光控路灯设计实验报告精编14篇

本实验通过光控技术设计路灯，探讨其自动调节亮度的功能，提升能源利用效率，减少人工干预，能否实现智能化管理？以下是网友为大家整理分享的“光控路灯设计实验报告”相关范文，供您参考学习！

光控路灯设计实验报告 篇1

随着科技的进步和社会的发展，现代电子产品设计越来越注重产品的简易和实用，快节奏的现代生活使得许多电子产品也必须作到小巧、方便、简易。为满足这一需求。便产生了无线遥控系统。

它的产生使人们在工业、农业、航天以及家庭生活中都得到极大的便利，使人们在一定的距离内可以控制其他机器、系统等的正常运作。给工业的发展带来了方便。他是电子行业以后发展的必然趋势。在曾经的工业生产中,不管是机器的启动,还是系统的关闭。

都采用的是有线控制,需要人亲自到控制中心进行手动的操作。给工业生产的进步和生产效率的提高带来了限制。随着科技的不断进步,这样的控制必定会被先进的所取代。因此遥控控制系统的产生,给工业带来了新的革命。

它极大的方便了工业的控制生产。使人们能够在一定距离内甚至在遥远的宇宙中也去控制另外的机器,系统的运作大大的提高了生产效率,为经济的提高做出了很大的贡献,也决定了一个国家在国际中所站的地位。因此,作为国家未来建设者。我们学好遥控知识,是自身的必备,也是国家和时代的需求。 设计目标：

1.控制距离至少20米

2.通过不同的按键控制开关通断 3.可实现开关通、断、延时关等功能

设计思路、技术路线

本次设计采用的是315MHz稳频无线电遥控组件及其它的外围元件，组装的遥控开关。通过单片机可以对十路220V以上的各种电器进行控制。

发射电路扫描键盘的键位，由单片机发出相应的控制信号，送到PT2262的数据输入端。由PT2262编码并调制在315MHZ载波上，经过一级高频放大后由天线发射出去。

再由接收板接收信号，经过两级放高频放大后，由检波电路解调出调制信号，数字信号经过双运算集成放大块LM358两级高增益放大后送入PT2272进行解码，输出端送给单片机，单片机根据动作信号分别去控制相应用电器的控制继电器。完成对用电器的控制。

发射部分：315M

无线发射模块

接收模块：315M无线接收模块

设计进度计划

1、20xx年12月1月 毕业论文选题，与导师见面。

2、201月年1月 收集相关资料，建立框架。

3、20xx年1月 毕业论文开题答辩。

4、20xx年2月20xx年3月 用Protel软件画出各部分电路,并编写单片机程序。

5、20xx年3月20xx年4月 监测电路并进行调整。

6、20xx年5月20xx年5月 优化程序，撰写论文。

7、20xx年5月2日20xx年5月11日 完成论文，毕业论文答辩。

光控路灯设计实验报告 篇2

（1）课题名称：声光控制路灯设计

（2）内容摘要：本次设计的小组成员有徐海龙、秦应昌，在思考、设计、焊制、调试阶段，我们一直共同努力。此次我们组需要设计的电路是声光控制路灯电路，在此电路中，我们希望达到的目的是，使电路能根据声音和光线的作用自动发光，并且自动熄灭。在白天强光照射时，电路中灯泡不发光；而晚上无灯光或被遮光，并且有声响时灯泡发光，且延续约10秒后熄灭。

此电路图的设计主要是基于用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，用途非常广泛。

课题分析它主要由3部分组成：话筒，光敏电阻，555延时。能够通过调节电阻和电容的小来改变灯亮的时间长短，如果，时间过长就应该减小电阻或电容的值，之，则增。光敏电阻和话筒的高度也会使灯的时间受到影响。声光控节电开关，在白天或光线较亮时，555触发器呈关闭状态，灯不亮；夜间或光线较暗时，555触发器呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。灯亮后经过10秒左右的延时节电开关自动关闭，灯灭。该开关扩展型适用于楼道、走廊、洗涮间、厕所等公共场合，能节电并延长灯泡使用寿命。给人们的生活带来了很多的方便，受到了广泛的应用。本电路是采用分分离元件的声控延时电路，其电路原理图如下图所示方框原理图说明：

（3）设计指标（要求）；设计一个声光控制开关，用声音和光照同时控制，当光线很暗的时候有声音触发就打开开关（控制一个6v/100mA小灯泡负载），开关延迟时间在10秒左右。当光线较强的时候声控不起作用。

（4）系统框图与方案选择；

方案一：

本方案中MIC捕捉到声音信号时，产生出交流信号经过Q1的阻容耦合放电路放，然后经过C3的隔直耦合电容给Q2的基极一个偏置电压使Q2导通，Q2导通前555触发器2脚电压等于VCC等于5V当Q2导通后2脚电压低于1/3VCC使555触发器进入工作状态LED亮当T=RC时555通过7，6脚放电完毕LED自动熄灭。光控是通过光敏电阻和100K电阻串联分压控制4脚电位来实现当有光时光敏电阻阻值约为20K使4脚电压很小555触发器处于关闭状态LED不会亮，当没光时光敏电阻阻值约为150K这时4脚处于高电位555处于预备工作状态当声音出发信号到达后LED灯亮并通过555达成延时熄灭。不采用此方案的原因：

由于方案一中有2个三极管增了电路的复杂程度，使参数的计算、元件封装和焊接等的难度增加所以不采用方案一。

元器件选择；驻极体话筒；光敏电阻；晶体管；定时器555；发光二极管；电阻、电容器、二极管若干，三极管。

当MIC获得声音信号后转换成电信号通过放电路放。为了获得比较高的灵敏度则放倍数应该尽量所以Q1选取9014。光控电路中光敏电阻的阻值范围为20xx0K所以选比较的分压电阻使在有光时555触发器因4脚为第电平而处于关闭状态，无光时4脚高电平555能够工作。因为延时时间约为10秒，而延时时间由时间常数RC决定所以取R9=100K，C3=100u。

工作原理：

电路有声音信号输入时，MIC将声音信号转换成电信号后经由三极管Q1等元件构成的阻容耦合放电路放后送如555构成的单稳态触发器的输入端2脚，使2脚电位低于1/3VCC从而使触发器进入暂稳态输出高电平LED亮，2脚原来的电位是由R7（100K）和R10（68K）的电阻串联分压提供的两电阻阻值比约为3：2使2脚电压略于1/3VCC触发器不工作，而声音信号经放后的交流触发信号到来时刚好能使2脚电位低于1/3VCC。LED亮后随着电容C3（100u）的充电当Uc>2/3Vcc时，电容C3开始迅速放电，当放电完成时触发器回到稳定状态LED熄灭。

（5）组装调试；

封装时摆放元器件也是十分重要的，将原件摆放到合适的位置有利于整体版面的美观方，各个元件之间既不能紧凑在一起，又不能离得太远了，因为在一起会给焊接带来很多麻烦，离得太远又耗费导线，导线应该沿着电路板的.边缘铺设，避免交叉。

调试时会出现一下几种问题：

1．无光条件下输入声音信号LED不亮。

这种情况的主要原因是阻容耦合放电路的放倍数太小，声控电路部分对声音信号的灵敏度比较低。解决这个问题要仔细计算提高阻容耦合放电路的放倍数。

2．无光条件下不输入声音信号LED仍然会亮

出现这种情况，是由于R7与R10构成的2脚分压偏置中R10的阻值过小使2脚电压始终小于1/3VCC触发器一直处于暂稳态无论有无声音信号LED都会亮。所以应适当调整增R10的阻值。

3．有光输入声音信号LED亮

这是由于与光敏电阻串联的分压电阻R5太小使有光条件下光敏电阻仍能分到较高的电压使555触发器能够工作。解决这个问题要适当增加R5的阻值。

（6）实际PCB图或布线图；

（7）电路方案的优缺点及改进展望

本电路的优点是电路的结构和原理简单，易于操作制作。缺点在于电路系统的稳定性和灵敏度等不是很好，同时电路的应用范围存在局限性无法应用到实际的生产生活中，工程意义不。

电路的改进可以加入一些能提高稳定性、灵敏度的电路如交流整流、稳压等电路以应用于实际工程设计。

（8）设计结果与数据处理

光控路灯设计实验报告 篇3

以电机控制平台为对象，利用51单片机和变频器，控制电机精确的定位和正转运动，克服了常见的因高速而丢步和堵转的现象。电机实现闭环控制的基本方法是将电机工作于启动停止区，通过改变参考脉冲的频率来调节电机的运行速度和电机的闭环控制系统由速度环和位置环构成。通过PID调节实现稳态精度和动态性能较好的.闭环系统。

关键词：变频器PID调节 闭环控制

一、实验目的和任务

通过这次课程设计，目的在于掌握如何用DSP控制变频器，再通

过变频器控制异步电动机实现速度的闭环控制。为实现闭环控制，我们需完成相应的任务：

1、通过变频器控制电机的五段调速。

2、通过示波器输出电机速度变化的梯形运行图与s形运行图。

3、通过单片机实现电机转速的开环控制。

4、通过单片机实现电机的闭环控制。

二、实验设备介绍

装有软件的个人计算机，含有ADC模块的51单片机开发板一套，变频器一个，导线若干条。

三、硬件电路

1.变频器的简介

变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，变频器还有很多的保护功能。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

2.变频器的使用

变频器事物图 变频器原理图

光控路灯设计实验报告 篇4

摘要电子实习教学重点是熟读电路图，让学生在电路的制作和调试过程中，掌握电路分析的正确思路，引导启发学生运用所学到的理论知识排查电路故障。不断地提高学生的学习兴趣和实际动手能力。

关键词技校 专业实习教学 兴趣

当前技校教学中，专业课特别是专业实习课的教学占有很大比重，实习课的教学效果与学生能力和兴趣的培养有着直接的关系，所以教师要想方设法提高学生学习专业的积极性。如在《电子技术基础》课程学习时，课程中电路图的识别和工作原理理解，对技校学生来说是一大难关。针对现在教材和实习设备局限性，我在学生实习课堂中，增设了声光控延时开关电路制作的综合实验课题，对提高学生学习电子专业课的兴趣，取得了良好效果。

该课程不仅让学生了解一个电子产品的开发和制作过程，更主要的是提高了学生学习兴趣。培养锻炼学生运用理论知识，分析和解决实际问题的能力。现有实习教学设备的教学效果往往不能达到该课程所具有的预期目标，在一般的基本电路原理实验过程中，当出现故障和问题时，他们常常不知该从何下手，除了对着电路原理图反复查找电路连接和元件使用有无错误外，就只会等着指导教师来排除故障，其根本的原因在于学生们缺乏对实际问题分析的能力和兴趣，要改变这种状况，必须先提起学生的求知欲。下面以一种声光控延时开关制作实验为例，对实习课堂的教学进行一些探讨。

一、电路功能

对照电路原理图，此声光控延时开关电路适用于楼梯走廊和厕所等只需短时照明的地方。白天光线较亮时，光控部分将开关自动关断。声控部分不起作用，当光线较暗的夜晚时，光控部分将开关自动打开，负载电路的通断受控于声控部分。电路是否接通取决于声音信号强度，当声强达到一定程度时，电路自动接通。点亮白炽灯，并开始延时，延时时间到，开关自动关断，等待下一次声音信号的.触发。这样，通过对环境的声光两种信号的检测与处理，完成电路通断的自动控制。

二、实习中常见的问题

声光控延时开关电路功能要求是在环境条件下的控制，虽然对于电路的安装焊接能很快完成，但在调试时会出现各种各样的问题。较为典型常见的问题有：1.接通电灯不亮。2.灯亮后不能熄灭。3.白天灯也亮了。4.夜晚有声灯不能点亮。

三、电路分析

怎样解决实习中出现的问题，学生非常希望教师能够给出一些查找和解决故障问题的手段和思考方法，教师开始引导学生应用理论知识对实验电路进行分析解剖，将实验电路逐个分解为单元电路。对单元电路进行理解，消化。这样学生在实习过程中遇到问题就会有对对性进行分析和检测，避免盲目性，起到举一反三、事半功倍效果。

1.主电路

由变压器、整流桥VD1~VD4、晶闸管VS等组成。变压器T提供36V安全电压；晶闸管是个无触点开关，晶闸管的导通和截止，控制白炽灯的点亮和熄灭。

2.电源电路

VD1~VD4整流，R3限流降压，C2滤波，VD5稳压，为声控和光控部分提供稳定的直流电源。

3.光控电路

白天光敏电阻RG受光作用，阻值变小，V3基极达到饱和电压，使三极管集电极和发射之间饱和导通，即使有声音信号从R4送来，也会经V3集电极—发射极对地形成通路而消失。夜晚，光敏电阻呈现最大阻值，使V3基极电位降至死区电压，V3处于截止状态，让声音信号能作用于V2三极管。

4.声控电路

由BM，三极管V4、V5，电容C3、C4、C5，电阻R4~R9等元件组成。驻极体BM为声检测元件，当夜晚有声音时，BM把声音信号转变为电流和电压的变化，通过C5耦合到V5基极进行放大，再经C4耦合到V4进行二次放大，C3、R4把放大后的电压加到V2基极，使V2处于饱和状态，让电容C1放电至零伏左右。

5.延时电路

由R2、C1组成，灯点亮的同时，C1经R2慢慢充电，1分钟左右时间后C1充到一定电压值，使V1处于饱和状态，让Vs控制极失去触发电压。

四、电路的调试和故障分析

1.接通电源灯不亮，晶闸管Vs没有导通，说明问题主要在主电路上和晶闸管控制极的触发电路上。查二极管有无开路；晶管有无烧毁；V1集电极和发射极之间电压是否为0V，如为0V说明V1三极管有问题。

2.灯亮后不能熄灭，灯亮说明主电路正常，主要是延时电路有问题，查C1两端电压能否上升到左右，不能说明充电回路有问题。

3.白天灯也能点亮。主电路，声控电路均正常。问题主要在光控部分，查RG、V3的好坏，重点查光敏电阻RG的质量好坏。

4.夜晚有声灯不能点亮，

（1）声控部分有问题：可用示波器查C3、C4有无放的的声音信号。

（2）RG质量问题，用万用表测量V3电压是否接近零伏，如不能说明RG阻值夜晚不能变大，更换即可。

在电路调试过程中，电路可能出现各种不同问题，解决办法是先圈定故障范围，避免盲目性，小范围有针对性地排查，这样才能快捷准确解决问题。

综上所述，将一个完整的实验电路拆分为单元电路后，复杂的电路变为简单清晰，适合学生运用理论知识进行综合分析，培养学生良好的分析问题的习惯，这种教学方法不仅适用于本文所举例电路，同样也是用于其他较为复杂的电子线路的制作调试，每排除一个故障，解释清楚一个异常现象，对学生来说就是一个收获，信心也就越足，学生的技能掌握也就得到了不断提高。

光控路灯设计实验报告 篇5

在人们素养不断提高的今天，家逐渐认识到报告的重要性，多数报告都是在事情做完或发生后撰写的。其实写报告并没有想象中那么难，下面是小编收集整理的“多媒体情景下的法学诊所教育”实验报告实验报告，欢迎家分享。

一、实验准备阶段：

首先，主持教师制定单元计划（见附件1）和课题单元计划实施表（见附件2）

其次，主持教师分别模拟“学生”和“教师”两种身份制作多媒体演示文稿，（见教师演示文稿）进行换位思考，切身体验学生心态；

然后，在10月中旬进行课堂调查。调查结果：1、在199名学员中，经常上网的约80%以上，知道操作PowerPoint软件的仅有两人，其中一名还是从计算机专业转入法律专业。2、知道操作Excel软件的为零。根据此种“诊断”，教师立即简单的演示如何使用PowerPoint软件和Excel软件，要求学生课后尽快自学掌握。

二、实验实施过程：

11月2日到3日，使用多媒体演示文稿《课题指南》见（附件3）布置课题，学生分组，每三到四人为一个小组。

11月3日到11月8日，学生开始选题和进行文献搜索。

11月8日，在海华分院电脑教室，教师进行“网络文献搜索实验演示”，设定的搜索主题为“自由权”，要求使用Google搜索引擎进行文献搜索，学生和教师每人一台电脑同步进行网络文献搜索，以“学生搜索到的文献和教师搜索到的文献是否保持一致”作为学生搜索结果是否合格的标准。实验结果：在一个班级的80余名学员中，达到合格的学员数为零！原因为：教师键入的关键词是“论自由”，而学生键入的关键词都是“自由权”或者“自由”。根据此种“诊断”，教师立即进行针对性的教学，指出全体不合格的根本原因是“关键词确定错误”，并讲授如何思考关键词和如何进行高级搜索。

11月3日到11月底，学生制作多媒体演示文稿，并且互相交流，互相评价。教师利用课余时间根据学生要求进行具体的“诊断后的对症教学”。例如，某小组的题目为“家长可以跟踪孩子吗？”学生只是简单堆砌了案例、图表和相关法规作为素材，并且结论和作为观点论据的素材之间没有逻辑关系。教师便立即“对症下药”，就“法律问题和法律结论之间的法学逻辑关系是什么？”向学生进行具体讲解辅导，使学生很直观的得到了所需要的思路和知识，明白了如何取舍素材和强化论据和论点间的逻辑联系，从而达到了训练法律思维方法的教学效果。

三、实验总结阶段：

12月1日到12月5日，组际互相交换多媒体演示文稿，使用评价量规（成绩表）互相进行初步成绩评定。

12月8日到9日，学生进行多媒体文稿演示讲解，就讲解部分由教师进行讲评，指出问题，讲授解决问题的方法。

最后，教师对学生讲演部分打分，加上学生互评成绩，以确定该小组最后成绩（也是每个小组成员的平时考查成绩）。

四、讲评阶段发现的问题及解决方法

通过讲评，发现在学法律专业一年级新生中，存在如下比较普遍的问题：

首先，对社会现象和社会关系缺乏基本的`了解和认识，更难以从纷繁复杂的社会现象中发现有价值的问题。例如，部分同学都只是简单的根据教师《课题指南》中列举的具体课题设计自己的课题，而不会从生动具体的社会现实中发现具有法理学探讨价值的事例。解决这一问题的根本方法是中学教育体制和教育方法的。

其次，社会科学知识比较贫乏，自主思考和分析问题的能力差，部分人只能够被动的重复教材知识和简单抄袭他人观点，缺乏自主批判精神。究其原因，是因为学生长期处于家长和中小学教育“包办代替”的不良教育方式所致。解决方法是加强实践教学，阅读与课程有关的参考书目，开拓知识视野，强化批判现实精神的灌输和教育，解决学生知识贫乏现象的进一步加剧。

第三，简单堆砌素材，不会对搜索到的材料进行综合分析和运用，挖掘材料中具有研究价值的部分并得出合理的结论。例如，很多同学在演示文稿中都仿照教师的演示文稿使用了和课题有关的数据和表格，但是却无法对表格中的数据进行分析并且得出结论。解决方法是加强方法论教育，训练思维，使学生掌握正确的和科学的思维方法。

第四，只会演绎不会归纳，向思维能力不足。例如，有些同学在课件中只会被动的按照传统的“定义特征法条案例

结论”模式组织课件。这是传统的灌输教育方式所造成的，解决方法是加强社会实践教学活动，力开展诊所式教学活动，教导学生灵活运用所学知识去发现社会现象和问题，再联系教材内容进行分析得出自己的结论，同时修正自己对知识和原理的错误理解。

第五、只见文字，少见图片、表格和其他表现手段。其原因在于形象化思维能力缺乏，同时检索能力严重不足也是造成这一问题的关键原因。解决方法是强化启发式教学方法，引进现代西方教学理念，比如诠释式和案例式教学，组织读书会和文学沙龙等有益开拓头脑的课余活动。

最后，跑题现象时有发生，所演示的课件和教师要求的题目相去甚远。例如，在《课题指南》中，教师要求学生以“假如失去继承权”为题目，探讨法理学意义上的权利和义务的相互关系，结果几乎所有以此为题的小组都在其演示文稿中都集合了关于如何放弃继承权的法律规定以及如何进行放弃继承权公证等民事法律知识，使法理学课题被错误理解为继承法课题。造成这一现象的原因主要是学生学习底子薄和听课注意力不集中所致，对此，只能依靠端正学习态度，勤奋学习和一定的课堂纪律要求来解决。

五、我的体会：

在本次实验中，我除每班占用约四个教学课时进行“课堂调查”“课题指南”“网络文献搜索实验演示”和“多媒体文稿演示讲评”外，其余工作均在课余时间进行，同时也正常完成了法理学教学纲所要求的全部教学内容，取得了一定的教学效果（见学生体会），更主要的是“诊断”出了法律专业学新生在专业课学习方面的一些“病灶”，便于在今后的教学中改进教学。同时，我个人也有如下几点教学体会：

（一），此种教学方法的最优点是可以直接培养学生的综合素质和能力，尤其是培养下列能力：

1、寻找和发现问题的能力；

2、文献搜索和综合运用能力；

3、主动分析和理解问题并且解决问题的能力；

4、团队协作的能力；

5、计算机操作运用能力；

6、课余自学能力。

将这种教学方式作为学生期中考查项目和评定平时成绩的根据，是完全可行的。

（二）、事先要对学生进行课堂调查，事后要进行馈调查。

（三）、培养学生文献搜索的能力至关重要。我国法律专业学生“动手”能力不足的首要问题是：遇到案例不会查找和搜索相应的法律法规。在本次实验中，教师进行“网络文献搜索实验演示”是一种创造性的新型教学方法，对于法律专业的学生很有价值，可以作为培养学生动手能力，强化在理论和实践之间进行“头脑搭桥”的一种教学工具。

（四）、要使学生的注意力始终牢固的集中在课题问题和课题结论之间，防止学生课堂注意力和兴趣的转移。

六、本报告附件：

1、课题单元计划7、课题单元计划实施表

2、课题指南8、计算机使用规则

3、学生分组名单9、评价量规（成绩表）

4、学生体会文章

5、学生多媒体演示文稿共47组

6、多媒体文稿演示解说规则，“多媒体情景下的法学诊所教育”实验报告

光控路灯设计实验报告 篇6

（1）课题名称：光控路灯设计

（2）内容摘要：本次设计的小组成员有徐海龙、秦应昌，在思考、设计、焊制、调试阶段，我们一直共同努力。此次我们组需要设计的电路是声光控制路灯电路，在此电路中，我们希望达到的目的是，使电路能根据声音和光线的作用自动发光，并且自动熄灭。在白天强光照射时，电路中灯泡不发光；而晚上无灯光或被遮光，并且有声响时灯泡发光，且延续约10秒后熄灭。

此电路图的设计主要是基于用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，用途非常广泛。

课题分析它主要由3部分组成：话筒，光敏电阻，555延时。能够通过调节电阻和电容的大小来改变灯亮的时间长短，如果，时间过长就应该减小电阻或电容的值，反之，则增大。光敏电阻和话筒的高度也会使灯的时间受到影响。声光控节电开关，在白天或光线较亮时，555触发器呈关闭状态，灯不亮；夜间或光线较暗时，555触发器呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。灯亮后经过10秒左右的延时节电开关自动关闭，灯灭。该开关扩展型适用于楼道、走廊、洗涮间、厕所等公共场合，能节电并延长灯泡使用寿命。给人们的生活带来了很多的方便，受到了广泛的应用。本电路是采用分分离元件的声控延时电路，其电路原理图如下图所示方框原理图说明：

（3）设计指标（要求）；设计一个声光控制开关，用声音和光照同时控制，当光线很暗的时候有声音触发就打开开关（控制一个6v/100mA小灯泡负载），开关延迟时间在10秒左右。当光线较强的时候声控不起作用。

（4）系统框图与方案选择；

方案一：

本方案中MIC捕捉到声音信号时，产生出交流信号经过Q1的阻容耦合放大电路放大，然后经过C3的隔直耦合电容给Q2的基极一个偏置电压使Q2导通，Q2导通前555触发器2脚电压等于VCC等于5V当Q2导通后2脚电压低于1/3VCC使555触发器进入工作状态LED亮当T=RC时555通过7，6脚放电完毕LED自动熄灭。光控是通过光敏电阻和100K电阻串联分压控制4脚电位来实现当有光时光敏电阻阻值约为20K使4脚电压很小555触发器处于关闭状态LED不会亮，当没光时光敏电阻阻值约为150K这时4脚处于高电位555处于预备工作状态当声音出发信号到达后LED灯亮并通过555达成延时熄灭。不采用此方案的原因：

由于方案一中有2个三极管增大了电路的复杂程度，使参数的计算、元件封装和焊接等的难度大大增加所以不采用方案一。

元器件选择；驻极体话筒；光敏电阻；晶体管；定时器555；发光二极管；电阻、电容器、二极管若干，三极管。

当MIC获得声音信号后转换成电信号通过放大电路放大。为了获得比较高的灵敏度则放大倍数应该尽量大所以Q1选取9014。光控电路中光敏电阻的阻值范围为20—150K所以选比较大的分压电阻使在有光时555触发器因4脚为第电平而处于关闭状态，无光时4脚高电平555能够工作。因为延时时间约为10秒，而延时时间由时间常数RC决定所以取R9=100K，C3=100u。

工作原理：

电路有声音信号输入时，MIC将声音信号转换成电信号后经由三极管Q1等元件构成的阻容耦合放大电路放大后送如555构成的单稳态触发器的输入端2脚，使2脚电位低于1/3VCC从而使触发器进入暂稳态输出高电平LED亮，2脚原来的电位是由R7（100K）和R10（68K）的电阻串联分压提供的两电阻阻值比约为3：2使2脚电压略大于1/3VCC触发器不工作，而声音信号经放大后的交流触发信号到来时刚好能使2脚电位低于1/3VCC。LED亮后随着电容C3（100u）的充电当Uc>2/3Vcc时，电容C3开始迅速放电，当放电完成时触发器回到稳定状态LED熄灭。

（5）组装调试；

封装时摆放元器件也是十分重要的，将原件摆放到合适的位置有利于整体版面的美观大方，各个元件之间既不能紧凑在一起，又不能离得太远了，因为在一起会给焊接带来很多麻烦，离得太远又耗费导线，导线应该沿着电路板的边缘铺设，避免交叉。

调试时会出现一下几种问题：

1．无光条件下输入声音信号LED不亮。

这种情况的主要原因是阻容耦合放大电路的放大倍数太小，声控电路部分对声音信号的灵敏度比较低。解决这个问题要仔细计算提高阻容耦合放大电路的放大倍数。

2．无光条件下不输入声音信号LED仍然会亮

出现这种情况，是由于R7与R10构成的2脚分压偏置中R10的阻值过小使2脚电压始终小于1/3VCC触发器一直处于暂稳态无论有无声音信号LED都会亮。所以应适当调整增大R10的阻值。

3．有光输入声音信号LED亮

这是由于与光敏电阻串联的分压电阻R5太小使有光条件下光敏电阻仍能分到较高的电压使555触发器能够工作。解决这个问题要适当增加R5的阻值。

（6）实际PCB图或布线图；

（7）电路方案的优缺点及改进展望

本电路的优点是电路的结构和原理简单，易于操作制作。缺点在于电路系统的’稳定性和灵敏度等不是很好，同时电路的应用范围存在局限性无法应用到实际的生产生活中，工程意义不大。

电路的改进可以加入一些能提高稳定性、灵敏度的电路如交流整流、稳压等电路以应用于实际工程设计。

（8）设计结果与数据处理

光控路灯设计实验报告 篇7

一、实验目的

1、掌握双闭环直流调速系统的稳态参数计算、系统的稳定性分析 2、了解用MATLAB软件工具对系统的电流环和速度环作PI调节器设计 3、熟悉对系统进行仿真的步骤和方法

二、实验过程 1、设计要求

（1）静态指标：无静差

（2）动态指标：电流超调量小于等于5%；空载启动到额定转速时的转速超调量小于等于10% 2、电流环设计

（1）确定时间常数：经计算得电流环小时间常数之和为 （2）选择电流调节器结构：采用PI调节器

（3）计算电流调节器参数：电流调节器超前时间常数为，ACR比例系数为

（4）校验近似条件：均满足近似条件

（5）计算调节器电阻电容：按照计算得出的电阻电容参数，电流环可以达到的动态跟随性能指标为%，小于5%，满足设计要求 3、转速环设计

（1）确定时间常数：经计算得转速环小时间常数之和为 （2）选择转速调节器结构：采用PI调节器

（3）计算转速调节器参数：ASR超前时间常数为，ASCR比例系数为

（4）校验近似条件：均满足近似条件

工学院实验报告

（5）计算调节器电阻电容

（6）校核转速超调量：转速环可以达到的动态跟随性能指标为%，小于10%，满足设计要求

4、电流闭环控制系统仿真图1电流环仿真模型

5、转速环仿真设计

图2 转速环仿真模型

6、不同PI参数下仿真图对比

表1中序号1为以KT=的关系式按典型I系统设计得到PI调节器的阶跃仿真结果图，可以看出此时无超调、但上升时间长；序号2为以KT=的关系式按典型I系统设计得到PI调节器的阶跃仿真结果图，可以看出此时超调量小、上升时间较短，兼顾了稳定性和快速性；序号3为以KT=1的关系式按典型I系统设计得到PI调节器的阶跃仿真结果图，可以看出此时上升时间短、但超调；序号4为开环时仿真结果图，可以看出系统将不会达到稳态。因此序号2的电流、转速调速调节器的设计合理。

工学院实验报告

表1不同PI参数下仿真图对比

三、实验总结

通过本次实验，我掌握了双闭环直流调速系统的稳态参数计算、系统的稳定性分析，学会了使用MATLAB软件对系统的电流环和速度环作PI调节器设计，熟悉了对系统进行仿真的步骤和方法。

光控路灯设计实验报告 篇8

一试验目的

1。了解并掌握光敏三极管和光敏电阻的应用以及声控的交流信号的处理

2。掌握继电器的引脚结构以及其应用方法

3。熟练掌握三极管三个引脚的引用电路

4。熟练掌握LM324运放作为比较器和运放的应用电路

5。掌握与门的工作原理和引脚接法，并应用到实际电路中

二实验内容

1。按要求搭接电路，并调整电路，（注意运放被烧坏）

2。完成电路的工作，实现基本原件的功能

三实验器材

光敏三极管一只，光敏电阻一只，LM324运放一个，继电器一个，9014三极管一个，二极管一个，100k的电阻两个，47k的滑动变阻器一个，导线若干，直流电源设备

四基本原理

光敏三极管在红外光照射下导通获得低电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态

光敏三极管在遮光下截止获得高电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态

光敏电阻在光照射下导通获得低电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态

光敏电阻在遮光下截止获得高电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态

用麦克风作为声音的源，通过滤波放，整流后将声音信号转换为电流信号再转换为电压信号，从而控制继电器，来实现灯亮与灭的控制

用与门将二者相结合，共同作为与门的输入信号，将输出引出，来控制继电器实现控制灯的亮与灭

五试验步骤

1。找齐电路所需的基本原件，搭接电路。

2。测试电路中的各个点的电压状态

3。检测完电压之后，开始进行对光敏三极管遮光和曝光处理，看电灯是否有闪烁的变化

4将光敏三极管换成光敏电阻做步骤3同样的处理方法，看电灯是否有闪烁的变化

5。将麦克风的输入转换为电压控制继电器

6。用与门将声光信号作为输入，同时引出输出来控制继电器，实现灯得亮与灭

7。得出结论，整理器材。

六实验电路如图

结论：实验电路完全能够得到实验开始所提出的要求，主要的缺点就是声控的范围太窄，必须要对准麦克风才有比较好的效果。

光控路灯设计实验报告 篇9

一、实训目的

专业设计实训Ⅰ是建立在已学的电工与电路、模拟电子技术和数字电子技术课程以后，综合运用课程所学的理论知识，实际进行课题的设计、安装和调试。是一门知识应用、综合、智力开发创新、工程技能训练、理论性和实际性极强的课程。其主要目的有以下几个方面：

（1）通过对电子技术的综合运用，使学到的理论知识相互融泄贯通，在认识上产生一个飞跃。

（2）初步掌握一般模拟电路、数字电路的设计方法，使学生得到一些工程设计的初步训练，并为以后的毕业设计奠定良好基础。

（3）培养同学自学能力，立分析问题、解决问题的能力。对设计中遇到的问题，通过立思考、查找工具书、参考文献、寻求正瑞案；对实践中碰到的一些问题，能通过观察、分析、判断、改正、再实践、再分析等基本方法去解决。

（4）通过专业设计实训这一教学环节，树立严肃认真，文明仔细，实事求是的科学作风，树立生产观点，经济观点和全局观点。

二、内容与要求

设计内容：用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、制作容易、工作可靠等优点。

设计要求：

①白天，即使有声音，灯也不会亮；

②晚上，当有脚步声或其它声音时，灯会自动点亮；

③亮灯延时时间60秒，60秒后照明灯自动熄灭；

④自制直流供电电路

三、实训过程

1．方案设计

（1）课题分析

根据设计任务，声光控制LED照明灯的基本组成框图如图31所示。

图31声光控制LED照明灯方框图

（2）方案论证

（1）确立电路形式及元器件型号

①放电路：声音传感器的输出信号非常微弱，为方便后级电娄理要先行放。用三极管放或运算放器都可以，可以根据情况自由选择。

②比较电路：当晚上，或有声音时输出高电平，这里用比较器来实现这一功能，可以运放构成单门限电路。

③与门电路：根据要求，LED灯必须是晚上，且有声音时才点亮，所以设置一个与门电路，可以用数字电路的与门电路，也可以用二极管构成与门电路。

④延时电路：为了保证触发之后，LED灯点亮至少60秒，必须设置延时电路，这里可以用简单的RC电路实现。

⑤驱动电路与开关电路：用于驱动LED照明灯，这个部分即要保证足够的驱动电流，又不能驱动过头。

2．电路原理

根据以上方案，画出系统的电路如下图32所示。。

图32

电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011。其内部含有4个立的与非门D1～D4，电路结构简单。可靠性高。

顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启”，若干分钟后延时开关“自动关闭”。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后．变为电子开关的开关动作。明确了电路的信号流向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元。

声音信号（脚步声、掌声等）由驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经C1耦合到D3进行电压放，与非门D3此时是一个放电路，放的信号送到R3的一端。R3、R4构成分压电路，并接到控制门D4的13脚，作为声控信号。当有声音信号时，IC的10脚为高电平“1”，则R3、R4的中间分压为低电平“0”，即控制门D4的13脚为低电平。

为了使声光控开关在白天开关断开，即由光敏电阻RG等元件组成光控电路。R6和RG组成串联分压电路，夜晚无环境光时，光敏电阻的阻值很，RG两端的电压高，则与非门D1的1脚为高电平“1”。通过与非门D1则为低电平“0”。再通过二极管D1输入到控制门D4的13脚，也为低电平“0”。使声光控电路工作具备了光控条件。白天较强的环境使RG的阻值很小。RG两端的电压几乎为0，即为低电平“0”，则与非门D1的1脚为低电平“0”，使声光控电路不具备光控条件，电子开关处于断开状态。

当夜晚．同时又有外界声音信号时，控制门（与非门）D4的输入端，有一端为低电平“0”，输出为高电平“1”。使单向可控硅导通，电子开关闭合；同时给C3充电，C3和R5构成延时电路．延时时间T=2πR5C3，改变R5或C3的值，可改变延时时间，满足不同的延时要求，C3充满电后只向R5放电，当放电到一定电平时，与非门D2的输入端5、6脚为低电平，输出为高电平．与非门的12脚为高电平“1”，同时没有声音信号时与非门的13脚也为高电平“1”，与非门D4，的两个输入端为高电平，则它的输出为低电平“0”，使单向可控硅截止。电子开关断开。完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

二极管VD1VD4将交流220V进行桥式整流．变成脉动直流电。又经R9降压，C4滤波后即为电路的直流电源，为BM、IC等供电。

3．元器件的选择

IC选用CMOS数字集成电路CD4011，CD4011有四个立的与非门电路，内部功能见图3，Vss是电源的负极，VDD是电源的正极。可控硅T选用1A／400V的进口单向可控硅1006型，如负载电流可选用3A、6A、10A等规格的单向可控硅，它的测量方法是：用RX1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极K，这时表有读数，黑表笔马上离开这时表仍有读数（注意触控制极时正负表笔是始终连接的）说明该可控硅是完好的。驻极体选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用RX100档将红表笔接外壳的S、黑表笔接D，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好，摆动越灵敏度越高；光敏电阻选用的是625A型，有光照射时电阻为20K以下，无光时电阻值干100MΩ，说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管1N4001～1N4007。总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。其它元件按图1所示的标注即可。

4．安装制作

对照元件清单买到电子元器件后，首先对照材料清单将各材料认真清点一遍，并用万用表粗略地（因出厂前已测量过）测量一下各元件，做到心中有数。

焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要装，注意极性的正确。否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。

5．调试

调试前，先将焊好的电路板对照电路图认真核对一遍，不要有错焊、漏焊、短路等现象发生。通电后，人体不允许接触电路板的任一部分，防止触电，注意安全。如用万用表检测时，将万需表两表笔接触电路板相应处即可。

本电路调试时请先将光敏电阻的光挡住，将AB分别接在电灯的开关位上，用手轻拍驻极体，这时灯应亮，若用光照射光敏电阻，再用手重拍驻极体，这时灯不亮。说明光敏电阻完好，这时表示制作成功。若不成功请仔细检查有无虚假错焊和拖锡短路现象。

光控路灯设计实验报告 篇10

一试验目的

1。了解并掌握光敏三极管和光敏电阻的应用以及声控的交流信号的处理

2。掌握继电器的引脚结构以及其应用方法

3。熟练掌握三极管三个引脚的引用电路

4。熟练掌握LM324运放作为比较器和运放的应用电路

5。掌握与门的工作原理和引脚接法，并应用到实际电路中

二实验内容

1。按要求搭接电路，并调整电路，（注意运放被烧坏）

2。完成电路的工作，实现基本原件的功能

三实验器材

光敏三极管一只，光敏电阻一只，LM324运放一个，继电器一个，9014三极管一个，二极管一个，100k的电阻两个，47k的滑动变阻器一个，导线若干，直流电源设备

四基本原理

光敏三极管在红外光照射下导通获得低电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态

光敏三极管在遮光下截止获得高电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态

光敏电阻在光照射下导通获得低电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的熄灭状态

光敏电阻在遮光下截止获得高电平，从而通过比较器和继电器来控制灯的点亮状态

用麦克风作为声音的源，通过滤波放大，整流后将声音信号转换为电流信号再转换为电压信号，从而控制继电器，来实现灯亮与灭的控制

用与门将二者相结合，共同作为与门的输入信号，将输出引出，来控制继电器实现控制灯的亮与灭

五试验步骤

1。找齐电路所需的基本原件，搭接电路。

2。测试电路中的各个点的电压状态

3。检测完电压之后，开始进行对光敏三极管遮光和曝光处理，看电灯是否有闪烁的变化

4将光敏三极管换成光敏电阻做步骤3同样的处理方法，看电灯是否有闪烁的变化

5。将麦克风的输入转换为电压控制继电器

6。用与门将声光信号作为输入，同时引出输出来控制继电器，实现灯得亮与灭

7。得出结论，整理器材。

六实验电路如图

结论：实验电路完全能够得到实验开始所提出的要求，主要的缺点就是声控的范围太窄，必须要对准麦克风才有比较好的效果。

光控路灯设计实验报告 篇11

一．实验目的

1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。 2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。

二．实验内容

1．调节器的调试

三．实验设备及仪器

1．教学实验台主控制屏。 2．MEL11组件 3．MCL18组件 4．双踪示波器 5．万用表

四．实验方法

1．速度调节器（ASR）的调试

按图1-5接线，DZS(零速器)的扭子开关扳向“解除”。

（1）调整输出正、负限幅值“5”、“6”端 接可调电容，使ASR调节器为PI调节器，加入一定的输入电压（由MCL18的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于5V。

（2）测定输入输出特性 将馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画

图1-5 速度调节器和电流调节器的调试接线图

出曲线。

（3）观察PI特性

拆除“5”、“6”端短接线，突加给定电压()，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放倍数及馈电容，观察输出电压的变化。馈电容由外接电容箱改变数值。

2．电流调节器（ACR）的调试 按图1-5接线。

（1）调整输出正,负限幅值

“9”、“10”端 接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最值等于5V。

（2）测定输入输出特性

将馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。

（3）观察PI特性

拆除“9”、“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放倍数及馈电容，观察输出电压的变化。馈电容由外接电容箱改变数值。

光控路灯设计实验报告 篇12

光控路灯控制器的设计

任务与要求：利用光照的强度作为路灯的起控点，实现光线较亮时，自动关闭，晚上光线较暗时，自动开启路灯的控制。了解常用路灯控制的各种方法，及各自的优缺点，通过相互的比较，确定设计方案，并对所用传感器进行选型，同时加以电路的设计与分析，完成设计任务。

分析

利用光照强度为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点，利用电桥，可将光线信号转换成电信号，再通过电压比较器等方式，可以有效地完成控制需要。这类设计中，只要能将光线信号取出，整个设计也便完成了大半，至于控制部分的设计，可采用继电器输出，这样就算驱动较大的路灯负载，只需再加接触器便可完成。

在本系统的设计中，如何提高系统在光线临界状态的稳定性，是设计的难点所在。由于光敏电阻的电阻值变化是连续的，因此在靠近临界点时，容易造成不稳定，在设计中若能用运放电路来完成处理，则可将运放接成电压比较器的方式，这样可以完成较为精确的起控；若采用分立元件来处理，可以采用稳压管来稳定工作点，只有当分压大于稳压管的击穿电压时，电路才能起控。

原理图

光控路灯设计实验报告 篇13

（1）课题名称：声光控制路灯设计

（2）内容摘要：本次设计的小组成员有徐海龙、秦应昌，在思考、设计、焊制、调试阶段，我们一直共同努力。此次我们组需要设计的电路是声光控制路灯电路，在此电路中，我们希望达到的目的是，使电路能根据声音和光线的作用自动发光，并且自动熄灭。在白天强光照射时，电路中灯泡不发光；而晚上无灯光或被遮光，并且有声响时灯泡发光，且延续约10秒后熄灭。

此电路图的设计主要是基于用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，用途非常广泛。

课题分析它主要由3部分组成：话筒，光敏电阻，555延时。能够通过调节电阻和电容的大小来改变灯亮的时间长短，如果，时间过长就应该减小电阻或电容的值，反之，则增大。光敏电阻和话筒的高度也会使灯的时间受到影响。声光控节电开关，在白天或光线较亮时，555触发器呈关闭状态，灯不亮；夜间或光线较暗时，555触发器呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。灯亮后经过10秒左右的延时节电开关自动关闭，灯灭。该开关扩展型适用于楼道、走廊、洗涮间、厕所等公共场合，能节电并延长灯泡使用寿命。给人们的生活带来了很多的方便，受到了广泛的应用。本电路是采用分分离元件的声控延时电路，其电路原理图如下图所示方框原理图说明：

（3）设计指标（要求）；设计一个声光控制开关，用声音和光照同时控制，当光线很暗的时候有声音触发就打开开关（控制一个6v/100mA小灯泡负载），开关延迟时间在10秒左右。当光线较强的时候声控不起作用。

（4）系统框图与方案选择；

方案一：

本方案中MIC捕捉到声音信号时，产生出交流信号经过Q1的阻容耦合放大电路放大，然后经过C3的隔直耦合电容给Q2的基极一个偏置电压使Q2导通，Q2导通前555触发器2脚电压等于VCC等于5V当Q2导通后2脚电压低于1/3VCC使555触发器进入工作状态LED亮当T=RC时555通过7，6脚放电完毕LED自动熄灭。光控是通过光敏电阻和100K电阻串联分压控制4脚电位来实现当有光时光敏电阻阻值约为20K使4脚电压很小555触发器处于关闭状态LED不会亮，当没光时光敏电阻阻值约为150K这时4脚处于高电位555处于预备工作状态当声音出发信号到达后LED灯亮并通过555达成延时熄灭。不采用此方案的原因：

由于方案一中有2个三极管增大了电路的复杂程度，使参数的计算、元件封装和焊接等的难度大大增加所以不采用方案一。

元器件选择；驻极体话筒；光敏电阻；晶体管；定时器555；发光二极管；电阻、电容器、二极管若干，三极管。

当MIC获得声音信号后转换成电信号通过放大电路放大。为了获得比较高的灵敏度则放大倍数应该尽量大所以Q1选取9014。光控电路中光敏电阻的阻值范围为20—150K所以选比较大的分压电阻使在有光时555触发器因4脚为第电平而处于关闭状态，无光时4脚高电平555能够工作。因为延时时间约为10秒，而延时时间由时间常数RC决定所以取R9=100K，C3=100u。

工作原理：

电路有声音信号输入时，MIC将声音信号转换成电信号后经由三极管Q1等元件构成的阻容耦合放大电路放大后送如555构成的单稳态触发器的输入端2脚，使2脚电位低于1/3VCC从而使触发器进入暂稳态输出高电平LED亮，2脚原来的电位是由R7（100K）和R10（68K）的电阻串联分压提供的两电阻阻值比约为3：2使2脚电压略大于1/3VCC触发器不工作，而声音信号经放大后的交流触发信号到来时刚好能使2脚电位低于1/3VCC。LED亮后随着电容C3（100u）的充电当Uc>2/3Vcc时，电容C3开始迅速放电，当放电完成时触发器回到稳定状态LED熄灭。

（5）组装调试；

封装时摆放元器件也是十分重要的，将原件摆放到合适的位置有利于整体版面的美观大方，各个元件之间既不能紧凑在一起，又不能离得太远了，因为在一起会给焊接带来很多麻烦，离得太远又耗费导线，导线应该沿着电路板的边缘铺设，避免交叉。

调试时会出现一下几种问题：

1.无光条件下输入声音信号LED不亮。

这种情况的主要原因是阻容耦合放大电路的放大倍数太小，声控电路部分对声音信号的灵敏度比较低。解决这个问题要仔细计算提高阻容耦合放大电路的放大倍数。

2.无光条件下不输入声音信号LED仍然会亮

出现这种情况，是由于R7与R10构成的2脚分压偏置中R10的阻值过小使2脚电压始终小于1/3VCC触发器一直处于暂稳态无论有无声音信号LED都会亮。所以应适当调整增大R10的阻值。

3.有光输入声音信号LED亮

这是由于与光敏电阻串联的分压电阻R5太小使有光条件下光敏电阻仍能分到较高的电压使555触发器能够工作。解决这个问题要适当增加R5的阻值。

（6）实际PCB图或布线图；

（7）电路方案的优缺点及改进展望

本电路的优点是电路的结构和原理简单，易于操作制作。缺点在于电路系统的稳定性和灵敏度等不是很好，同时电路的应用范围存在局限性无法应用到实际的生产生活中，工程意义不大。

电路的改进可以加入一些能提高稳定性、灵敏度的电路如交流整流、稳压等电路以应用于实际工程设计。

（8）设计结果与数据处理

以上就是小编整理的有关于光控路灯设计实验报告的相关内容，内容仅供大家参考，具体还是要以实际情况为准，更多内容可以关注本网站。

光控路灯设计实验报告 篇14

一、实训目的

专业设计实训Ⅰ是建立在已学的电工与电路、模拟电子技术和数字电子技术课程以后，综合运用课程所学的理论知识，实际进行课题的设计、安装和调试。是一门知识应用、综合、智力开发创新、工程技能训练、理论性和实际性极强的课程。其主要目的有以下几个方面：

（1）通过对电子技术的综合运用，使学到的理论知识相互融泄贯通，在认识上产生一个飞跃。

（2）初步掌握一般模拟电路、数字电路的设计方法，使学生得到一些工程设计的初步训练，并为以后的毕业设计奠定良好基础。

（3）培养同学自学能力，独立分析问题、解决问题的能力。对设计中遇到的问题，通过独立思考、查找工具书、参考文献、寻求正确答案；对实践中碰到的一些问题，能通过观察、分析、判断、改正、再实践、再分析等基本方法去解决。

（4）通过专业设计实训这一教学环节，树立严肃认真，文明仔细，实事求是的科学作风，树立生产观点，经济观点和全局观点。

二、内容与要求

设计内容：用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、制作容易、工作可靠等优点。

设计要求：

①白天，即使有声音，灯也不会亮；

②晚上，当有脚步声或其它声音时，灯会自动点亮；

③亮灯延时时间60秒，60秒后照明灯自动熄灭；

④自制直流供电电路

三、实训过程

1．方案设计

（1）课题分析

根据设计任务，声光控制LED照明灯的基本组成框图如图3—1所示。

图3—1声光控制LED照明灯方框图

（2）方案论证

（1）确立电路形式及元器件型号

①放大电路：声音传感器的输出信号非常微弱，为方便后级电路处理要先行放大。用三极管放大或运算放大器都可以，可以根据情况自由选择。

②比较电路：当晚上，或有声音时输出高电平，这里用比较器来实现这一功能，可以运放构成单门限电路。

③与门电路：根据要求，LED灯必须是晚上，且有声音时才点亮，所以设置一个与门电路，可以用数字电路的与门电路，也可以用二极管构成与门电路。

④延时电路：为了保证触发之后，LED灯点亮至少60秒，必须设置延时电路，这里可以用简单的RC电路实现。

⑤驱动电路与开关电路：用于驱动LED照明灯，这个部分即要保证足够的驱动电流，又不能驱动过头。

2．电路原理

根据以上方案，画出系统的电路如下图3—2所示。。

图3—2

电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011。其内部含有4个独立的与非门D1～D4，电路结构简单。可靠性高。

顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启”，若干分钟后延时开关“自动关闭”。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后．变为电子开关的开关动作。明确了电路的信号流向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元。

声音信号（脚步声、掌声等）由驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经C1耦合到D3进行电压放大，与非门D3此时是一个放大电路，放大的信号送到R3的一端。R3、R4构成分压电路，并接到控制门D4的13脚，作为声控信号。当有声音信号时，IC的10脚为高电平“1”，则R3、R4的中间分压为低电平“0”，即控制门D4的13脚为低电平。

为了使声光控开关在白天开关断开，即由光敏电阻RG等元件组成光控电路。R6和RG组成串联分压电路，夜晚无环境光时，光敏电阻的阻值很大，RG两端的电压高，则与非门D1的1脚为高电平“1”。通过与非门D1则为低电平“0”。再通过二极管D1输入到控制门D4的13脚，也为低电平“0”。使声光控电路工作具备了光控条件。白天较强的环境使RG的阻值很小。RG两端的电压几乎为0，即为低电平“0”，则与非门D1的1脚为低电平“0”，使声光控电路不具备光控条件，电子开关处于断开状态。

当夜晚．同时又有外界声音信号时，控制门（与非门）D4的输入端，有一端为低电平“0”，输出为高电平“1”。使单向可控硅导通，电子开关闭合；同时给C3充电，C3和R5构成延时电路．延时时间T=2πR5C3，改变R5或C3的值，可改变延时时间，满足不同的延时要求，C3充满电后只向R5放电，当放电到一定电平时，与非门D2的输入端5、6脚为低电平，输出为高电平．与非门的12脚为高电平“1”，同时没有声音信号时与非门的13脚也为高电平“1”，与非门D4，的两个输入端为高电平，则它的输出为低电平“0”，使单向可控硅截止。电子开关断开。完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

二极管VD1—VD4将交流220V进行桥式整流．变成脉动直流电。又经R9降压，C4滤波后即为电路的直流电源，为BM、IC等供电。

3．元器件的选择

IC选用CMOS数字集成电路CD4011，CD4011有四个独立的与非门电路，内部功能见图3，Vss是电源的负极，VDD是电源的正极。可控硅T选用1A／400V的进口单向可控硅1006型，如负载电流大可选用3A、6A、10A等规格的单向可控硅，它的测量方法是：用RX1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极K，这时表有读数，黑表笔马上离开这时表仍有读数（注意触控制极时正负表笔是始终连接的）说明该可控硅是完好的。驻极体选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用RX100档将红表笔接外壳的S、黑表笔接D，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好，摆动越大灵敏度越高；光敏电阻选用的是625A型，有光照射时电阻为20K以下，无光时电阻值大干100MΩ，说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管1N4001～1N4007。总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。其它元件按图1所示的标注即可。

4．安装制作

对照元件清单买到电子元器件后，首先对照材料清单将各材料认真清点一遍，并用万用表粗略地（因出厂前已测量过）测量一下各元件，做到心中有数。

焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要装反，注意极性的正确。否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。

5．调试

调试前，先将焊好的电路板对照电路图认真核对一遍，不要有错焊、漏焊、短路等现象发生。通电后，人体不允许接触电路板的任一部分，防止触电，注意安全。如用万用表检测时，将万需表两表笔接触电路板相应处即可。

本电路调试时请先将光敏电阻的光挡住，将AB分别接在电灯的开关位上，用手轻拍驻极体，这时灯应亮，若用光照射光敏电阻，再用手重拍驻极体，这时灯不亮。说明光敏电阻完好，这时表示制作成功。若不成功请仔细检查有无虚假错焊和拖锡短路现象。