無光條件下不輸入聲音信號LED仍然會亮
出現(xiàn)這種情況，是由于R7與R10構(gòu)成的2腳分壓偏置中R10的阻值過小使2腳電壓始終小于1/3VCC觸發(fā)器一直處于暫穩(wěn)態(tài)無論有無聲音信號LED都會亮。所以應(yīng)適當(dāng)調(diào)整增大R10的阻值。
3．有光輸入聲音信號LED亮
這是由于與光敏電阻串聯(lián)的分壓電阻R5太小使有光條件下光敏電阻仍能分到較高的電壓使555觸發(fā)器能夠工作。解決這個問題要適當(dāng)增加R5的阻值。
（6）實際PCB圖或布線圖；
（7）電路方案的優(yōu)缺點及改進(jìn)展望
本電路的優(yōu)點是電路的結(jié)構(gòu)和原理簡單，易于操作制作。缺點在于電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈敏度等不是很好，同時電路的應(yīng)用范圍存在局限性無法應(yīng)用到實際的生產(chǎn)生活中，工程意義不大。
電路的改進(jìn)可以加入一些能提高穩(wěn)定性、靈敏度的電路如交流整流、穩(wěn)壓等電路以應(yīng)用于實際工程設(shè)計。
（8）設(shè)計結(jié)果與數(shù)據(jù)處理
篇二：聲光控制燈實驗報告
一、實訓(xùn)目的
專業(yè)設(shè)計實訓(xùn)Ⅰ是建立在已學(xué)的電工與電路、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)課程以后，綜合運用課程所學(xué)的理論知識，實際進(jìn)行課題的設(shè)計、安裝和調(diào)試。是一門知識應(yīng)用、綜合、智力開發(fā)創(chuàng)新、工程技能訓(xùn)練、理論性和實際性極強(qiáng)的課程。其主要目的有以下幾個方面：
�。�1）通過對電子技術(shù)的綜合運用，使學(xué)到的理論知識相互融泄貫通，在認(rèn)識上產(chǎn)生一個飛躍。
�。�2）初步掌握一般模擬電路、數(shù)字電路的設(shè)計方法，使學(xué)生得到一些工程設(shè)計的初步訓(xùn)練，并為以后的畢業(yè)設(shè)計奠定良好基礎(chǔ)。
�。�3）培養(yǎng)同學(xué)自學(xué)能力，獨立分析問題、解決問題的能力。對設(shè)計中遇到的問題，通過獨立思考、查找工具書、參考文獻(xiàn)、尋求正確答案；對實踐中碰到的一些問題，能通過觀察、分析、判斷、改正、再實踐、再分析等基本方法去解決。
�。�4）通過專業(yè)設(shè)計實訓(xùn)這一教學(xué)環(huán)節(jié)，樹立嚴(yán)肅認(rèn)真，文明仔細(xì)，實事求是的科學(xué)作風(fēng)，樹立生產(chǎn)觀點，經(jīng)濟(jì)觀點和全局觀點。
二、內(nèi)容與要求
設(shè)計內(nèi)容：用聲光控延時開關(guān)代替住宅小區(qū)的樓道上的開關(guān)，只有在天黑以后，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)人們進(jìn)入家門或走出公寓，樓道燈延時幾分鐘后會自動熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，可以達(dá)到節(jié)能的目的。聲光控延時開關(guān)不僅適用于住宅區(qū)的樓道，而且也適用于工廠、辦公樓、教學(xué)樓等公共場所，它具有體積小、制作容易、工作可靠等優(yōu)點。
設(shè)計要求：
①白天，即使有聲音，燈也不會亮；
�、谕砩�，當(dāng)有腳步聲或其它聲音時，燈會自動點亮；
�、哿翢粞訒r時間60秒，60秒后照明燈自動熄滅；
�、茏灾浦绷鞴╇婋娐�
三、實訓(xùn)過程
1．方案設(shè)計
�。�1）課題分析
根據(jù)設(shè)計任務(wù)，聲光控制LED照明燈的基本組成框圖如圖3—1所示。
圖3—1聲光控制LED照明燈方框圖
�。�2）方案論證
�。�1）確立電路形式及元器件型號
①放大電路：聲音傳感器的輸出信號非常微弱，為方便后級電路處理要先行放大。用三極管放大或運算放大器都可以，可以根據(jù)情況自由選擇。
�、诒容^電路：當(dāng)晚上，或有聲音時輸出高電平，這里用比較器來實現(xiàn)這一功能，可以運放構(gòu)成單門限電路。
�、叟c門電路：根據(jù)要求，LED燈必須是晚上，且有聲音時才點亮，所以設(shè)置一個與門電路，可以用數(shù)字電路的與門電路，也可以用二極管構(gòu)成與門電路。
�、苎訒r電路：為了保證觸發(fā)之后，LED燈點亮至少60秒，必須設(shè)置延時電路，這里可以用簡單的RC電路實現(xiàn)。
�、蒡�(qū)動電路與開關(guān)電路：用于驅(qū)動LED照明燈，這個部分即要保證足夠的驅(qū)動電流，又不能驅(qū)動過頭。
2．電路原理
根據(jù)以上方案，畫出系統(tǒng)的電路如下圖3—2所示。。
圖3—2
電路中的主要元器件是使用了數(shù)字集成電路CD4011。其內(nèi)部含有4個獨立的與非門D1～D4，電路結(jié)構(gòu)簡單�？煽啃愿摺�
顧名思義，聲光控延時開關(guān)就是用聲音來控制開關(guān)的“開啟”，若干分鐘后延時開關(guān)“自動關(guān)閉”。因此，整個電路的功能就是將聲音信號處理后．變?yōu)殡娮娱_關(guān)的開關(guān)動作。明確了電路的信號流向后，即可依據(jù)主要元器件將電路劃分為若干個單元。
聲音信號（腳步聲、掌聲等）由駐極體話筒BM接收并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)C1耦合到D3進(jìn)行電壓放大，與非門D3此時是一個放大電路，放大的信號送到R3的一端。R3、R4構(gòu)成分壓電路，并接到控制門D4的13腳，作為聲控信號。當(dāng)有聲音信號時，IC的10腳為高電平“1”，則R3、R4的中間分壓為低電平“0”，即控制門D4的13腳為低電平。
為了使聲光控開關(guān)在白天開關(guān)斷開，即由光敏電阻RG等元件組成光控電路。R6和RG組成串聯(lián)分壓電路，夜晚無環(huán)境光時，光敏電阻的阻值很大，RG兩端的電壓高，則與非門D1的1腳為高電平“1”。通過與非門D1則為低電平“0”。再通過二極管D1輸入到控制門D4的.13腳，也為低電平“0”。使聲光控電路工作具備了光控條件。白天較強(qiáng)的環(huán)境使RG的阻值很小。RG兩端的電壓幾乎為0，即為低電平“0”，則與非門D1的1腳為低電平“0”，使聲光控電路不具備光控條件，電子開關(guān)處于斷開狀態(tài)。
當(dāng)夜晚．同時又有外界聲音信號時，控制門（與非門）D4的輸入端，有一端為低電平“0”，輸出為高電平“1”。使單向可控硅導(dǎo)通，電子開關(guān)閉合；同時給C3充電，C3和R5構(gòu)成延時電路．延時時間T=2πR5C3，改變R5或C3的值，可改變延時時間，滿足不同的延時要求，C3充滿電后只向R5放電，當(dāng)放電到一定電平時，與非門D2的輸入端5、6腳為低電平，輸出為高電平．與非門的12腳為高電平“1”，同時沒有聲音信號時與非門的13腳也為高電平“1”，與非門D4，的兩個輸入端為高電平，則它的輸出為低電平“0”，使單向可控硅截止。電子開關(guān)斷開。完成一次完整的電子開關(guān)由開到關(guān)的過程。
二極管VD1—VD4將交流220V進(jìn)行橋式整流．變成脈動直流電。又經(jīng)R9降壓，C4濾波后即為電路的直流電源，為BM、IC等供電。
3．元器件的選擇
IC選用CMOS數(shù)字集成電路CD4011，CD4011有四個獨立的與非門電路，內(nèi)部功能見圖3，Vss是電源的負(fù)極，VDD是電源的正極。可控硅T選用1A／400V的進(jìn)口單向可控硅1006型，如負(fù)載電流大可選用3A、6A、10A等規(guī)格的單向可控硅，它的測量方法是：用RX1檔，將紅表筆接可控硅的負(fù)極，黑表筆接正極，這時表針無讀數(shù)，然后用黑表筆觸一下控制極K，這時表有讀數(shù)，黑表筆馬上離開這時表仍有讀數(shù)（注意觸控制極時正負(fù)表筆是始終連接的）說明該可控硅是完好的。駐極體選用的是一般收錄機(jī)用的小話筒，它的測量方法是：用RX100檔將紅表筆接外殼的S、黑表筆接D，這時用口對著駐極體吹氣，若表針有擺動說明該駐極體完好，擺動越大靈敏度越高；光敏電阻選用的是625A型，有光照射時電阻為20K以下，無光時電阻值大干100MΩ，說明該元件是完好的。二極管采用普通的整流二極管1N4001～1N4007�？傊�，元件的選擇可靈活掌握，參數(shù)可在一定范圍內(nèi)選用。其它元件按圖1所示的標(biāo)注即可。
4．安裝制作
對照元件清單買到電子元器件后，首先對照材料清單將各材料認(rèn)真清點一遍，并用萬用表粗略地（因出廠前已測量過）測量一下各元件，做到心中有數(shù)。
焊接時注意先焊接無極性的阻容元件，電阻采用臥裝，電容采用直立裝，緊貼電路板，焊接有極性的元件如電解電容、話筒、整流二極管、三極管、單向可控硅等元件時千萬不要裝反，注意極性的正確。否則電路不能正常工作甚至燒毀元器件。
5．調(diào)試
調(diào)試前，先將焊好的電路板對照電路圖認(rèn)真核對一遍，不要有錯焊、漏焊、短路等現(xiàn)象發(fā)生。通電后，人體不允許接觸電路板的任一部分，防止觸電，注意安全。如用萬用表檢測時，將萬需表兩表筆接觸電路板相應(yīng)處即可。
本電路調(diào)試時請先將光敏電阻的光擋住，將AB分別接在電燈的開關(guān)位上，用手輕拍駐極體，這時燈應(yīng)亮，若用光照射光敏電阻，再用手重拍駐極體，這時燈不亮。說明光敏電阻完好，這時表示制作成功。若不成功請仔細(xì)檢查有無虛假錯焊和拖錫短路現(xiàn)象。
篇三：聲光控路燈控制系統(tǒng)實驗報告
一試驗?zāi)康?/strong>
1。了解并掌握光敏三極管和光敏電阻的應(yīng)用以及聲控的交流信號的處理
2。掌握繼電器的引腳結(jié)構(gòu)以及其應(yīng)用方法
3。熟練掌握三極管三個引腳的引用電路
4。熟練掌握LM324運放作為比較器和運放的應(yīng)用電路
5。掌握與門的工作原理和引腳接法，并應(yīng)用到實際電路中
二實驗內(nèi)容
1。按要求搭接電路，并調(diào)整電路，（注意運放被燒壞）
2。完成電路的工作，實現(xiàn)基本原件的功能
三實驗器材
光敏三極管一只，光敏電阻一只，LM324運放一個，繼電器一個，9014三極管一個，二極管一個，100k的.電阻兩個，47k的滑動變阻器一個，導(dǎo)線若干，直流電源設(shè)備
四基本原理
光敏三極管在紅外光照射下導(dǎo)通獲得低電平，從而通過比較器和繼電器來控制燈的熄滅狀態(tài)
光敏三極管在遮光下截止獲得高電平，從而通過比較器和繼電器來控制燈的點亮狀態(tài)
光敏電阻在光照射下導(dǎo)通獲得低電平，從而通過比較器和繼電器來控制燈的熄滅狀態(tài)
光敏電阻在遮光下截止獲得高電平，從而通過比較器和繼電器來控制燈的點亮狀態(tài)
用麥克風(fēng)作為聲音的源，通過濾波放大，整流后將聲音信號轉(zhuǎn)換為電流信號再轉(zhuǎn)換為電壓信號，從而控制繼電器，來實現(xiàn)燈亮與滅的控制
用與門將二者相結(jié)合，共同作為與門的輸入信號，將輸出引出，來控制繼電器實現(xiàn)控制燈的亮與滅
五試驗步驟
1。找齊電路所需的基本原件，搭接電路。
2。測試電路中的各個點的電壓狀態(tài)
3。檢測完電壓之后，開始進(jìn)行對光敏三極管遮光和曝光處理，看電燈是否有閃爍的變化
4將光敏三極管換成光敏電阻做步驟3同樣的處理方法，看電燈是否有閃爍的變化
5。將麥克風(fēng)的輸入轉(zhuǎn)換為電壓控制繼電器
6。用與門將聲光信號作為輸入，同時引出輸出來控制繼電器，實現(xiàn)燈得亮與滅
7。得出結(jié)論，整理器材。
六實驗電路如圖
結(jié)論：實驗電路完全能夠得到實驗開始所提出的要求，主要的缺點就是聲控的范圍太窄，必須要對準(zhǔn)麥克風(fēng)才有比較好的效果。
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