声光控开关设计与制作课件

设计任务

设计制作 设计一声、光控开关，满足： 在白天或光线较亮时，节电开关呈关闭状 态。光不亮：夜间或光线较暗时，节电开 关呈预备工作状态，当有人经过该开关附 近时，脚步声、说话声、掌声等都能打开 节电开关。延时一段时间后开关自动关闭。 下一次有触发时再次打开开关。该开关适 用与楼道、厕所、洗刷间、走廊等公共场 所。
设计内容

1．根据具体情况计算电路参数 2．选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、电感、 （稳压）二极管、三极管和可控硅的数值、质量、电器性 能的准确判断 3．根据实际外壳大小设计1：1印刷板布线图 4．设计制作印刷线路板


5．焊接、调试电路
设计要求


这里介绍的节电开关，在白天或光线较亮 时，节电开关呈关闭状态，灯不亮，夜间 或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。 当有人经过该开关附近时，脚步声等把节 电开关启动，灯亮，延时40~50秒后节电 开关自动关闭、灯灭。 工期要求：整个项目在16学时内完成。
设计要求



要求灵敏度高，感应距离为3米。 延时1-65S（可调）后开关能自动断开， 灯灭。 灯泡有220V市电供电。也可接100W以下的 其他电气设备。 节电开关自身消耗小于0.5W。
给定条件

给出电路图、要求安装设计实用产品、声控 节电开关照明时间控制1分钟内，整个电路采 用分立元器件或者数字集成电路组成。
光敏电路

R4、R5和光敏电阻R11组成 光控电路。光敏电阻在光亮 的环境下电阻值很小相当于 短路，在黑暗的环境下电阻 值很大，相当于开路。因此 在光亮时阻止声音信号继续 往后送。。
延迟电路

D4、D5、C5、R8、KG1构 成延时控制电路。通过对C4的 充放电来实现等亮的时间长短。 C4通过R8 把直流触发电压加 到MCR控制端，MCR导通， 灯泡点亮。灯泡发光时间长短 由C4、R8 的参数决定
麦克风
麦克风的分类：动圈式。 驻极式
放大电路

话筒MIC1和VT1、R1~R3、 C1组成声音拾取放大电路。 为了获得较高的灵敏度， VT1 的β值选用大于100。 话筒MIC也选用灵敏度高的。 R3不宜过小，否则电路容 易产生间歇振荡。
倍压整流

C2、D1和D2、C3构成 倍压整流电路。把声音信 号变成直流控制电压。


故障判断

1。元器件安装后，通电220v电压检查不正常情况下：检查元器件是否安装正确。 2. 在这种不明确情况下，可以不通交流电，加入8V直流电压到D4阳极，检查各 个三极管工作电压。

1) VE = +6.8V（VT3的e极电压）
2) 检查电子开关是否正常。将万用表电压档测可控硅(MCR100-6)阴阳极电压， 当短接VT3的e、c极，可控硅(MCR100-6)阳极电压下降为零，说明电子开关电 路正常。
基本组成部分

该声控照明节电开 关电路原理方框， 由话筒、声音放大、 倍压整流、光控、 电子开关、延时和 交流开关七部分电 路组成。
声控照明节电开关电路原理图
电路基本原理

电路原理：话筒MIC1和VT1、R1~R3、C1组成声音拾取放 大电路。为了获得较高的灵敏度，VT1 的β值选用大于100。 话筒MIC也选用灵敏度高的。R3不宜过小，否则电路容易产 生间歇振荡，C2、D1和D2、C3构成倍压整流电路。把声音 信号变成直流控制电压。R4、R5和光敏电阻R11组成光控电 路。有光照射在R11上时，阻值变小，对直流控制电压衰减 很大。VT2、VT3和R7、D3组成的电子开关截止，C4 内无 电荷，单向可控硅MCR截止，灯泡不亮。在MCR截止时，直 流高压经R9、R10、D4降压后加到C3、CW1（稳压管）上 端。C3为滤波电容，CW1为稳压值12~15V的稳压二极管， 保证C3上电压不超过15V直流电压。当无光照射R11 时， R11 阻值很大，对直流控制电压衰减很小，VT2、VT3等组 成的电子开关导通，D3 也导通，使C4充电。R8、C5和单 向可控制MCR、D5~D8 组成延时与交流开关。C4通过R8 把直流触发电压加到MCR控制端，MCR导通，灯泡点亮。灯 泡发光时间长短由C4、R8 的参数决定，按图中所给出的元 器件数值（R8为22K），发光30秒左右后，MCR截止，灯 熄灭。C5为抗干扰电容，用于消除灯泡发光抖动现象。
电子开关

VT2、VT3等组成的电子 开关，当R11无光照射 R11两端电位高使VT2饱 和导通，R7产生高的电位 差，使VT3饱和导通。
交流开关

单向可控制MCR、 D5~D8 组成交流开关通 过MCR的导通来控制灯的 亮和灭。
涉及元件

涉及元件：色环电阻
管 整流二极管 可控硅 灯珠
光敏电阻 电解电容 稳压二极管 晶体三极管
开关二极 驻极话筒
来自百度文库
工具仪器：电烙铁
模拟万用表
示波器
制作检测

为确保制作能一次成功，所有元器件都要认真检 测，判别元器件是否完好。 最容易分不清二极管 +、-极，三极管E、B、C 极位置。特别注意可 控硅检测。
制作注意事项

1. 首先检查你的印刷电路是否设计正确，元器件位置是否 安装正确。特别是话筒、二极管、三极管、电容等极性不 要装错。 2. 焊接质量尤其重要。焊接时间较长易损坏元器件，焊点 处理是否合理，有没有焊接点短路、虚焊、多余管脚是否 剪去。 3. 制作过程中必需听从实训老师电子制作按排和要求。遵 守纪律，注意用电安全，按照正常规程进行操作。

3) 检测Mic话筒两端电压约2~3V左右，说明Mic话筒连接正确。再检查R11光敏 电阻两端电压值，光照时电压较低，不受光时电压较高，说光控电路工作正常；
4）整体测试 将光敏电阻用不透光的物体遮档住，测量VT3发射极对地电压，当 发出响声在话筒边发出声音时，测得的电压就为5V以上，然后没有声音后又变为 0。 以上各项测试是正常工作时的电压变化情况，如实际制作好后不能实现设计的功 能，按照单元电路的分析方法，分步查找原因。
声光控节电开关的设计与制作


指导教师：郝延春 班级啊：信号3093 组别：第六组
声光控节电开关设计与制作
指导教师：郝延春 小组：第六组
设计题目
声光控节电开关
工期要求
整个项目在16学时内完成。
项目目录



设计任务及要求 基本元器件的识别、测试及选用 基本原理与分析 设计过程及运算 安装与调试 心得体会 参考文献