專業(yè)課程設(shè)計解說

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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。可是資源在使用的 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?，通過對聲強信號的處理可得一個電平信號，為控制電路準(zhǔn)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。