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1 前言
随着科学技术的发展以及人们对节能意识的增强, 公共场所照明控制手段也将逐步更新, 除现在已有的声光控开关外, 还有微波感应开关和热释远红外感应开关。目前,微波感应开关的抗干扰性能尚不理想,红外感应开关在性能上较为理想,但安装复杂,比较娇气,价格也偏高,比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及家庭走廊应用,在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素,根据我国国情,可以预计在相当一段时期内,声光控路灯将是首选的主流产品。
本次课题是声光控路灯控制系统设计,此控路灯系统的设计采用模块化结构,主要有声控电路,光控电路,延时电路,电源电路及其他电路。在设计此控制系统时,采用模块化的设计思想,使设计起来更加简单、容易、条理清晰。同时调试起来也更容易:可以先将各个板块单独进行调试,再汇总。这样可以避免因为某个单一板块做不出来而使整个系统的设计进程无法继续。
此电路是通过对外界信号的选择而使灯泡亮的功能。 利用自制直流稳压电源供电,根据光敏电阻的阻值变化判断光线强弱,用话筒测声音信号,LM324 对信号进行放大,和构成比较电路,继电器控制驱动灯泡。当有较强光时无论有无声音都不会亮,无光或光很暗时有声音会亮,无声音则不亮,延时时间是 20 秒。该声光控路灯初步评测使用还比较方便,应用也相对比较广泛。该电路可应用于商品房、公司等走道上,能满足这些特定场合的需要,具有广泛的应用价值。
2 设计任务
设计任务及要求
1. ①光照度强(白天)路灯不点亮,光照度暗(夜晚)路灯可由声音控制。 ②有声音是路灯点亮否则不点亮。
2.设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。
3.自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。
3 系统组成及工作原理
总体设计思路
声光控路灯主要是依据光控原理和声控原理来设计的。利用光控电路可以根据光线的亮暗条件控制灯的使用。光控电路是由光敏电阻和普通电阻组成。声控电路是为完善光控路灯而设计。在不同时段、不同的地点使用灯的机率也不同,声控可进一步节约能源。整个电路由电源电路,声控电路,光控电路及延时电路等部分组成。 电源由电网供电电压交流 220V(有效值)50Hz, 经降压整流后输出电路所需电压。光控电路对外界光亮程度进行检测,输出与光电程度相对应的电压信号。从而实现白天灯泡不亮晚上遇到声响时,通过声控电路使灯泡自动点亮,声控电路主要将声音信号转变为电信号,从而要实现自动控制,延时电路声音消失后延长一段光照时间。总体方框图如图 所示。
电源部分
光控部分 综合逻辑 开关和延时部分 声控部分 控制电路
图 声光控路灯原理结构方框图
电路各模块设计简介
(1)光控电路
图 光控电路为光信号采集电路,负责给逻辑电路提供环境中光的信息。利用光敏电阻对光的强度程不同阻值特性, 使电路输出与光电信号相对应的电压信号。从而实现光控目的。
图 光控电路
(2)声控电路
如图 声控电路为声音信号采集电路,主要负责给逻辑电路提供环境中的声音信号。光控的基础上,通过咪头对声音的检测,使电路输出与声音相对应的电压值。通过逻辑电路,在夜晚有人经过时路灯点亮并在声音消失后一段时间后熄灭。
图 声控电路
. 3 逻辑控制电路
如图 用于对声音及光信号的综合处理,运用 74LS08D 的与门,实现对信号7的筛选。 从而对开关部分发出开启或关闭的信号。 实现对光及声音信号的综合反映,实现智能省电。
图 逻辑控制电路
. 4 延时电路