1.方案提出。
1.1电路的总体框图。
图1总体框图。
1.2 设计思路。
电路采用声光两级控制照明电路。照明灯开关对光线强弱的感应控制照明灯的第一级开关，对声强的感应控制第二级开关。对于声强的监测是利用mic的特性，即当其接收到足够的光强时，在其中会产生一个为脉冲波，从而把声信号变为电信号，通过对声强信号的处理可得一个电平信号，为控制电路准备。
延时控制功能通过555定时器构成的可重复触发单稳态电路来实现。
光信号的感应通过光敏三极管来实现，使得光控电路在光强时输出低电位，光弱时输出高电位。将光控电路的输出作为555定时器的复位端输入。将声控输出端作为延时电路的输入，从而可以实现在光线强的情况下，即使有足够强的声信号，照明灯电路也不工作。
而在光线弱的情况下，可以通过声信号来控制照明。
2.电源基本组成。
2.1电源各元件介绍。
变压器 变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能**圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。
变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。变压器的功能主要有：电压变换；电流变换，阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等。
变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流） 。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
整流桥。整流桥就是将整流管封在一个壳内了，将连接好的桥式整流电路的四个二极管封在一起。应用整流桥到电路中，主要考虑它的最大工作电流和最大反向电压，其内部主要是由四个二极管组成的桥路来实现把输入的交流电压转化为输出的直流电压。
整流桥作为一种功率元器件，非常广泛。应用于各种电源设备。
滤波电路。滤波电路尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。
滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器c，或与负载串联电感器l，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。本实验采用四个电容组成的滤波电路。
稳压电路。在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源，广为各种电子设备所采用。
利用电路的调整作用使输出电压稳定的过程称为稳压。
2.2各元件选择及参数
如附录所示。
2.3电源电路图。
图2电源电路图的原理：直接从电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的220v交流电转化为+12v的直流电压。电路中变压器的常规铁心变压器，整流电路采用二极管桥式整流电路，c9、c110、c11和c12完成滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成电路来实现。
图2 电源电路图。
3.电路基本组成。
3.1声音放大电路。
当mic获取到声音信号后，其会转换成电信号，考虑到后面步骤需此信号控制，所以必须经放大器放大该信号。为了获得较高的灵敏度β大于100。话筒mic也选用灵敏度高的。
r3不宜过小，否则电路容易产生间歇振荡。部分电路如下图3所示：
三极管。半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的pn结，组成一个pnp（或npn）结构。
中间的n区（或p区）叫基区，两边的区域叫发射区和集电区，这三部分各有一条电极引线，分别叫基极b、发射极e和集电极c，是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。本实验采用npn结构的三极管。
图 33.2 光控电路。
光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1-10m欧，在强光条件（100lx）下，它阻值（亮阻）仅有几百至数千欧姆。
光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4-0.76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。
设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。
核心元件为光敏电阻，其通过对光线变化程度自动改变阻值从而改变电压信号的大小，来控制555定时器引脚3的高低电平。部分电路如下图4所示：
图43.3 由555定时器构成的各触发电路原理图。
555集成电路是一种非常有用的，并且应用十分灵活的集成电路。555集成电路的引脚图和功能表如下图5和图7所示，集成电路共有8个引脚，引脚1为接地端，引脚8为电源端，引脚2为触发电平端，引脚3为输出端，引脚4为清零端，引脚5为控制电平端，引脚6为阀值输入端，引脚7为放电端。从功能表中可以看出：
555集成电路通过改变6和2端的电压值，来影响输出端和放电短的状态；同时它还具有储存信号的功能，因此555集成电路的应用十分广泛。
图5 555集成电路的电路图。
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.
9.1 和图 2.9.
2 所示。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 rs 触发器，一个放电管 t 及功率输出级。它提供两个基准电压vcc /3 和 2vcc /3
555定时器内部结构的简化原理图如下图6所示，它由三个阻值为5kω的电阻组成分压器、两个电压比较器c1、c2基本rs触发器、放点bjt、t以及缓冲器g4组成。
定时器的主要功能取决于比较器，比较器的输出控制rs触发器和放电bjt、t的状态。图中为复位输入端，当为低电平时，不管其他输入端的状态如何，输出out为低电平。因此在正常工作时，应将其接高电平。
由图可知，当5脚悬空时，比较器c1和c2的比较电压分别为2/3vcc和1/3vcc。功能表如图7所示：
图6 555集成电路的内部结构图。
图7 555集成电路的功能表。
3.3.1施密特触发器。
施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。
将555定时器的阈值输入端和触发输入端连在一起，便构成了施密特触发器，如图8所示。施密特触发器有一个门限电压，一般用做脉冲边缘不陡的整形和正弦波脉冲波发生器。当输入如图9所示的三角波信号时，则从施密特触发器的vo1（即引脚3）端可得到方波输出，如将图中5脚外接控制电压vic，改变vic的大小，可以调节回差电压的范围。
如果在555定时器的放电bjt输出端(7引脚)外接一电阻，并与另一电源vcc1相连，则由vo2输出的信号可实现电平转换。
图8电路图图9波形图。
3.3.2延时电路（可重复触发单稳电路）
当输入负向脉冲后，同时bjt、t导通，电容c放电。输入脉冲撤出后，电容c充电，在vc未充到2/3vcc之前，电路处于暂稳态。如果在此期间，又加入新的触发脉冲，bjt又导通，电容c再次放电，输出仍然维持在暂稳态。
只有在触发脉冲撤出后且在输出脉宽tw时间间隔内没有新的触发脉冲，电路才能返回到稳定状态。这种电路可作为失落脉冲检出电路，对机器的转速或人体的心律进行监视，当机器转速降到一定限度或人体的心律不齐时就发出报警信号。由于需要的灯泡持续点亮时间并不是很长，在555定时器6，7脚上接电容和电阻来实现。
部分电路下图10所示：
图103.4电磁继电器：
电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制。只要**圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。
当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：
继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常闭触点”；处于接通状态的静触点称为“常开触点”。
电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流。较低的电压去控制较大电流。较高的电压的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。本实验采用以光敏电阻为核心元件的带继电器控制输出的光控开关电路。
用电磁继电器控制电路的好处：用低电压控制高电压；远距离控制；自动控制。
3.5 元器件选择及参数。
如附录所示。
4.简易声光控延时照明灯电路介绍。
4.1 总电路图。
图114.2 工作原理。
声光控制指通过利用声音以及光线的变化来控制电路实现特定功能的一种电子学控制方法。声光控制延时节电灯电路包括声控，光控传感元件，放大器和由555构成的单稳态时电路及降压整流电路。
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