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基于NE555的声光控智能灯设计

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简介

该工程为《EDA技术及其应用(活页式)》教材的项目三 声光控智能灯电路

简介:该工程为《EDA技术及其应用(活页式)》教材的项目三 声光控智能灯电路

开源协议

GPL 3.0

创建时间:2023-03-30 15:17:55更新时间:2023-05-10 11:16:51

描述

1 项目简介

    基于NE555的声光控智能灯设计,集声控、光控、延时自动控制技术为一体。当拨动开关S1未打开时,咪头MIC采集声响时,VOUT显示灯会通电亮灯。当拨动开关S1打开时,受光控自锁,光敏电阻LDR受光线影响时,即光线较强时,有声响也不通电亮灯;光敏电阻LDR不受光线影响时,即光线较暗时,有声响时显示灯VOUT会通电亮灯。 可通过调节电位器RP1的阻值,来改变VOUT显示灯的亮灯时长。

2 总体方案

    总体方案系统框图如图所示,声光控智能灯电路为声光两级控制照明电路,照明灯开关队光线强弱的感应控制是第一级开关,对声音的感应控制是第二级开关。延时控制通过NE555定时器构成的单稳态触发电路实现。

图2-1 基于NE555的声光控智能灯系统框图

3 电路原理

    电源部分采用采用Micro USB接口沉板设计,板载5.08mm_3P螺钉式接线端子,可外接电源供电和输出VOUT电压。通电时,二极管D1起防倒灌作用,POWER指示灯亮起,电源供电正常。

    未打开拨动开关S1时,光敏电阻LDR不起作用,咪头MIC采集到声音信号,经三极管Q1和Q2放大至NE555定时器的2脚触发,NE555定时器的3脚输出高电平,VOUT显示灯亮起。

    打开拨动开关S1时,白天光线较强时,光敏电阻LDR受光线的影响,阻值减小,NE555定时器的4脚电压被拉低,NE555定时器复位,即使咪头MIC采集到声音信号,NE555定时器的3脚始终输出为低电平,VOUT显示灯不会亮起。傍晚环境光线变暗后,光敏电阻LDR不受光线的影响,阻值增大,NE555定时器的4脚电压升高,NE555定时器正常工作,咪头MIC采集到声音信号,经三极管Q1和Q2放大至NE555定时器的2脚触发,NE555定时器的3脚输出高电平,VOUT显示灯亮起,声音消失后,NE555处在暂稳态状态,当电容C2电压充电升高至NE555定时器的6脚的阈值电压2/3VCC时,7脚呈现低阻态,电容C2通过7脚内部对地放电,3脚电压变成低电平,VOUT显示灯熄灭。

    NE555暂稳态的工作时间长短决定了VOUT显示灯亮的时间长短,通过调节电位器RP1的阻值,可改变NE555定时器3脚产生的脉冲频率和占空比。当电位器阻值减小时,VOUT显示灯亮灯时间变短;当电位器阻值增大时,VOUT显示灯亮灯时间变长。

图3-1 基于NE555的声光控智能灯原理图

 

4 物料清单

序号 位号 参数 封装 数量 商品编号
1 R1 1KΩ RES-TH_1/4W 1 C172978
2 R2 22KΩ RES-TH_1/4W 1 C172986
3 R3 2MΩ RES-TH_1/4W 1 C115329
4 R4 1MΩ RES-TH_1/4W 1 C61306
5 R5 33KΩ RES-TH_1/4W 1 C70762
6 R6,R11 4.7KΩ RES-TH_1/4W 2 C61297
7 R7,R12 10KΩ RES-TH_1/4W 2 C410695
8 R8 120KΩ RES-TH_1/4W 1 C58671
9 R9 49.9KΩ RES-TH_1/4W 1 C2843025
10 R10 1.2KΩ RES-TH_1/4W 1 C58590
11 RP1 1MΩ RES-ADJ-TH_2.54mm_3P 1 C118944
12 LDR MG-52B RES-TH-5mm 1 C559383
13 C1,C2 104 CAP-TH_2.54mm 2 C353909
14 C3 10uF CAP-TH_1.5mm 1 C43798
15 C4 103 CAP-TH_2.54mm 1 C377844
16 D1 1N4007 DO-41 1 C189226
17 Q1 9013H TO-92-3 1 C118553
18 Q2,Q3 S8050 TO-92-3 2 C717453
19 POWER,VOUT LED红灯 LED-TH-3mm 2 C84774
20 MIC GMI6050P MIC-TH_6mm 1 C233951
21 U1 NE555 DIP-8 1 C398063
22 S1 SW-SPDT SW-TH 1 C136719
23 USB1 Micro USB Micro-USB-SMD_5P 1 C40957
24 CN1 CONN-TH_3p CONN-TH_5.08mm_3P 1 C2915640
25 TP1~TP4 铜柱螺丝 M3×10+6 4 C551322
26 - PCB空板 - 1 -

5 焊接装配

图5-1 基于NE555的声光控智能灯套件

图5-2 基于NE555的声光控智能灯装配图

图5-3 基于NE555的声光控智能灯实物图

设计图

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