聲光控開(kāi)關(guān)電路

1、10摘要 聲控開(kāi)關(guān)，全稱是聲控延時(shí)開(kāi)關(guān)，是一種內(nèi)無(wú)接觸點(diǎn)，在特定環(huán)境光線下采用聲響效果激發(fā)拾音器進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換來(lái)控制用電器的開(kāi)啟，并經(jīng)過(guò)延時(shí)后能自動(dòng)斷開(kāi)電源的節(jié)能電子開(kāi)關(guān)。 生活中，好多地方都使用聲控?zé)粽彰鳎暪怆p控延時(shí)照明燈白天自動(dòng)關(guān)閉，夜間有人走動(dòng)時(shí)，其腳步聲或談話聲可使電燈自動(dòng)點(diǎn)亮，聲音過(guò)后30s電燈又會(huì)自動(dòng)熄滅。這種延時(shí)照明控制開(kāi)關(guān)能有效地消除長(zhǎng)明燈、節(jié)約電能； 聲控開(kāi)關(guān)，即采用模電數(shù)電混合集成電路，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，控制電路中電流。其中重要部件光控電子開(kāi)關(guān)，它的“開(kāi)”和“關(guān)”是通過(guò)可控硅的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)，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?zé)粲置麨槁暪饪責(zé)?。該裝置適合廣泛用

2、于樓梯、走廊、路燈和廁所等場(chǎng)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(shè)計(jì)目的：4二、設(shè)計(jì)要求：4三、設(shè)計(jì)過(guò)程4四、 電路圖8五、 設(shè)計(jì)總結(jié)8六、參考文獻(xiàn) 9一、設(shè)計(jì)目的：掌握光敏傳感器及其電路應(yīng)用原理二、設(shè)計(jì)要求：（1）了解聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)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(xué)習(xí)聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)。（4）光線暗時(shí)，聲音觸發(fā)開(kāi)關(guān)接通燈亮，延時(shí)一定時(shí)間（30秒左右）后自動(dòng)熄滅三、設(shè)計(jì)過(guò)程1. 設(shè)計(jì)任務(wù)分析聲光控開(kāi)關(guān)電路應(yīng)由電源電路、聲控電路、光控電路、延時(shí)電子開(kāi)關(guān)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(shí)R8,C3二級(jí)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(shè)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(shè)備，其作用是把送入的聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而用這種信號(hào)去控制所需要的電器設(shè)備。常用的電路有：小信號(hào)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(lái)的光源來(lái)控制電路的設(shè)備。其作用是把外來(lái)送入的光源轉(zhuǎn)換電信號(hào)，從而用這種信號(hào)去控制所需要的電器設(shè)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(shí)電子開(kāi)關(guān)電路延時(shí)電子開(kāi)關(guān)電路它是用電路中送入的信號(hào)進(jìn)行控制電路的設(shè)備。其作用是用送入來(lái)的信號(hào)去控制電路，使電路達(dá)到延時(shí)的效果。常用的延時(shí)電路有按鍵延時(shí)電路、感應(yīng)延時(shí)電路、開(kāi)關(guān)控制延時(shí)電路、光控延時(shí)電路、聲光雙控延時(shí)電路等。而本電路延時(shí)電子開(kāi)關(guān)電路使用主要的電路為聲光雙控延時(shí)電路部分。聲光雙控電路是聲、光控開(kāi)關(guān)的組合。它是利用駐極體話筒是否采集到聲音信號(hào)，光敏電阻感應(yīng)光線的明暗來(lái)改變信號(hào)的高低電平，以達(dá)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(dǎo)通的原理來(lái)控制燈泡的亮滅。2.電源電路的設(shè)計(jì)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(guò)程是將220V單相交流電壓直接輸入有一定匝數(shù)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(guò)單相橋式整流電路，得到脈動(dòng)系數(shù)較大的直流電壓。為了減小電壓的脈動(dòng)，將經(jīng)過(guò)整流橋整流后的直流電壓通入由濾波電容構(gòu)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(gè)穩(wěn)壓二極管構(gòu)成，利用二極管的穩(wěn)壓特性，使得到不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)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(shè)計(jì)此電源電路還有

6、其他方式的設(shè)計(jì)。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(nèi)波動(dòng)，可以將220V交流電源通過(guò)整流橋后用兩個(gè)阻值較大的電阻R1、R2進(jìn)行分壓，并用電容C在電阻R2上并聯(lián)，對(duì)R2的電壓進(jìn)行濾波，最后在電容C形成上正下負(fù)的直流電壓。R1、R2的取值應(yīng)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(lián)的負(fù)載大小，在此次電路設(shè)計(jì)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(lái)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(kāi)關(guān)節(jié)能燈控制電路原理圖工作原理：利

7、用聲光傳感來(lái)控制電。VD1VD4構(gòu)成橋式電路，R4、VD8、DW1、C3組成穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路產(chǎn)生5V直流電壓給控制電路供電。在白天，光線強(qiáng)，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(wú)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(wú)聲音，MIC內(nèi)阻大，U1C的8、9腳高電平，10腳輸出低電平，VD9截止，C3無(wú)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(nèi)阻減小，U1C的8、9腳低電平，10腳輸出高電平，VD9導(dǎo)通，U1D的12、13腳為高電平，11腳輸出低電平，VD10導(dǎo)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(dǎo)通，燈亮。延時(shí)控制：聲音過(guò)后，MIC內(nèi)阻增大，U1C的8、9腳高電平，10腳輸出低電平，VD9截止， C3通過(guò)R9放電，放電時(shí)間長(zhǎng)短決定燈亮的時(shí)間，放電至U1D的12腳為低電平時(shí)，燈滅。5、 設(shè)計(jì)總結(jié)本次設(shè)計(jì)涉及到傳感器和電子技術(shù)的一些理論知識(shí)。其中包括光敏電阻的結(jié)構(gòu)和工作原理，駐極體的工作原理等。通過(guò)本次設(shè)計(jì)加深

9、了傳感器的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用的能力，懂得如何設(shè)計(jì)整流電路最高效，如何設(shè)計(jì)延時(shí)電路等。學(xué)會(huì)如何分析電路，解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題以及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的方法。另外，對(duì)于本次設(shè)計(jì)在生活中的應(yīng)用有以下想法。在生活中聲光控電路不僅應(yīng)用于燈開(kāi)關(guān)，還可以應(yīng)用很多的自動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，甚至還可以做成簡(jiǎn)易的報(bào)警電路；做為學(xué)電子信息的一名學(xué)生，我們還可在這一領(lǐng)域探討研究，將聲光控電路加以改進(jìn)。參考文獻(xiàn)【1】 清華大學(xué)電子學(xué)教研組編，童詩(shī)白華成英主編. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). 第4版. 北京：高等教育出版社， 2010.【2】 清華大學(xué)電子學(xué)教研組編， 閻石 主編. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). 第5版. 北京：高等教育出版社， 2010.【3】 龔華生 主編. 實(shí)用電路創(chuàng)意制作自學(xué)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(shè)計(jì)、制版與仿真. 北京：清華大學(xué)出版社，2008.【5】 劉天旺 主編. PROTEL99SE電路設(shè)計(jì)應(yīng)用教程. 北京：電子工業(yè)出版社， 2007.【6】 何小艇，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，浙江大學(xué)出版社，2001年6月【7】姚福安，電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐，山東科技技術(shù)出版社，2001年10月【8】王澄非，電路與數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)實(shí)踐，東南大學(xué)出版社