声控灯电路图2

一、电路图：
二、电路原理：
1．D2～D5构成桥式电路，在U1D输出端为低电平时，可控硅SCR不导通，电灯LAMP无电流通路不会点亮。

只有在U1D输出端为高电平时，可控硅
SCR1导通时，电灯LAMP才会点亮。

2．D2～D5、R7、DW、C3组成稳压二极管稳压电路产生7.5V直流电压给控制电路供电。

3．控制电路由三极管9013、COMS电路四与非门CD4011等元件组成。

声电转换器MIC将声音转换成电信号、光敏电阻MG45受光线控制改变其阻值的大小（光强电阻变小）。

C2、R5组成亮灯延时电路，时间常数＝R5×C2。

控制的具体过程请同学自己分析。

三、电路安装注意事项：
电路板与220V高压连接在一起，在接220交流电时，必须接上灯泡（220V、25W即可）。

并且要特别注意防止触电。

四、思考题：
1．电灯要点亮，U1A的输入端的电压应该为什么电平？
2．D1管的作用是什么，是否可以省略此二极管？
3．U1可以用4与门代替吗？你认为电路还有可以改动的地方吗？
声光控延时开关原理与制作
用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。

在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。

声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合广大电子爱好者自制。

一、电路的工作原理
声光控延时开关的电路原理图见图1所示。

电路中的主要元器件是使用了数字集成电路cd4011，其内部含有4个独立的与非门vd 1～vd4，使电路结构简单，工作可靠性高。

顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启"，若干分钟后延时开关“自动关闭"。

因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。

明确了电路
的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，由此可画出图2所示的方框图。

结合图2来分析图1。

声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒bm接收并转换成电信号，经c1耦合到vt的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(vd1)的2脚，r4、r7是vt偏置电阻，c2是电源滤波电容。

为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻rg等元件组成光控电路，r5和rg组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，rg两端的电压高，即为高电平间t=2πr8c3，改变r8或c3的值，可改变延时时间，满足不同目的。

vd3和vd4构成两级整形电路，将方波信号进行整形。

当c3充电到一定电平时，信号经与非门vd3、vd4后输出为高电平，使单向可控硅导通，电子开关闭合；c3充满电后只向r8放电，当放电到一定电平时，经与非门vd3、vd4输出为低电平，使单向可控硅截止，电子开关断开，完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

二极管vd1～vd4将交流220v进行桥式整流，变成脉动直流电，又经r1降压，c2滤波后即为电路的直流电源，为bm、vt、ic等供电。

二、元器件的选择
ic选用cmos数字集成电路cd4011，其里面含有四个独立的与非门电路。

内部结构见图3，vss是电源的负极，vdd是电源的正极。

可控硅t选用1 a／400v的进口单向可控硅1 00-6型，如负载电流大可选用3a、6a、10a等规格的单向可控硅，单向可控硅的外
形如图4所示，它的测量方法是：用r×1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极(如印制板图所示)，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极k，这时表针有读数，黑表笔马上离开控制极k这时表针仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接说明该可控硅是完好的。

驻极体选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用r×100档将红表笔接外壳的s、黑表笔接d，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好，摆动越大灵敏度越高；光敏电阻选用的是625a型，有光照射时电阻为20k以下，无光时电阻值大于100mq，说明该元件是完好的。

二极管采用普通的整流二极管1n4001～
1n4007。

总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。

其它元件按图1所示的标注即可。

三、安装制作
准备好全套元件后，用万用表粗略地(因出厂前已测量过)测量一下各元件的质量，做到心中有数。

焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要装反，注意极性的正确，否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。

印刷电路图如图5所示。

声光控灯原理简述
原理图如下：
为了讲解方便，我们把它分为几个部分，但是实际上它们互相联系、结合成一个整体，是不可分割的。

请注意：CD4011是美国型号，CC4011是中国型号，内部结构和功能基本一样。

一、CD4011内部结构和工作特性：
4011内部有四个与非门电路组成，具有功耗低、抗扰度强、电源电压范围宽等特点，而且附加输出缓冲器，因此输入输出传输特性得到改善；当负荷增加而引起的传输时间变化被控制在最小限度。

单一的与非门如下图：
A、B输入端，Y输出端。

当A、B都是高电位时，Y是低电位。

当A、B至少有一个为低电位时，Y总是高电位。

真值表如下：
可用算式表示：
A*B＝Y
二、自动灯工作原理：
（1）电源部分
这是由一个开关控制通断的直流电源，此从略。

电容C1的功能只是为了改善电源的性能，减小电源的内阻，尤其在电池使用较久、电压下降时，C1可以使声控放大电路继续发挥较好的作用。

（2）声控电路
这里我们采用的声控电路不是三极管开关电路，而是三极管放大电路；利用放大电路的一个功能——简单一点讲，就是：当三极管基极电流变大时，集电极电流会有成百上千倍的增大（电流放大作用），同时使集电极电压下降。

电路中R1是三极管的偏流电阻，阻值2M（兆欧）。

三极管的C集连接可变电阻W，调节这个电阻使C极的起始电压处在比与非门电路1A输入阀值（高低电平分界）略高一点的电位。

1A的初始状态，由于两个输入端都是高电位，所以输出端是低电位。

压电陶瓷片是作为声音的传感器使用，当外界有一定声响，它输出电压给三极管的B、E极，产生Ib，如上所述它的C极电位下降，与非门1A输出端变为高电位；声响消失，1A的输出端又回复到低电位。

（3）4011内部几个与非门电路的工作过程
1A的1脚（以下简称1A1）始终是高电位，1A2的电位受三极管9014集电极的控制，当外界有一定强度声响，压电陶瓷片在此作为声音传感器，即把声响传到三极管9014，使9014的集电极电压发生变化（电位下降），它和1A2连接，使1A2的电位也下降而且低于阀值使之处于低电位，于是1A的输出端Y变为高电位；暂时忽略光敏电阻LR的作用，假设2A6处于高电位，那么2A的输出端Y处于低电位，于是电源通过电阻R4和二极管4148形成电流回路，由于二极管的箝位作用，使二极管的正极一端也处于低电位（只比负极端高出0.7V）也就是把3A8、3A9、4A12、4A13（它们都并联）全部拉到低电位，而3A、4A的输出端都变为高电位，它们输出的电流把发光二极管LE点亮。

（4）延时电路
但C2下端的低电位是不能持久的，因为它并联着电阻R4， R4的上端连接电源正极，把下端的低电位慢慢拉高，当电位达到和超过阀值，3A、4A翻转——输出端变为的低电位，于是LE熄灭，这就是延时功能；如果没有电容C2（47uF），那么下端的低电位可以很快上升，电容使上升的过程变慢，这就是电路的延时功能。

（5）光控电路
再看光敏电阻LR的作用：当环境有一定亮度时，LR阻值很小，所以2A6处于低电位，不论2A5是什么电位，2A的输出总是高电位，二极管4148因为电压反偏而截止， C2和R4下端始终处于高电位，也就是使3A、4A的四个并联输入端都处于高电位，它们的输出端处于低电位，所以电路在亮环境下不论出现多大强度音响LE都不会发光。

元件识别和焊接：
（一）电阻： 5个电阻，它们分别是——
R1（红黑黑黄棕）2M（兆欧）三极管9014的偏流电阻
R2（棕黑黑橙棕） 100K（千欧）4011与非门A1①脚高电位电阻
R3（棕黑黑黄棕） 1M（也可以用2M电阻，但一般适用1M）控制光控灵敏度
R4（红黑黑黄棕）2M 延时控制电阻
R5（蓝棕黑棕棕）声控灵敏度调试电阻
（二）三极管9014等元件的焊接，注意三极管EBC极性，注意二极管4148的正负极性，注意发光二极管的极性。

（三）集成电路4011的焊接：首先焊接集成电路的座子，注意座子缺口的方向朝向图中标记⑴脚和⒁脚的方向；插入集成电路时注意和电路板所标示的引脚一致，而且插入时不能有一条插脚弯曲。

（四）压电陶瓷片的焊接：压电陶瓷片的两极分别是中间的一个圆片和外面的一个圆环；用两条短导线（3～4厘米）焊接到圆片和圆环上，焊接时要用适量助焊剂。

还要注意：焊好以后不可用力拉动导线，否则容易损坏压电陶瓷片。