聲光控開關電路

1、10摘要 聲控開關，全稱是聲控延時開關，是一種內無接觸點，在特定環(huán)境光線下采用聲響效果激發(fā)拾音器進行聲電轉換來控制用電器的開啟，并經過延時后能自動斷開電源的節(jié)能電子開關。 生活中，好多地方都使用聲控燈照明，聲光雙控延時照明燈白天自動關閉，夜間有人走動時，其腳步聲或談話聲可使電燈自動點亮，聲音過后30s電燈又會自動熄滅。這種延時照明控制開關能有效地消除長明燈、節(jié)約電能； 聲控開關，即采用模電數電混合集成電路，進行邏輯運算，控制電路中電流。其中重要部件光控電子開關，它的“開”和“關”是通過可控硅的通斷來實現，而可控硅的通斷又受自然光的亮度（或人為亮度）控制，故聲控燈又名為聲光控燈。該裝置適合廣泛用

2、于樓梯、走廊、路燈和廁所等場所的照明，起到日熄夜亮的控制作用，以節(jié)約用電。目錄一、設計目的：4二、設計要求：4三、設計過程4四、 電路圖8五、 設計總結8六、參考文獻 9一、設計目的：掌握光敏傳感器及其電路應用原理二、設計要求：（1）了解聲光控延時開關電路的組成及工作原理。（2）熟悉駐極體話筒和光敏電阻器的特性。（3）學習聲光控延時開關電路設計。（4）光線暗時，聲音觸發(fā)開關接通燈亮，延時一定時間（30秒左右）后自動熄滅三、設計過程1. 設計任務分析聲光控開關電路應由電源電路、聲控電路、光控電路、延時電子開關電路四大部分組成。如圖所示：放大VT檢音BM感光電阻RG控制門D1延時R8,C3二級整形

3、D3,D4繼電器T燈泡整形D2電源電路電源電路它是給電路提供能源的設備，其作用是給電路提供電源，使電路能正常的工作。常用的電路有：半波整流、全波整流、橋式整流、而常用的電源電路使用的是橋式整流電路為主要電源電路部分。聲控電路聲控電路它是用聲音控制電路的設備，其作用是把送入的聲波轉換為電信號，從而用這種信號去控制所需要的電器設備。常用的電路有：小信號放大電路、聲波控制電路等。而常用的聲控電路使用的是聲波控制電路為主要的聲控電路部分。光控電路光控電路它是用外來的光源來控制電路的設備。其作用是把外來送入的光源轉換電信號，從而用這種信號去控制所需要的電器設備。常用的電路有：發(fā)光器件電路、光敏器件電路和

4、光電顯示器件電路。而常用的光控電路使用的光敏器件電路為主要的光控電路部分。延時電子開關電路延時電子開關電路它是用電路中送入的信號進行控制電路的設備。其作用是用送入來的信號去控制電路，使電路達到延時的效果。常用的延時電路有按鍵延時電路、感應延時電路、開關控制延時電路、光控延時電路、聲光雙控延時電路等。而本電路延時電子開關電路使用主要的電路為聲光雙控延時電路部分。聲光雙控電路是聲、光控開關的組合。它是利用駐極體話筒是否采集到聲音信號，光敏電阻感應光線的明暗來改變信號的高低電平，以達到控制電路輸出高低電平的目的，再利用穩(wěn)壓管高電平導通的原理來控制燈泡的亮滅。2.電源電路的設計電源電路采用降壓、整流、

5、濾波和穩(wěn)壓的組合電路，將220V的交流電壓變?yōu)?V和12V的直流電壓。模塊圖如圖 2-1 電源變壓器整流電路 濾波電路 穩(wěn)壓電路圖 2-1降壓過程是將220V單相交流電壓直接輸入有一定匝數比的變壓器，得到降壓后的電壓。然后將變壓器副邊的交流電壓通過單相橋式整流電路，得到脈動系數較大的直流電壓。為了減小電壓的脈動，將經過整流橋整流后的直流電壓通入由濾波電容構成的濾波電路，使輸出較為平滑的電壓。要得到穩(wěn)定的直流電源需將濾波后的電壓輸入穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路有電阻個穩(wěn)壓二極管構成，利用二極管的穩(wěn)壓特性，使得到不受電網電壓波動和負載電阻變化影響的穩(wěn)定性較高的直流電壓。3. 電源電路的其他設計此電源電路還有

6、其他方式的設計。如圖2-3圖 2-3由于該電路所要求的電壓值可以在一定的范圍內波動，可以將220V交流電源通過整流橋后用兩個阻值較大的電阻R1、R2進行分壓，并用電容C在電阻R2上并聯，對R2的電壓進行濾波，最后在電容C形成上正下負的直流電壓。R1、R2的取值應該較大，使得電路上的電流較小，其中R2上的電壓值要考慮與R2并聯的負載大小，在此次電路設計中，后面連接的被控制電路、芯片、聲控、光控電路上的電阻連接起來大約為20K，所以取R2為20K，R1為150K,則R2上分得的電壓為U=0.9×220(R2RL) (R2RL+R1) 4、 電路圖聲光控開關節(jié)能燈控制電路原理圖工作原理：利

7、用聲光傳感來控制電。VD1VD4構成橋式電路，R4、VD8、DW1、C3組成穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路產生5V直流電壓給控制電路供電。在白天，光線強，光敏電阻R8阻值小，V3飽和，U1D的13腳為低電平，U1D輸出高電平，VD10截止，U1B的5、6腳為高電平，故4腳輸出低電平，U1A的3腳輸出高電平，V2飽和，可控硅V1的G極為低電平， V1截止，燈不亮。在晚上無聲音狀態(tài)，光敏R8阻值增大，V3退出飽和，U1D的13腳為高電平，該門的輸出由12腳的電平控制。無聲音，MIC內阻大，U1C的8、9腳高電平，10腳輸出低電平，VD9截止，C3無充電電壓，故U1D的12腳為低電平，維持11腳輸出高電平，與上

8、相同，燈不亮。在晚上有聲音狀態(tài)，MIC內阻減小，U1C的8、9腳低電平，10腳輸出高電平，VD9導通，U1D的12、13腳為高電平，11腳輸出低電平，VD10導通，U1B5、6腳低電平，4腳輸出高電平，U1A的1、2腳高電平，3腳輸出低電平，V2截止，可控硅V1的G極為高電平，V1導通，燈亮。延時控制：聲音過后，MIC內阻增大，U1C的8、9腳高電平，10腳輸出低電平，VD9截止， C3通過R9放電，放電時間長短決定燈亮的時間，放電至U1D的12腳為低電平時，燈滅。5、 設計總結本次設計涉及到傳感器和電子技術的一些理論知識。其中包括光敏電阻的結構和工作原理，駐極體的工作原理等。通過本次設計加深

9、了傳感器的認識和應用的能力，懂得如何設計整流電路最高效，如何設計延時電路等。學會如何分析電路，解決實驗中出現的問題以及分析問題解決問題的方法。另外，對于本次設計在生活中的應用有以下想法。在生活中聲光控電路不僅應用于燈開關，還可以應用很多的自動開關電路，甚至還可以做成簡易的報警電路；做為學電子信息的一名學生，我們還可在這一領域探討研究，將聲光控電路加以改進。參考文獻【1】 清華大學電子學教研組編，童詩白華成英主編. 模擬電子技術基礎. 第4版. 北京：高等教育出版社， 2010.【2】 清華大學電子學教研組編， 閻石 主編. 數字電子技術基礎. 第5版. 北京：高等教育出版社， 2010.【3】 龔華生 主編. 實用電路創(chuàng)意制作自學通. 北京：電子工業(yè)出版社， 2006.【4】 朱清慧張鳳蕊翟天嵩王志奎編著. Proteus教程電子線路設計、制版與仿真. 北京：清華大學出版社，2008.【5】 劉天旺 主編. PROTEL99SE電路設計應用教程. 北京：電子工業(yè)出版社， 2007.【6】 何小艇，電子系統(tǒng)設計，浙江大學出版社，2001年6月【7】姚福安，電子電路設計與實踐，山東科技技術出版社，2001年10月【8】王澄非，電路與數字邏輯設計實踐，東南大學出版社