聲光控實(shí)驗報告范文

　　篇一：聲光控燈實(shí)驗報告

　　（1）課題名稱(chēng)：聲光控制路燈設計

　　（2）內容摘要：本次設計的小組成員有徐海龍、秦應昌，在思考、設計、焊制、調試階段，我們一直共同努力。此次我們組需要設計的電路是聲光控制路燈電路，在此電路中，我們希望達到的目的是，使電路能根據聲音和光線(xiàn)的作用自動(dòng)發(fā)光，并且自動(dòng)熄滅。在白天強光照射時(shí)，電路中燈泡不發(fā)光；而晚上無(wú)燈光或被遮光，并且有聲響時(shí)燈泡發(fā)光，且延續約10秒后熄滅。

　　此電路圖的設計主要是基于用聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)代替住宅小區的樓道上的開(kāi)關(guān)，只有在天黑以后，當有人走過(guò)樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其它聲音時(shí)，樓道燈會(huì )自動(dòng)點(diǎn)亮，提供照明，當人們進(jìn)入家門(mén)或走出公寓，樓道燈延時(shí)幾分鐘后會(huì )自動(dòng)熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會(huì )亮，可以達到節能的目的。聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)不僅適用于住宅區的樓道，而且也適用于工廠(chǎng)、辦公樓、教學(xué)樓等公共場(chǎng)所，用途非常廣泛。

　　課題分析它主要由3部分組成：話(huà)筒，光敏電阻，555延時(shí)。能夠通過(guò)調節電阻和電容的大小來(lái)改變燈亮的時(shí)間長(cháng)短，如果，時(shí)間過(guò)長(cháng)就應該減小電阻或電容的值，反之，則增大。光敏電阻和話(huà)筒的高度也會(huì )使燈的時(shí)間受到影響。聲光控節電開(kāi)關(guān)，在白天或光線(xiàn)較亮時(shí)，555觸發(fā)器呈關(guān)閉狀態(tài)，燈不亮；夜間或光線(xiàn)較暗時(shí)，555觸發(fā)器呈預備工作狀態(tài)，當有人經(jīng)過(guò)該開(kāi)關(guān)附近時(shí)，腳步聲、說(shuō)話(huà)聲、拍手聲等都能開(kāi)啟節電開(kāi)關(guān)。燈亮后經(jīng)過(guò)10秒左右的延時(shí)節電開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)閉，燈滅。該開(kāi)關(guān)擴展型適用于樓道、走廊、洗涮間、廁所等公共場(chǎng)合，能節電并延長(cháng)燈泡使用壽命。給人們的生活帶來(lái)了很多的方便，受到了廣泛的應用。本電路是采用分分離元件的聲控延時(shí)電路，其電路原理圖如下圖所示方框原理圖說(shuō)明：

　　（3）設計指標（要求）；設計一個(gè)聲光控制開(kāi)關(guān)，用聲音和光照同時(shí)控制，當光線(xiàn)很暗的時(shí)候有聲音觸發(fā)就打開(kāi)開(kāi)關(guān)（控制一個(gè)6v/100mA小燈泡負載），開(kāi)關(guān)延遲時(shí)間在10秒左右。當光線(xiàn)較強的時(shí)候聲控不起作用。

　　（4）系統框圖與方案選擇；

　　方案一：

　　本方案中MIC捕捉到聲音信號時(shí)，產(chǎn)生出交流信號經(jīng)過(guò)Q1的阻容耦合放大電路放大，然后經(jīng)過(guò)C3的隔直耦合電容給Q2的基極一個(gè)偏置電壓使Q2導通，Q2導通前555觸發(fā)器2腳電壓等于VCC等于5V當Q2導通后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T=RC時(shí)555通過(guò)7，6腳放電完畢LED自動(dòng)熄滅。光控是通過(guò)光敏電阻和100K電阻串聯(lián)分壓控制4腳電位來(lái)實(shí)現當有光時(shí)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(huì )亮，當沒(méi)光時(shí)光敏電阻阻值約為150K這時(shí)4腳處于高電位555處于預備工作狀態(tài)當聲音出發(fā)信號到達后LED燈亮并通過(guò)555達成延時(shí)熄滅。不采用此方案的原因：

　　由于方案一中有2個(gè)三極管增大了電路的復雜程度，使參數的計算、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(huà)筒；光敏電阻；晶體管；定時(shí)器555；發(fā)光二極管；電阻、電容器、二極管若干，三極管。

　　當MIC獲得聲音信號后轉換成電信號通過(guò)放大電路放大。為了獲得比較高的靈敏度則放大倍數應該盡量大所以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(shí)555觸發(fā)器因4腳為第電平而處于關(guān)閉狀態(tài)，無(wú)光時(shí)4腳高電平555能夠工作。因為延時(shí)時(shí)間約為10秒，而延時(shí)時(shí)間由時(shí)間常數RC決定所以取R9=100K，C3=100u。

　　工作原理：

　　電路有聲音信號輸入時(shí)，MIC將聲音信號轉換成電信號后經(jīng)由三極管Q1等元件構成的阻容耦合放大電路放大后送如555構成的單穩態(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)入暫穩態(tài)輸出高電平LED亮，2腳原來(lái)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(lái)時(shí)剛好能使2腳電位低于1/3VCC。LED亮后隨著(zhù)電容C3（100u）的充電當Uc>2/3Vcc時(shí)，電容C3開(kāi)始迅速放電，當放電完成時(shí)觸發(fā)器回到穩定狀態(tài)LED熄滅。

　　（5）組裝調試；

　　封裝時(shí)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(guān)大方，各個(gè)元件之間既不能緊湊在一起，又不能離得太遠了，因為在一起會(huì )給焊接帶來(lái)很多麻煩，離得太遠又耗費導線(xiàn)，導線(xiàn)應該沿著(zhù)電路板的邊緣鋪設，避免交叉。

　　調試時(shí)會(huì )出現一下幾種問(wèn)題：

　　1．無(wú)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太小，聲控電路部分對聲音信號的靈敏度比較低。解決這個(gè)問(wèn)題要仔細計算提高阻容耦合放大電路的放大倍數。

　　2．無(wú)光條件下不輸入聲音信號LED仍然會(huì )亮

　　出現這種情況，是由于R7與R10構成的2腳分壓偏置中R10的`阻值過(guò)小使2腳電壓始終小于1/3VCC觸發(fā)器一直處于暫穩態(tài)無(wú)論有無(wú)聲音信號LED都會(huì )亮。所以應適當調整增大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(gè)問(wèn)題要適當增加R5的阻值。

　　（6）實(shí)際PCB圖或布線(xiàn)圖；

　　（7）電路方案的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)展望

　　本電路的優(yōu)點(diǎn)是電路的結構和原理簡(jiǎn)單，易于操作制作。缺點(diǎn)在于電路系統的穩定性和靈敏度等不是很好，同時(shí)電路的應用范圍存在局限性無(wú)法應用到實(shí)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定性、靈敏度的電路如交流整流、穩壓等電路以應用于實(shí)際工程設計。

　　（8）設計結果與數據處理

　　篇二：聲光控制燈實(shí)驗報告

　　一、實(shí)訓目的

　　專(zhuān)業(yè)設計實(shí)訓Ⅰ是建立在已學(xué)的電工與電路、模擬電子技術(shù)和數字電子技術(shù)課程以后，綜合運用課程所學(xué)的理論知識，實(shí)際進(jìn)行課題的設計、安裝和調試。是一門(mén)知識應用、綜合、智力開(kāi)發(fā)創(chuàng )新、工程技能訓練、理論性和實(shí)際性極強的課程。其主要目的有以下幾個(gè)方面：

　�。�1）通過(guò)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，在認識上產(chǎn)生一個(gè)飛躍。

　�。�2）初步掌握一般模擬電路、數字電路的設計方法，使學(xué)生得到一些工程設計的初步訓練，并為以后的畢業(yè)設計奠定良好基礎。

　�。�3）培養同學(xué)自學(xué)能力，獨立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。對設計中遇到的問(wèn)題，通過(guò)獨立思考、查找工具書(shū)、參考文獻、尋求正確答案；對實(shí)踐中碰到的一些問(wèn)題，能通過(guò)觀(guān)察、分析、判斷、改正、再實(shí)踐、再分析等基本方法去解決。

　�。�4）通過(guò)專(zhuān)業(yè)設計實(shí)訓這一教學(xué)環(huán)節，樹(shù)立嚴肅認真，文明仔細，實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)，樹(shù)立生產(chǎn)觀(guān)點(diǎn)，經(jīng)濟觀(guān)點(diǎn)和全局觀(guān)點(diǎn)。

　　二、內容與要求

　　設計內容：用聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)代替住宅小區的樓道上的開(kāi)關(guān)，只有在天黑以后，當有人走過(guò)樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其它聲音時(shí)，樓道燈會(huì )自動(dòng)點(diǎn)亮，提供照明，當人們進(jìn)入家門(mén)或走出公寓，樓道燈延時(shí)幾分鐘后會(huì )自動(dòng)熄滅。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會(huì )亮，可以達到節能的目的。聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)不僅適用于住宅區的樓道，而且也適用于工廠(chǎng)、辦公樓、教學(xué)樓等公共場(chǎng)所，它具有體積小、制作容易、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。

　　設計要求：

　�、侔滋�，即使有聲音，燈也不會(huì )亮；

　�、谕砩�，當有腳步聲或其它聲音時(shí)，燈會(huì )自動(dòng)點(diǎn)亮；

　�、哿翢粞訒r(shí)時(shí)間60秒，60秒后照明燈自動(dòng)熄滅；

　�、茏灾浦绷鞴╇婋娐�

　　三、實(shí)訓過(guò)程

　　1．方案設計

　�。�1）課題分析

　　根據設計任務(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

　�、俜糯箅娐罚郝曇魝鞲衅鞯妮敵鲂盘柗浅Ｎ⑷�，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，可以根據情況自由選擇。

　�、诒容^電路：當晚上，或有聲音時(shí)輸出高電平，這里用比較器來(lái)實(shí)現這一功能，可以運放構成單門(mén)限電路。

　�、叟c門(mén)電路：根據要求，LED燈必須是晚上，且有聲音時(shí)才點(diǎn)亮，所以設置一個(gè)與門(mén)電路，可以用數字電路的與門(mén)電路，也可以用二極管構成與門(mén)電路。

　�、苎訒r(shí)電路：為了保證觸發(fā)之后，LED燈點(diǎn)亮至少60秒，必須設置延時(shí)電路，這里可以用簡(jiǎn)單的RC電路實(shí)現。

　�、蒡寗�(dòng)電路與開(kāi)關(guān)電路：用于驅動(dòng)LED照明燈，這個(gè)部分即要保證足夠的驅動(dòng)電流，又不能驅動(dòng)過(guò)頭。

　　2．電路原理

　　根據以上方案，畫(huà)出系統的電路如下圖3—2所示。。

　　圖3—2

　　電路中的主要元器件是使用了數字集成電路CD4011。其內部含有4個(gè)獨立的與非門(mén)D1～D4，電路結構簡(jiǎn)單�？煽啃愿�。

　　顧名思義，聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)就是用聲音來(lái)控制開(kāi)關(guān)的“開(kāi)啟”，若干分鐘后延時(shí)開(kāi)關(guān)“自動(dòng)關(guān)閉”。因此，整個(gè)電路的功能就是將聲音信號處理后．變?yōu)殡娮娱_(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。明確了電路的信號流向后，即可依據主要元器件將電路劃分為若干個(gè)單元。

　　聲音信號（腳步聲、掌聲等）由駐極體話(huà)筒BM接收并轉換成電信號，經(jīng)C1耦合到D3進(jìn)行電壓放大，與非門(mén)D3此時(shí)是一個(gè)放大電路，放大的信號送到R3的`一端。R3、R4構成分壓電路，并接到控制門(mén)D4的13腳，作為聲控信號。當有聲音信號時(shí)，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(mén)D4的13腳為低電平。

　　為了使聲光控開(kāi)關(guān)在白天開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，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(wú)環(huán)境光時(shí)，光敏電阻的阻值很大，RG兩端的電壓高，則與非門(mén)D1的1腳為高電平“1”。通過(guò)與非門(mén)D1則為低電平“0”。再通過(guò)二極管D1輸入到控制門(mén)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(mén)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(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。

　　當夜晚．同時(shí)又有外界聲音信號時(shí)，控制門(mén)（與非門(mén)）D4的輸入端，有一端為低電平“0”，輸出為高電平“1”。使單向可控硅導通，電子開(kāi)關(guān)閉合；同時(shí)給C3充電，C3和R5構成延時(shí)電路．延時(shí)時(shí)間T=2πR5C3，改變R5或C3的值，可改變延時(shí)時(shí)間，滿(mǎn)足不同的延時(shí)要求，C3充滿(mǎn)電后只向R5放電，當放電到一定電平時(shí)，與非門(mén)D2的輸入端5、6腳為低電平，輸出為高電平．與非門(mén)的12腳為高電平“1”，同時(shí)沒(méi)有聲音信號時(shí)與非門(mén)的13腳也為高電平“1”，與非門(mén)D4，的兩個(gè)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(kāi)關(guān)斷開(kāi)。完成一次完整的電子開(kāi)關(guān)由開(kāi)到關(guān)的過(guò)程。

　　二極管VD1—VD4將交流220V進(jìn)行橋式整流．變成脈動(dòng)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數字集成電路CD4011，CD4011有四個(gè)獨立的與非門(mén)電路，內部功能見(jiàn)圖3，Vss是電源的負極，VDD是電源的正極�？煽毓鑄選用1A／400V的進(jìn)口單向可控硅1006型，如負載電流大可選用3A、6A、10A等規格的單向可控硅，它的測量方法是：用RX1檔，將紅表筆接可控硅的負極，黑表筆接正極，這時(shí)表針無(wú)讀數，然后用黑表筆觸一下控制極K，這時(shí)表有讀數，黑表筆馬上離開(kāi)這時(shí)表仍有讀數（注意觸控制極時(shí)正負表筆是始終連接的）說(shuō)明該可控硅是完好的。駐極體選用的是一般收錄機用的小話(huà)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(shí)用口對著(zhù)駐極體吹氣，若表針有擺動(dòng)說(shuō)明該駐極體完好，擺動(dòng)越大靈敏度越高；光敏電阻選用的是625A型，有光照射時(shí)電阻為20K以下，無(wú)光時(shí)電阻值大干100MΩ，說(shuō)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，參數可在一定范圍內選用。其它元件按圖1所示的標注即可。

　　4．安裝制作

　　對照元件清單買(mǎi)到電子元器件后，首先對照材料清單將各材料認真清點(diǎn)一遍，并用萬(wàn)用表粗略地（因出廠(chǎng)前已測量過(guò)）測量一下各元件，做到心中有數。

　　焊接時(shí)注意先焊接無(wú)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(huà)筒、整流二極管、三極管、單向可控硅等元件時(shí)千萬(wàn)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．調試

　　調試前，先將焊好的電路板對照電路圖認真核對一遍，不要有錯焊、漏焊、短路等現象發(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(wàn)用表檢測時(shí)，將萬(wàn)需表兩表筆接觸電路板相應處即可。

　　本電路調試時(shí)請先將光敏電阻的光擋住，將AB分別接在電燈的開(kāi)關(guān)位上，用手輕拍駐極體，這時(shí)燈應亮，若用光照射光敏電阻，再用手重拍駐極體，這時(shí)燈不亮。說(shuō)明光敏電阻完好，這時(shí)表示制作成功。若不成功請仔細檢查有無(wú)虛假錯焊和拖錫短路現象。

　　篇三：聲光控路燈控制系統實(shí)驗報告

　　一試驗目的

　　1。了解并掌握光敏三極管和光敏電阻的應用以及聲控的交流信號的處理

　　2。掌握繼電器的引腳結構以及其應用方法

　　3。熟練掌握三極管三個(gè)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用電路

　　5。掌握與門(mén)的工作原理和引腳接法，并應用到實(shí)際電路中

　　二實(shí)驗內容

　　1。按要求搭接電路，并調整電路，（注意運放被燒壞）

　　2。完成電路的工作，實(shí)現基本原件的功能

　　三實(shí)驗器材

　　光敏三極管一只，光敏電阻一只，LM324運放一個(gè)，繼電器一個(gè)，9014三極管一個(gè)，二極管一個(gè)，100k的電阻兩個(gè)，47k的.滑動(dòng)變阻器一個(gè)，導線(xiàn)若干，直流電源設備

　　四基本原理

　　光敏三極管在紅外光照射下導通獲得低電平，從而通過(guò)比較器和繼電器來(lái)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(guò)比較器和繼電器來(lái)控制燈的點(diǎn)亮狀態(tài)

　　光敏電阻在光照射下導通獲得低電平，從而通過(guò)比較器和繼電器來(lái)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(guò)比較器和繼電器來(lái)控制燈的點(diǎn)亮狀態(tài)

　　用麥克風(fēng)作為聲音的源，通過(guò)濾波放大，整流后將聲音信號轉換為電流信號再轉換為電壓信號，從而控制繼電器，來(lái)實(shí)現燈亮與滅的控制

　　用與門(mén)將二者相結合，共同作為與門(mén)的輸入信號，將輸出引出，來(lái)控制繼電器實(shí)現控制燈的亮與滅

　　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(gè)點(diǎn)的電壓狀態(tài)

　　3。檢測完電壓之后，開(kāi)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)的輸入轉換為電壓控制繼電器

　　6。用與門(mén)將聲光信號作為輸入，同時(shí)引出輸出來(lái)控制繼電器，實(shí)現燈得亮與滅

　　7。得出結論，整理器材。

　　六實(shí)驗電路如圖

　　結論：實(shí)驗電路完全能夠得到實(shí)驗開(kāi)始所提出的要求，主要的缺點(diǎn)就是聲控的范圍太窄，必須要對準麥克風(fēng)才有比較好的效果。

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