声控延时电路

目录

目录

第一章课程设计内容与要求分析 (1)

1.1课程设计内容 (1)

1.2课程设计要求分析 (1)

第二章控制电路设计 (3)

2.1电源电路设计 (3)

2.2 声控延时电路设计 (3)

2.2.1 555简介 (4)

2.3 晶闸管开关电路设计 (5)

2.3.1晶闸管工作原理 (6)

2.4 电路原件清单 (8)

课程设计总结 (10)

参考文献

附录1：电路图

附录2：实物图

第一章课程设计内容与要求分析

1.1课程设计内容

1. 设计用于220V/60W白炽灯控制的声控延时电路，要求在弱声环境下白炽灯灭，强声环境下白炽灯点亮50S，然后白炽灯灭。延时控制使用NE555实现，白炽灯控制主电路采用BT151实现控制。

2. 白炽灯在强声环境下点亮时间不低于40S，亮度稳定。

1.2课程设计要求分析

我的设计题目是晶闸管构成声控延时灯电路。设计该题目，要明确以下几点：

1、该电路为针对实际问题的以弱控强性控制电路。因此，设计之前要考虑到什么样的电子器件或者是电气部件能作为弱电和强电的接口电路，并且还要对其工作原理比较熟悉。这一点很关键，它关系到用什么样的电路来实现对照明灯亮灭的控制。例如，我设计的电路是用晶闸管来作为该电路强弱电的接口电路的。晶闸管是典型的“以小控大”型电子器件，即能够利用很小的电流去控制晶闸管的导通和截止，从而实现照明灯亮灭的可控性。本电路采用的是单向晶闸管，当控制极为低电平时，晶闸管截止，控制极为高电平时晶闸管导通。很明显，利用数字电子技术的相关知识很容易就能够实现对晶闸管工作状态的控制。

2、明确了接口电路问题之后，就可以考虑通过什么样的电路来实现对晶闸管工作状态的控制。很明显，凡是能够实现输出为高低两种电平的电路都能够对晶闸管进行控制。对这种电路的要求是能够对外界触发信号进行相应的响应。

3、将题目理解清楚之后，再来考虑用什么样的方式来实现。考虑到电路对照明灯的控制要有延时功能，这些要求单稳态触发器基本都能满足。因此，可利用单稳态触发器来作为外界信号的处理部分。该电路可采用门电路来实现，也可以采用集成电路来实现。采用集成电路就是利用工作于

单稳模式的555定时器实现。

4、最后要明确的是，声电转换问题。声电转换可利用声电传感器实现，如压电陶瓷片、微型话筒等。

根据设计内容，电路应有三部分组成，分别是：电源电路、声控延时电路、晶闸管开关电路。电源电路主要为控制电路提供工作电压。声控延时电路根据外界声音信号作出相应的响应，加入了信号放大电路来对声音信号进行处理，经处理后的声音信号控制处于单稳工作模式的555定时器来实现声控及延时功能。晶闸管导通，照明灯点亮。

第二章控制电路设计

2.1电源电路设计

电源电路主要为控制电路提供工作电压，本设计采用传统的电源电路设计方法，即降压、整流、滤波、稳压，使电路输出12V直流电压供给控制电路。

本设计的电源电路部分为控制电路部分提供12V直流电压。由于本设计所涉及的电路最终实现对市电照明灯的控制，控制电路对直流电源的稳定性要求不需要很高，故采用传统的电源电路设计方法就可以产生符合控制电路工作要求的直流电压。电路图如图2-1所示。

图2-1电源电路图

2.2 声控延时电路设计

该电路能根据外界声音信号做出相应的响应。该电路由三部分构成，分别为：音频信号采集放大电路、工作于单稳模式的555定时电路及晶闸管开关电路。本设计采用小型驻极体电容话筒作为声电转换元件，并加入了信号放大电路来对声音信号进行处理，经处理后的声音信号控制处于单

稳工作模式的555定时器来实现声控及延时功能。

电路图如图2-2所示。

图2-2 声控延时电路图

2.2.1 555简介

555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。

它的各个引脚功能如下：

1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地.

8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 - 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 - 18V。一般用5V。

3脚：输出端Vo。

2脚：低触发端。

6脚：TH高触发端。

4脚：是直接清零端。当端接低电平，则时基电路不工作，此时不论、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。

5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。

7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。

在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下，555时基电路的功能表如表2-1示。

表2-1 555定时器功能表

清零端高触发端TH低触发端Q放电管T功能

0××0导通直接清零

1010导通置0

1101截止置1

10

10

1

1

保持上一状态

截止

保持上一状态

置1

保持上一状态

2.3 晶闸管开关电路设计

该电路受声控电路555定时器输出端的控制。当其输出低电平时，晶闸管截止，由于照明灯与晶闸管串联，所以灯熄灭；当其输出高电平时，晶闸管导通，照明灯点亮。