一体化声控延时交流电源开关的设计与研究【字数：9888】
摘 要现如今，为了提高土地的利用效率，建筑越来越向高层化的趋势发展。在高层建筑中，有一个很大的问题就是公共照明。但是，由于是在公共位置的照明，经常会有不能及时关闭照明灯的情况发生。经过长时间的积累，公共照明的电能浪费也造成极大的浪费。因此设计了一个系统来实现公共照明的及时开启和关闭。此系统以单稳态控制芯片为基础，选用ne555定时器，再配合上多种传感器。此系统可以在公共区域中，在来人时自动打开照明装置，在一段时间后自动关闭。这样既可以满足照明需要，也可以最大程度上减少照明浪费。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2声控延时开关国内外概况 1
1.3声控开关的实际意义 2
1.4准备工作 2
第二章 系统方案设计 4
2.1声控延时开关 4
2.2信号放大模块 5
2.3延时开关电路 7
2.4电源电路 7
2.5电路原理图 7
第三章 系统硬件电路设计 9
3.1 设计电路框图 9
3.2设计实现方法 9
3.3实物硬件准备 9
第四章 硬件制作 12
4.1电路焊接的工艺要求 12
4.2制作过程中的问题与解决 12
4.3电路实物展示 13
第五章 硬件测试 15
5.1硬件测试 15
5.2电路故障与解决 15
结束语 16
致谢 17
参考文献 18
绪论
1.1课题背景
现如今，我国城镇化程度越来越高，随着城市人口密度的增加，建筑物的高度也在增加。随之而来的就是建筑楼道等其他公共场所的照明需要。很多时候大部分的人都做不到随手关灯，很多地方的照明装置基本上就成了长明灯，久而久之就造成了极大的浪费。而且用普通的触摸式开关也会有很多不方便的地方，比如说一个人手里拿着东西没有手去开灯，或者天黑的情况下，很难找到开关的位置。这样即使开灯了，在人过去以后也很少会主动关灯。因此，一体化声控延时开关就显得极为实用与方便。在实际情况中，我们经常将光控与声控结 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
合起来使用。首先光控开关检测外界的光照强度，当光线强度达到一定的可见度时，线路将断开连接。就算有人经过灯也不会打开。到晚上光照程度较低，光控电路导通。当有人经过发出声音时，声音控制电路打开，照明装置打开。经过一定的时间延迟后，灯泡自动熄灭。这样既可以免去开灯的操作带来的不便，也可以自动关灯，从而提高照明的效率，减少能源的浪费。而且本装置操作简便，成本低，寿命长，可以社会中广泛推广，具有极高的实际使用价值。触摸感应式弊端在于，进入楼道首先要通过找LED指示灯才能发现开关按纽的位置，如果双手拿东西就不方便触摸，冬天戴手套也不能通过感应来进行控制灯点亮。本设计克服上述缺点，不需安置触摸式感应按纽，需开灯时，釆用一定的声响，如跺脚声、大声咳嗽一下来控制开灯，经过设定时间，被控光源自动断电熄灭。从而实现了“人来灯亮，人走灯灭”，杜绝长明灯。此系统以555定时器为基础，作为主控芯片，再加上光照传感器，声音传感器等模块配合系统工作。共同组成了这一个声光控延时交流电源开关电路。系统可以在运行后，在没有人操作的情况下，智能开启或者关闭公共区域的照明装置。对于现在高层建筑越来越普遍，公共照明的需求越来越高的情况，具有极高的价值。而且该系统操作简便，运行难度较低。所需要的基本材料也不多，所以 在可行性上也有很高的保证。保证系统能够在运行时间内不断地对负责区域内来人情况，光照强度，包括时间等其他条件的数据进行不断地检测收集记录，并且对这些检测到的数据进行处理，以便于系统可以发出指令来完成相对应的动作。
1.2声控延时开关国内外概况
近年来，随着我国照明设备行业的快速崛起，我国的照明产品出口量也越来越大。而且中国作为世界上最大的代加工的市场。很多发达国家都会将需要大量人工的简单机械操作的部分转移到中国来完成。一是中国有足够多的劳动力来完成这些操作，二是中国的劳工成本相对较低。可以提高产品在市场上的竞争力。而且现在不仅在我国，包括世界上的很多其他国家都在加大基础设施的建设力度。在几年前就由中国领头在世界范围内建立了“亚投行”，我相信跟随者国家政策，我国的照明市场将会进一步的提高出口，持续长时间的繁荣。除去传统的照明装置，随着社会的发展，出现了越来越多并且越来越复杂的实际需要。许多设备正朝着自动化和智能化方向发展。照明装置也不例外。很多的公共区域甚至玩具上都会应用到。因此从市场需要的角度来说，照明行业将会在可见的很长的时间里都会处于高速发展的状态。同时面临的发挑战也是越来越多。从实际需求的角度来说，首先就是自动化，便民化，现代的照明装置必须要使用方便，操作简单，且适合用于大规模的推广。其次就是通过科学技术手段，提高照明效率，适应不同场合、不同需求。最后还得考虑到环保方面，减少能源浪费，合理使用灯光，避免造成光污染。因此针对这些需求，我国出台了最新的建筑照明标准，我们的生产厂商也应该严格遵守国家标准，瞄准市场需求，生产出合格的、便民的、完全可以满足各种场合需求的照明装置。
1.3声控开关的实际意义
声控开关的出现是根据市场的实际需要而来的。首先我们需要现代的照明装置操作简单，使用方便。声控开关完全不用操作，自动控制，减去了传统触摸式开关的不便之处。其次就是减少电能的浪费。声控开关可以在没有人经过、没有照明需求的情况下自动断开，这样可以极大的节约电能。最后就是要满足各种场合的照明需求，减少污染，节能环保。目前市场上我们可见的照明装置也有不少。除了最常见的触控开关外，还有声光开关、微波感应开关和热释光远红外感应开关。但是从实际使用的角度来看，微波感应开关的抗干扰能录较差，还不能完全满足使用需求。红外感应开关成本又偏高，而且安装难度较高，且使用寿命也短，不适合大规模的广泛使用。因此从这几个方面来看，声光控延时开关还是照明设备的首选产品，无论是性能上，操作上还是成本上，都能满足实际的使用需求，并且可以大规模的广泛使用。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2声控延时开关国内外概况 1
1.3声控开关的实际意义 2
1.4准备工作 2
第二章 系统方案设计 4
2.1声控延时开关 4
2.2信号放大模块 5
2.3延时开关电路 7
2.4电源电路 7
2.5电路原理图 7
第三章 系统硬件电路设计 9
3.1 设计电路框图 9
3.2设计实现方法 9
3.3实物硬件准备 9
第四章 硬件制作 12
4.1电路焊接的工艺要求 12
4.2制作过程中的问题与解决 12
4.3电路实物展示 13
第五章 硬件测试 15
5.1硬件测试 15
5.2电路故障与解决 15
结束语 16
致谢 17
参考文献 18
绪论
1.1课题背景
现如今，我国城镇化程度越来越高，随着城市人口密度的增加，建筑物的高度也在增加。随之而来的就是建筑楼道等其他公共场所的照明需要。很多时候大部分的人都做不到随手关灯，很多地方的照明装置基本上就成了长明灯，久而久之就造成了极大的浪费。而且用普通的触摸式开关也会有很多不方便的地方，比如说一个人手里拿着东西没有手去开灯，或者天黑的情况下，很难找到开关的位置。这样即使开灯了，在人过去以后也很少会主动关灯。因此，一体化声控延时开关就显得极为实用与方便。在实际情况中，我们经常将光控与声控结 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
合起来使用。首先光控开关检测外界的光照强度，当光线强度达到一定的可见度时，线路将断开连接。就算有人经过灯也不会打开。到晚上光照程度较低，光控电路导通。当有人经过发出声音时，声音控制电路打开，照明装置打开。经过一定的时间延迟后，灯泡自动熄灭。这样既可以免去开灯的操作带来的不便，也可以自动关灯，从而提高照明的效率，减少能源的浪费。而且本装置操作简便，成本低，寿命长，可以社会中广泛推广，具有极高的实际使用价值。触摸感应式弊端在于，进入楼道首先要通过找LED指示灯才能发现开关按纽的位置，如果双手拿东西就不方便触摸，冬天戴手套也不能通过感应来进行控制灯点亮。本设计克服上述缺点，不需安置触摸式感应按纽，需开灯时，釆用一定的声响，如跺脚声、大声咳嗽一下来控制开灯，经过设定时间，被控光源自动断电熄灭。从而实现了“人来灯亮，人走灯灭”，杜绝长明灯。此系统以555定时器为基础，作为主控芯片，再加上光照传感器，声音传感器等模块配合系统工作。共同组成了这一个声光控延时交流电源开关电路。系统可以在运行后，在没有人操作的情况下，智能开启或者关闭公共区域的照明装置。对于现在高层建筑越来越普遍，公共照明的需求越来越高的情况，具有极高的价值。而且该系统操作简便，运行难度较低。所需要的基本材料也不多，所以 在可行性上也有很高的保证。保证系统能够在运行时间内不断地对负责区域内来人情况，光照强度，包括时间等其他条件的数据进行不断地检测收集记录，并且对这些检测到的数据进行处理，以便于系统可以发出指令来完成相对应的动作。
1.2声控延时开关国内外概况
近年来，随着我国照明设备行业的快速崛起，我国的照明产品出口量也越来越大。而且中国作为世界上最大的代加工的市场。很多发达国家都会将需要大量人工的简单机械操作的部分转移到中国来完成。一是中国有足够多的劳动力来完成这些操作，二是中国的劳工成本相对较低。可以提高产品在市场上的竞争力。而且现在不仅在我国，包括世界上的很多其他国家都在加大基础设施的建设力度。在几年前就由中国领头在世界范围内建立了“亚投行”，我相信跟随者国家政策，我国的照明市场将会进一步的提高出口，持续长时间的繁荣。除去传统的照明装置，随着社会的发展，出现了越来越多并且越来越复杂的实际需要。许多设备正朝着自动化和智能化方向发展。照明装置也不例外。很多的公共区域甚至玩具上都会应用到。因此从市场需要的角度来说，照明行业将会在可见的很长的时间里都会处于高速发展的状态。同时面临的发挑战也是越来越多。从实际需求的角度来说，首先就是自动化，便民化，现代的照明装置必须要使用方便，操作简单，且适合用于大规模的推广。其次就是通过科学技术手段，提高照明效率，适应不同场合、不同需求。最后还得考虑到环保方面，减少能源浪费，合理使用灯光，避免造成光污染。因此针对这些需求，我国出台了最新的建筑照明标准，我们的生产厂商也应该严格遵守国家标准，瞄准市场需求，生产出合格的、便民的、完全可以满足各种场合需求的照明装置。
1.3声控开关的实际意义
声控开关的出现是根据市场的实际需要而来的。首先我们需要现代的照明装置操作简单，使用方便。声控开关完全不用操作，自动控制，减去了传统触摸式开关的不便之处。其次就是减少电能的浪费。声控开关可以在没有人经过、没有照明需求的情况下自动断开，这样可以极大的节约电能。最后就是要满足各种场合的照明需求，减少污染，节能环保。目前市场上我们可见的照明装置也有不少。除了最常见的触控开关外，还有声光开关、微波感应开关和热释光远红外感应开关。但是从实际使用的角度来看，微波感应开关的抗干扰能录较差，还不能完全满足使用需求。红外感应开关成本又偏高，而且安装难度较高，且使用寿命也短，不适合大规模的广泛使用。因此从这几个方面来看，声光控延时开关还是照明设备的首选产品，无论是性能上，操作上还是成本上，都能满足实际的使用需求，并且可以大规模的广泛使用。
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