基于单片机的声光控智能开关的设计开题报告

 2022-09-21 09:34:26

1. 研究目的与意义

随着电子技术的发展,尤其是数字技术的发展,用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要,而且贴近我们的实际生活。降低能耗,节约能源,声光控开关体积小,外形美观,反应灵敏,制作容易,是公共场合照明开关的理想选择。公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量,为国家、单位、个人造成经济损失。另外,由于频繁开关或其他人为因素,墙壁开关的损坏率很高,既增大了维修量也浪费了资金,容易造成事故隐患。因此,设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。本课题就是要求设计一款基于单片机的声光控智能开关,要求系统实现以下功能。在白天,即使有声音,照明灯不会亮。只有在天黑以后,当有人走过发出脚步声或其它声音时,照明灯会自动点亮,提供照明,当人们走过之后,灯延时几分钟后会自动熄灭,从而达到节能的目的。

2. 课题关键问题和重难点

1、采集到的声音信号如何转化为数字信号经过单片机处理。用声音传感器将声音信号转换成电信号,怎样使采集到的电信号触发导通。没有光照时当声强达到一定程度时使得灯泡自动点亮后,需延时一段时间后,灯泡自动熄灭。怎样使照明电路延时,并且延时时间可调,并用LED动态显示方式显示倒计时等数据,这是难点。

2、声控电路的设计及电路原理图的设计。如何设计麦克风的驱动,以及设计光面电阻信号的采集能准确被单片机识别。

3、光信号如何转化为电信号当光线较亮时,如何把外界光亮程度采用光敏电阻转换相应的电压值,然后怎样将得到的电压值转换成单片机可接受的数字信号。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

单片机发展史

单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。[2]由于单片机在工业控制领域的广泛应用,为使更多的业内人士、学生、爱好者,产品开发人员掌握单片机这门技术,于是产生单片机开发板,比较有名的例如电子人DZR-01A单片机开发板。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作。单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和,甚至比人类的数量还要多。

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

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4. 研究方案

1、设计要求

1) 设计一个光控电路(光敏电阻);

2) 一个声控电路(用声控元件将声响信号转化为相应的电信号);

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5. 工作计划

第 1 周 阅读相关资料,理解有关内容;

第 2 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;

第 3 周 熟悉单片机处理技术及其实现方法;

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