声光控延时照明电路课程设计

目录

摘要 (1)

1 设计方案 (2)

2主要单元电路设计 (3)

2.1感光控制 (3)

2.2检声控制 (4)

2.3电源电路 (5)

2.4延时控制电路 (6)

2.5开关 (6)

2.6简易声光双控延时照明灯电路总原理 (7)

3组成框图 (9)

4 元件清单 (10)

参考文献 (11)

附录 (12)

心得体会 (14)

摘要

该声光双控延时照明灯电路由五部分组成：电源电路、感光电路、检音电路，延时开启电路及开关电路组成。本电路通过光敏电阻和MK对

外界光照和声音感应，经过电路的进一步处理从而实现对照明灯亮灭的控制。感光电路主要是由光敏电阻组成，当有光照时电阻阻值变小；夜晚无光时光敏电阻变大。声控检测功能是通过声音传感器实现的，当传感器接收到声音信号时，在电路产生谐振后产生一个微弱脉冲，从而将声音信号转化为电信号，即可方便及时的打开声控照明装置。白天有光照时，无论外界有没有声响，照明灯都不会点亮；夜晚无光照，当外界有声响时，照明灯点亮时间t后自动关闭,并且时间t可以手动调节.电路还具有在照明灯点亮期间又有新的声源出现，照明灯可重新计算通电时间t的功能。

1设计方案

本设计的声控电路时这样实现的：声音传感器对声强的感应，是在第一级开关开通时来控制照明灯的亮灭。当声音信号通过MK接收后，产生微小的交流信号，在经过三极管放大信号后，流入单向晶闸管的控制极，来实现主回路的导通，从而控制照明灯的点亮。

而光敏电阻对光线强弱的感应，有光照时光敏电阻阻值变小，时光信号变为低电平，当光信号和声音信号同时经过一个与非门，光敏电阻端为低电平，将此门锁住，从而实现控制照明灯第一级开关。

此电路照明灯点亮时间t后可以自动关闭，并且时间t可以手动调节。主要通过可调电阻与电容的充放电来实现延时控制及延时时间t的手动调节。在照明灯点亮期间若有新的声源出现，本电路可以重新计算通电时间t。当照明灯点亮期间，如有新的触发信号，电容快速放电后，又继续充电，从而使照明灯重新实现通电时间t。

2主要单元电路设计

2.1 感光控制电路

本课程设计中，感光控制电路的优先级别最高，在电路中位于第一优先级，对实现该电路的声光控的功能举足轻重。该光控电路主要有R5和光敏电阻R组成。

图2.1 光敏电阻的电气符号

图2.1为光敏电阻。光敏电阻是一种半导体器件，利用半导体的光电效应。当有光照时电阻很小，无光照时电阻很大。可用晶体管组成放大器，做成自动控制电路。有光照射在R上时，阻值变小，对直流控制电压衰减很大。夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，R两端的电压高，在光照下电阻变小，光信号和声信号同时经过一个与非门，光敏电阻阻值变小时，将此门锁住，来实现控制照明灯开关。

2.2 检声控制

本设计电路是用驻极体话筒MK和VT、R1，R2、C1组成声音拾取放大电路。

为了获得较高的灵敏度，VT 的β值选用大于100。话筒MK也选用灵敏度高的。把声音信号变成直流控制电压。夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，R两端的电压高。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，使单向单向晶闸管导通，电子开关闭合；C3充满电后只向R6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。

图2.2 传感器

声控制电路是由声音控制的电源开关，可以利用口哨声或击掌声控制电灯的开与关，不必再安装开关。将声控开关应用于楼道等公共部位，可实现照明的智能控制，只在夜晚有人走动时才自动开灯，人走后即自动关灯，既满足了照明的需要，又最大限度地节约了电能。

传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压，经过A/D转换被数据采集器接受。

声音传感器的作用相当于一个话筒（麦克风）。它用来接收声波，显示声音的振动图象。但不能对噪声的强度进行测量。

2.3 电源

由于该电路需要较大的工作电压，普通的电池无法提供使其正常工作的电压电流,所以我们在电源电路的设计上采用220V电压供电。直接把电路接到220V电压电网上，通过整流电路，滤波电路和降压电路将电网中的交流电转换为+12V的直流电，为电路中的三极管、74LS00集成电路及晶闸管等提供正常工作电压，而电灯直接接在220V交流电路上，当有触发信号使晶闸管导通时，电路构成回路，路灯亮起。整流电路采用二极管桥式整流电路，滤波电路通过R8,C2并联电路完成，而电阻R1用来实现降压，以提供电路正常工作电压。

图2.3 电源结构图

2.4 延时控制电路

图2.4 延时控制结构图

当D4导通时，电源通过可变电阻R6给C3充电，使其两端电压升高；当D4截止时，电容C3开始对R6放电，使进入VD3的信号一直为高电平，从而使电路起到了延时的作用。

2.5 开关

图2.5 开关器件

此图中R3的作用是防止电路产生间歇震荡，MCR100-6为单向晶闸管，在此晶闸管加正电压时，通过对控制极的高低电平的控制，来控制此晶闸管的导通与截止，从而实现了主电路的开断。

2.6 简易声光双控延时照明灯电路总原理

图2.6 简易声光双控延时照明灯电路原理图

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。

声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒MK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R等元件组成光控电路，R5和R组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏