传感器课程设计_声音传感器应用电路设计说明

东北石油大学

课程

2011年7月22日

使命

课程传感器课程设计

标题声音传感器应用程序电路设计

专业测量和控制技术和仪器名称**学校编号100601220112

主要内容：

根据您学到的传感器的知识和应用以及Protel软件的应用，根据声音传感器设计声音控制延迟电路。实现声音控制开关灯和延迟电路。在白天，无论乘客多么响亮，它都不会发光。到了晚上，电路的灯光变黑了。只要检测到骨折的声音，它就会自动为行人点亮。几十秒钟后，它将自动熄灭，并节省节能。

基本要求：

（1）澄清设计主题并确定计划。

（2）单位电路的设计和组件的选择。列出组件列表

（3）使用Protel软件绘制完整的电路示意图和必要的波形图

（4）计算每个设备的主要参数，并在电路图中标记适当的位置。

主要参考材料：

[1]李文化大革命，赵·林根。普通话者的分类，结构和工作原理[J]。技术信息，2006年，（10）：47,97。

[2] Dai Qingyu，Ji Zhenzhou。声音传感器节点的设计[J]。微钙库信息（自动化和控制自动化）kaiyun官方网站登录入口，2006,22（5-1）：146-147。

[3] Xu Haiying，江云。光纤麦克风传感探针的设计研究[J]。传感技术杂志，2004年（4）：716-719。

[4]刚[[[。计算机控制基础技术 - 理由 - 实体[M]。北京：Tsinghua大学出版社，北京Jiotong大学出版社，2005年。

2011.7.13-2011.7.22的完成期

讲师

专业人士

2011年7月12日

概括

本文主要设计了声音和光控制延迟电路。本文介绍了各种声音控制街道灯控制器的组成和性能。给出了范围和工作原则。它还大大减少了维护量，节省资金并充分利用。声音控制是通过光伏电阻实现的。当灯光抗性在背光上时，光线会慢慢熄灭。目前，行人已经过去了。在白天，无论乘客多么响亮，它都不会发光。到了晚上，电路的灯光变黑了。只要检测到骨折的声音，它就会自动为行人点亮。几十秒钟后，它将自动熄灭，并节省节能。

关键字：电路放大；延迟电路；传感器;光敏感性；声音传感器

目录

toc \ o“ 1-2” \ u 1。设计要求Pageref_toc29903495 \ h1

1。功能并使用Pageref_toc29903496 \ H1

2。主题意义页面pagef_toc299033497 \ h1

3。开发状态pagef_toc299033498 \ h2

第二，计划设计页面F_TOC299033499 \ H2

第三，传感器工作原理pagef_toc299033500 \ h4

第四，电路的工作原理Pagef_toc299033501 \ h5

第五，单元电路设计，参数计算和设备选择PAGEREF_TOC299033502 \ H6

1。单元电路设计页面F_TOC299033503 \ H6

2。参数计算pageerf_toc299033504 \ h7

3。选择pageref_toc299033505 \ h8

6。汇总pagef_toc299033506 \ h9

声音传感器应用电路设计

1。设计要求

1。功能和使用

随着电子技术的开发，尤其是数字技术的开发，使用数字电路技术来实现自动旋转，节能能力并延长灯光的寿命变得越来越重要，并且它越来越接近对我们的实际生活。声音控制电路已成为人们日常生活中必不可少的必要性。它不需要开关。当有人通过时，它将自动点亮。它被广泛用于走廊和走廊等公共场所。方便。因此，它已被广泛使用。声音 - 灯控制电路是一种电子开关，可用于声音和光控制电路。它将其声音（例如掌声）和光转换为电信信号。经过大规模的整形手术并输出开关信号以控制各种电器的工作，它被广泛用于自动控制工业电器和家用电器。由于该电路被广泛用于人们的日常生活中，因此具有很大的再利用效果。随着现代技术的快速发展，对照明灯的需求正在不断发展，人类有意识地采用各种方法来改善它。照明不仅改变了人们的“日出和日落”的生活方式开元棋官方正版下载，而且还改变了我们的精神世界。是的，也许您不禁问：“为什么小照明灯具有如此神奇的效果。”我认为这将阐明其结构和发明原则！包含我们探索并发现的谜团是多少？有了这个问题，我将从我的设计中回答您。

2。主题的含义

通过这项主题研究，我希望澄清其发展环境，以进一步了解其发明原则，并将我通常学到的知识应用于实验探索。这是一个很好的帮助。同时，我还希望这种设计能够使学生能够进一步了解照明灯，而不是仅限于教科书知识。从一个小的突破点开始，掌握了另一种科学和技术知识，以便在课堂外实现另一种改进，并为现代教育科学做得最好！

使用声音和光控制替换住宅区域走廊上的开关。只有在黑暗之后，当有人穿过楼梯通道并发出脚步或其他声音时，走廊的灯会自动点亮并提供照明。当人们进入门或走出公寓时，几分钟后将自动熄灭走廊灯。白天，即使有声音，走廊的灯光也不会亮起，可以实现节能的目的。声音 - 灯控制延迟开关不仅适用于住宅区的走廊，而且适用于工厂，办公楼kaiyun全站app登录入口，教学建筑物等公共场所。它具有小尺寸，美丽的外观，易于生产，可靠的优势工作等，适合各种建筑物。走廊的照明。减少能源消耗，节省能源并专注于环境保护是当今世界的主要趋势。高能消耗和加剧温室效应变得越来越不受欢迎。在宣布“欧盟的悬臂灯”之后，全世界放弃白炽灯已成为最后一场比赛。环境 - 友好的能量 - 储蓄荧光灯是白炽灯的替代品。

节省荧光的荧光与白炽灯，获胜凭证没有悬念，但是走廊照明限制了荧光灯的使用，因为走廊照明是不可维护的，有些人需要明亮。声音控制的白炽灯已被广泛用于走廊照明领域。

3。发展状况

由于近年来我国家的照明设备行业的迅速增长，中国已成为电子电源来源的主要产出国家之一。照明设备行业是一个普通的竞争行业，是我国家早些时候向外界开放的行业之一。世贸组织结束后，一些国际知名的大公司进入了国内生产和销售领域，使国际竞争国际竞争。将努力增加具有不同等级，模式和不同目的的能源储蓄光源和照明设备的开发，并加速绿色和能源的开发和促进 - 储蓄光源产品是我国家当前照明的重点设备行业。我国的照明设备行业将面临前所未有的机遇和挑战，其带来的巨大商业利益也将成为某些公司关注的重点。

随着全球经济一体化，发达国家的工业调整速度进一步加速了。通常，照明电气产品的生产已转移到发展中国家，中国是另一个合适的国家。劳动力成本相对较低，因此中国逐渐成为照明设备的大国出口国。期待未来的国内市场，需求仍将逐年增长。以上强大的因素表明，我国家的照明市场仍然具有巨大的挖掘潜力。在基础设施建设方面：机场，铁路，港口，城市铁路运输和其他快速发展，每个项目都需要照明。就城市照明项目而言：城市广场，绿色空间，道路和建筑物，照明从大城市到中小型城市发展。

根据国内和国外的需求预测，我国照明设备行业的高速增长时期将继续。未来如何变得更科学是我们面临的问题。进一步提高照明产品的质量和等级，以进一步提高照明产品的质量和等级。这不仅是目前放在我们面前的话题，而且是该行业共同努力的长期目标。就国内市场需求而言，人们的生活水平逐渐提高，他们对生活质量的需求也在越来越高，并且在控制方面提出了更高的要求。已制定了新的建筑物照明标准，并且将要批准实施。新标准基本上符合国际标准。在不同场合进行照明的要求还要求我们的生产企业满足新标准的要求，以为各种照明场所提供相应的产品，以提供相应的产品Essence

其次，计划设计

根据设计要求，提出了以下三种设计解决方案：

（1）使用门电路完成声音控制的调整。电路图如图1所示。

图1跳动电路灯控制延迟照明电路

（2）由LM324计算放大器制成的声音和照明楼梯延迟照明开关。第二行连接方法可用于直接替换普通照明开关，而无需更改原始的室内接线。在该图中，连接到四个电压比较器的OP AMP A1〜A4可以采用单个电源四个传输集成电路LM324。其他组件如图所示。没有特殊要求。电路图如图2所示。

图2 Terrant集成电路LM324完成声音和光控制延迟照明电路

（3）使用数字集成电路CD4011。它包含4个独立和非门VDS 1〜VD4，使电路结构简单且高工作可靠性。电路图如图3所示。

图3使用IC CD4011声音和光控制延迟照明电路

在这些方案中，因为我在学校学习了数字电路和门电路，而且这种方法相对简单且实用，所以它可以完全反映出我在学校期间学到的东西的掌握程度，所以我选择了第三个三分之一来选择第三个。计划。

第三，传感器工作原理

该设计中使用的声音传感器是电容传感器。电容器麦克风的核心是平坦的电容器。振动膜是一种光弹性膜，表面通过金属处理处理。当膜随着声波的压力振动时，膜和后板之间的相对距离发生变化。电容器的量构成电容器和极板变化。杆上的电荷发生了变化，电路中的电流也发生了相应的变化。负载电阻上有相应的电压输出，从而完成了声音信号和电信号的转换。

平板电脑电容器，其电能是：

嵌入式。DSMT4（1）

其中：嵌入式。

嵌入方程。DSMT4-VACUUM介电常数;

嵌入式方程。DSMT4-中间介质的偏移介电常数；

嵌入方程。DSMT4 - 两条平坦线覆盖的面积；

嵌入方程。DSMT4 - 两个平坦线之间的距离。

电容器传感器的输出特性：

在不同动员的片剂电容器中，当动态板位移ΔD时，电容器C1之间的差距变为D0-ΔD，电容器C2之间的间隙变为D0+ΔD，则

嵌入方程。DSMT4（2）

当ΔD/d0≤1时，数量是在该级别上启动的

嵌入式。DSMT4（3）

电容价值的总变化是

嵌入方程。DSMT4（4）

第四，电路的工作原理

声音控制延迟电路的电路示意图如图3所示。顾名思义，声音控制延迟开关是用声音控制开关的开关，延迟开关“自动关闭”之后几分钟。因此，整个电路的函数是将声音信号转换为电子开关的开放动作。阐明电路的信号过程方向后，可以根据主组件将电路分为几个单元，因此可以绘制图4中所示的框图。

图4声波控制延迟电路工作图

超链接“ http://hiphotos.baidu/%C3%F7%BD%CC%CC%C%C%C%CF%C2/PIC/Item/12840EA8152159BDCA130C8B.JPG” \ o _blank“超链接” http://hiphotos.baidu/%C3%F7%BD%CCAC%C%C%C%C%C2/pic/e8fa92d39ce19538960a168b.jpg.jpg \ o组合图4分析图3。声音信号（脚步，掌声等）接收并转换为Sports网格BM的BM的电信号。 C1的底部到VT的底部很大，并以非门（VD1），R4和R4和R4和R4和R4和R4和R4，R4为VT，将放大信号发送到2英尺偏置电阻，C2是电源电容器。

为了在白天开关期间使声音光控制开关断裂，也就是说，灯光不是明亮的，并且光控制电路由诸如光敏感性电阻rg之类的组件组成。 R5和RG形成一系列电压电路。 ，RG两端的电压很高，即高级平房T =2πr8c3，更改R8或C3的值，可以改变延迟时间并满足不同的目的。 VD3和VD4构成了两个阶段的整形手术电路，方波信号为塑料。当将C3充电到一定量的电量时，信号通过非门VD3和VD4的信号通道后输出到高水平，以便打开一硅硅并关闭电子开关。 C3通常充满电后，具有非门VD3和VD4的输出较低，这使得一条通道彻底的线路，电子开关损坏，并且从开放的过程中完成了完整的电子开关水平。

二极管VD1〜VD4将交换220V的桥梁整流，以成为脉动直流功率，然后降低R1的电压。 C2过滤后，是电路的直流电源，该电路由BM，VT，IC和其他电源提供动力。

5。单元电路设计，参数计算和设备选择

1。单元电路设计

（1）电路设计

电路的主要功能是为街道灯控制器的负载提供电源。同时，提供了控制电路的电源。它通过桥梁整流器整流器，然后通过R1，R2分裂，C1滤波的电阻。稳定电压在约10V处，为数字集成电路TC4011BP和其他负载电路提供稳定的直流电压。同时，通过桥梁类型的电压由开关管供电到光源负载。

（2）延迟电路

延迟电路的作用是完成一段时间内晶体门的连续指导，保持光线二极管一段时间，并由持续时间长度由延迟电容器的放电时间确定。时间，当充电电容器由电阻提供动力时，从放电开始到放电结束（即，R，C），只要更改电阻或电容值，充电时间的长度可以更改以维持TC4011bp，8和9引脚的高水平在一段时间内保持不变，以确定灯泡的长度，即保持照明变化的时间。只要电阻和电容器使用其组成，电容就由电阻供电。可以更改灯泡的电阻值和电容能力。

（3）总电路

控制电路的主要作用是完成声音控制和光控制电路的控制，即照明电路的照明和非灯由控制电路控制。控制电路是街道灯控制电路中的主电路。它包括声音控制和光控制电路。当语音控制和光控制电路同时工作时，当同时存在光信号和声音电路时，控制电路将起作用，然后打开开关。

电路的这一部分主要包括声音信号转换电路，光信号转换电路和TC4011bp组成。

光学控制部件使用光敏感的抗性灵敏度特征，即，当光有低电阻状态时，它几乎在上述电压上被区分。当没有光或光线更暗时，它处于高电阻状态。光伏电阻的光伏特性如图4所示。该电路使用光电阻力的光学特性对输出高水平和低级信号的光学特性来发挥光控制效果。

声音控制部分主要通过麦克风的声音接收电路，以将声信号转换为电信号。当没有声信号时，三极管V1饱和。当有声音信号时，声音信号将由电容器耦合，并且V1底座的电势会在短时间内降低，以便切断Triode V1的瞬时切割器。将高水平发送到控制电路，该电路经过处理以实现声音控制的目的。

（4）开关电路

开口由开关管和一个电阻组成，该电阻由开关的开关控制以控制光管的光线和熄灭。

该部分的工作原理如下：当TC4011bp的11 -PIN输出输出高电平时，MCR控制级别2 V开关信号将提供给MCR控制级别2 V，这使开关管MCR打开并打开和灯泡发光。当TC4011bp的11英尺较低时，开关关闭，灯泡被熄灭。直到第11英尺变高。

（5）照明电路

该街道灯控制电路的最初意图是节能，照明电路使用高亮度的小灯泡。亮度可以满足场合的要求以及节能和减少消费。

2。参数计算

（1）单管放大电路参数的设置：

测试后，我了解到r = 164，实际测量9013的电压嵌入了方程。dsmt4，给定的电源电压嵌入式等式。dsmt4。

在静态工作时，三极管处于放大倍率的状态，因此VCE通常将2/3的2/3大于2V大于2V。并且因为VCE是通过格式的嵌入方程获得的。DSMT4，embed equation.dsmt4，

embed equation.dsmt4，embed equation.dsmt4

首先假设嵌入式方程。dsmt4，然后有：embed equation.dsmt4。此时

嵌入方程。dsmt4，

嵌入方程。dsmt4，

嵌入方程。DSMT4

这些参数以放大状态满足三极管的工作。

（2）AU计算：

嵌入方程。DSMT4

其中包括embed equation.dsmt4，embed equation.dsmt4，embed equation.dsmt4

计算：

嵌入方程。DSMT4。

C1在图2-3中的作用是过滤电源，该电源通常很大。这是C1 = 100UF。 R1需要10K来保护麦克风。

3。设备选择

IC使用CMOS数字集成电路CD4011，其中包含四个独立和非室电路。 VSS是电源的负电极，VDD是电源的正极。甲状腺t使用1A / 400V进口的单向甲状腺100-6型。如果负载电流很大，则可以选择3A，6A，10A和其他规格的单向晶状体。小型麦克风为通常包括的机器选择了溢价。光学阻力使用625A类型。当有光线时，电阻低于20K，当光不轻时，电阻值大于100mq，表明该组件完整。二极管采用普通整流器二极管1N4001 ～1N4007。简而言之，可以灵活地掌握组件的选择，并且可以在一定范围内选择参数。其他组件可以如表1所述使用。

系统要求的组件列表

表1组件列表

序列号

组件类型

组件规范

数量

评论

集成电路

CD4011

我知道了

一个 - 晶闸管

100-6

三极管

9014

VT

整流器二极管

IN4011

VD1-VD5

极

54+2DB

BM

轻电阻

625a

RG

电阻

10k，120k

R6，R1

电阻

47k

R2，R3

电阻

470k，1m

R7，R5

10

电阻

2.2k，5.1k

1

R4，R6

11

瓷器电容

104

C1

12

电解电容

10UF/10V

C2，C3

6。摘要

时间总是很快。经过两周的设计，我已经能够制作一个简单的声音控制延迟照明电路。它的兴奋不能用文字表达。

为了进行此课程设计，我在线搜索了课程设计的内容。我还去学校图书馆借了相关书籍。经过连续的比较和讨论，我终于完成了设计声音和光控制灯的电路原理图。

尽管这只是巡回赛设计的初步设计，例如声音和光控制，但学习的日子确实使我有很多好处另一扇门。在新技术期间，我获得了很多幸福！

回顾这个时候确实有很多好处。过去，知识的知识仅限于理论知识，有些知识可能是合理的，而有些则只能保持理解状态。在不知道什么使用的情况下，该设备的理解更加困难。但是本周，我对传感器有了更深入的了解，了解我的缺点，并了解我学到的知识的重要性，并培养了我对课程设计学习的兴趣。本课程的设计不仅巩固了以前学习传感器的理论知识，而且还培养了我的手，还扩大了我的创造力。我希望将来，将有更多的锻炼机会，例如这样的课程和这样的练习！

参考

[1]李文化大革命，赵·林根。普通话者的分类，结构和工作原理[J]。技术信息，2006年，（10）：47,97。

[2] Dai Qingyu，Ji Zhenzhou。声音传感器节点的设计[J]。微钙库信息（自动化和控制自动化），2006,22（5-1）：146-147。

[3] Xu Haiying，江云。光纤麦克风传感探针的设计研究[J]。传感技术杂志，2004年（4）：716-719。

[4]刚[[[。计算机控制基础技术 - 理由 - 实体[M]。北京：Tsinghua大学出版社，北京Jiotong大学出版社，2005年。

[5] Wang Junfeng，Fei Bingnan，Li Chuanguang。电子产品的设计和生产过程[M]。北京技术学院出版社，1995年。

[6] Hua chengying。电子技术[M]。北京：中央广播电视大学出版社，1996年。

[7]阳suxing。模拟电子电路[M]。北京：中央广播电视大学出版社，1994年。

[8]他Xicai，Yibing。实用的电子电路设计[M]。北京：电子行业出版社，1998年。

[9] ye tingxiu。电子科学的应用[M]。杭州：郑大学出版社，1994年。

[10] Wang Chu，Xu Daoheng。电子线的原理[M]。北京：北京大学出版社，1995年。

东北石油大学课程设计得分评估表格

课程名称

传感器课程设计

标题名称

声音传感器应用电路设计

学生名字

高超

学校号码

100601220112

操作说明

姓名

Yin Hai Shuang

歌曲金博

职称

讲师

讲师

序列号

评估项目

指数

完整得分

分数

工作量，工作态度和出勤率

规定的任务已按计划成功完成。难度和工作量的程度符合教学要求，工作努力，遵守纪律，高出勤率，严格的工作风格以及与他人合作的善良。

20

课程设计质量

课程设计主题是合理的，计算过程是简洁明了的，问题的分析是明确的，结构是严格的，文学科学是平稳的，写作规格，图表是完整而正确的。

45

创新

工作中有一种创新感，前任的一些改进或某些应用价值。

回复

可以正确回答讲师提出的问题。

30

总分

评论：

讲师：元旦