PCB课设声光控实验报告

声光控照明灯

一、设计任务与要求

1、夜晚声音控制亮灯，白天灭； 2、晚上有声音时亮。

二、方案设计与论证

1、方案一 原理方框图：

电路原理图：

电路简述：

电路咪头采集声音信号并用两级运放LM324对采集到得信号进行放大处理再输入到与非门，采用光敏电阻采集光信号转换为电平信号并经过运放LM324进行发大输入到与非门进行逻辑处理。延时功能通过555单谐震荡实现。 2、方案二 原理方框图：

电路原理图：

电路简述：

本电路前一部分为独立的声控和光控，中间部分为与非门，最后部分是延时

以及负载（LED灯）。光控部分由光敏电阻采集光信号转变为电信号，声控部分由咪头收集声音信号，并经三极管和一个运放放大。白天或晚上光线较亮时，光控为低电平，声控部分起不了作用。白天或晚上光线较暗时，光控部分将为高电平，声控部分起作用，负载电路的通断受控于声控部分。电路能否接通就看声音信号强度。当声音强度达到一定程度是，电路自动接通，二极管点亮，并开始延时，延时时间到开关自动关闭，等下一次声音信号触发。

综上所述，方案一和方案二原理基本相同，由于方案一的效果方面不及方案二，所以此次采用的是方案二的设计进行制板。

三、单元电路设计与参数计算

1、光控电路

光控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。如图1，该电路可以对声控延时电路进行控制，在白天光线较强时，光敏电阻R7阻值小，光控电路输出低电平输入到CD4011的2脚，二极管D1不导通，LED灯不亮；在晚上光线较弱时，光敏电阻R7阻值大，光控电路输出高电平输入到CD4011的2脚，假设此时有声音，二极管D1导通，LED灯亮。

图1 光控部分电路

2、声控延时电路

该电路主要在光线较弱时起作用。这主要是通过光控电路的输出来控制的，如图2，声音MK1经过三极管Q1放大，输出高电平输入CD4011的1脚。在白天，该电路在光控电路的控制作用下，处于关闭状态，对任何声音信号都不响应；在晚上，光控电路将该电路的功能打开，使得该电路能根据外界声音信号作出相应的响应。延时电路部分利用电容电阻并联做延时，如图1的R5和C2。在芯片

CD4011的输出端接一个指示LED灯。

图2 光控电路

3、延时电路

延时电路部分利用电容电阻串并联做延时电路。延时时间公式：t=1.1*R*C。如图3的R5和C2。

图3 延时电路

四、总原理图及元器件清单

1. 总原理图

学习Protel99 SE的第一步就是建立一个DDB文件，也就是说，使用Protei99 SE进行电路图和PCB文件设计，以及其他的数据，都存放在一个统一的DDB数据库中的。 具体步骤如下：

第一步：打开protel 99se后,选择file菜单下的new菜单,选择新建的项目存放方式为DDB以及文件存放目录。

第二步: 新建SCH文件,也就是电路图设计项目。

第三步: 新建后SCH项目后,在默认的一个protel99se元件库中,可以选择元件放到电路图中。

第四步：将元件放进SCH原理图中，设计元件的属性，包括封装,名称，元件属性等。

第五步：在protel99se中设计中，放入网络标号.在同一原理中，所有相同的网络标号，在图纸中，表示同一网络结点。

第六步：在protel99se中，我们放好元件，我们就可以画电路连接线。 如图4所示，我已经绘制了一个基本的SCH原理图，这个原理包括了基本的电源，负载，以及接地，并且接好了线。

图4 声光控电路原理图

2. PCB图

在protel99se中，我们点击Design》Update PCB,就可以直接将SCH直接转为PCB文件。

在成功将SCH文件转化成PCB文件时，我们根据原理图的排版和对电路要求的考虑，对最终PCB图的确定如图5所示：

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