声控灯设计
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Keywords: Circuit board Voice-activated switch Control Power
引
科技的进步使电灯的样式、种类以及对灯的控制方式千变万化，随着社会的发展，资源的大量开采，能源在逐渐的减少，所以我们要建立起节约能源的意识，电能的节约首当其冲，而电灯的使用最为普遍，所以设计一种自动控制灯开关的电路是非常必要的，声控灯开关就是其中的一种。声控电路已成为人们日常中不可缺少的必须品，它不需要开关，当有人经过时会自动的亮；广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活带来及大的方便。因此，得到了广泛的应用。声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。它将声音（如跺脚）和光转化为电信号，经放大、整形，输出一个开关信号去控制各种电器的工作，在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。由于本电路应用于人们的日常生活中，所以，起到很大的作用。
例如线圈被封装在不易打开的壳子中，可根据同名端的定义．选择上述实验方法来确定。顺便在这里指出一个值得注意的问题：那就是对两个具有互感的线圈来说，如果有一个线圈中流过的是直流，则在另一个线圈中不能感应出互感电压，也就是说互感对直流不起作用。
第四章
大家都知道：声光控灯在市场上是很常见的，我们生活中也有很多单位用着这种灯，在楼道上，在门厅口以及在各种人员流动不太频繁也不太稀少的地方，其原理是：利用声音与光来共同控制灯的明亮，当白天时(光线比较强烈时)即便有再强的声音，灯也不会亮，而当夜晚时(光线达到临界状态时)声控装置才会真正的被启动年，而这时，就是这种“声光控灯”大显身手的时候。即，当有声音响动的时候，灯才会亮起来，如果是人们活动，则有很强的适应性与活动性，当没人活动的时候，也不会造成无端的能源浪费。如果与普通的手动灯比较，当人在黑暗中的时候，很难找到开关的位置，乱找不一定能找到，甚至有时候会伤害到自己的人身安全(在黑暗中找不到方向，乱撞很可能会撞上对人体有害的东西，比如被硬物绊倒被摔伤，碰到尖锐的东西被割伤等)，而对于声光控灯来说，人们只需要造出某种声音，比如拍手，大喊一声等，就可以启动声光控 制灯，从而办完自己想办的事情。
编号：
商丘工学院
毕业论文（设计）
题 目：声控灯的原理与设计
院系：机械工ຫໍສະໝຸດ Baidu学院
专业：电气自动化
学生姓名：
学号：
指导教师：
成绩：
2013年 01月
摘 要
社会的进一步发展，各式各样的灯层出不穷，为了防止公物损坏，节约用电，设计了各种控制灯，例如公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量,为国家、单位、个人造成经济损失。
图2-1声控小灯的电路扳安装图
元器件装好后可接通直流电源进行调试。首次通过时继电器会吸台几秒钟然后释放这时可拍手来触发声控电路，每拍一下手．继电器就应驳台，十秒钟后继电器会自动释放。继电器的一组常开触点可以作为受控电器的开关，这一部分在电原理图中没有画出电路扳安装图的右边两接点即为继电器的常开触点=声控电路调试成功后就可用这两点作为电灯开关。
第二章
2.1
电子元件需要：电阻器6只，全部是1／SW碳膜电阻器。其中680gl、680k~、330k~、13kn各一只；2．7kn三只lOaF、47 F、1O0>F电解电容器各一只，电解电容器耐压全部为lOV。9014等NPN型三极管3只}90159012等PNP型三极管一只：1N4148二极管一只]RC4o98型6V继电器一只。?227的压电陶瓷片一只6V电池夹一只。小开关一只50mm×25mm电路扳一块.
第三章 声控灯的测量
3.1 电压测量法
在变压器任一绕组外加低于标称值的交变电压，然后用万用表的交流电压档测量另一组绕组电压，再测量一下L1、L2两只绕组两根引线相连后，另两根引线之间的电压，如果第二次测量的电压大于第一次测量的电压，则绕组为异名端串联，如图3-1所示：反之为同名端串联，如图3-2所示。
2.2 电路的制作
图2-1是声控小灯的电路扳安装图。对照电原理图中元器件的数值认清元器件。安装时首先将六只电阻器焊到电路板上．然后依次将电替器、二撮管、三撮管、继电器焊到电路板上，注意电解电容器的撮性和三管的管脚排列．压电陶瓷片要通过导线与电路扳连接．注意在焊接E电陶瓷片时时间不能太长以免疆坏压电陶瓷片的镀银层小型开关和电池夹也通垃导线与电路板连接只要元器件正确．焊接可靠，电路不需调整就可进行工作。
第一章
原理如图1:
图1-1 原理图
其中三极管VT2、VT3及其电阻器、电容器组成了单稳态电路电阻器R3为三极管VT2提供了基极电流；而三极管VT3的基极电漉则是从三极管VT2的集电极电阻R4上得到的；三极管VT2集电极与三极管V’r3基极之间是直接耦合的F而三极管VT3集电极与三极管VT2基极之间的耦合贝!f是由电容器c2来完戚的电阻器R4是三极管VT2的集电极负载·三极管VT3的集电极负载是电阻器R5。单稳态电路的特点是它只有一个稳定状态电路在没有信号输^时．选择合理的R3使三极管VT2稳定在饱和状态，此时它的集电极电压约为0．3伏以下这样使三极管VT3稳定在截止状态这就单稳态电路的稳定状态。当一个负脉冲通过C1到达三极管VT2的基极时．三极管VT2开始趋向截止．它的集电极电流减小．集电极电压升高；经过直接耦合．使三极管VT3的基极电压升高三极管VT3开始导遁．它的集电极电压下降；经电容C2的耦台又使三极管VT2的基极电压进一步下降(虽然这时负脉冲已经不再存在)，形成一个正反馈．很袂达到一个新的状态．此时三撮管VT2截止，三极管VT3饱和导通。这就是单稳态电路的暂稳态现象。
图3-1 并联
图3-2 串联
高、中断频变压器的相位测定，外加电压应为音频信号，测量方法同上。
3.2磁感应法
这种方法判断扬声器的相位较适用，因音箱里、高、中、低音扬声器需同相并联，判断相位时候万用表的直流电流微安档与扬声器联接，如图3-3所示。
图3-3 连接图
用手指轻敲音膜防尘罩．这时音圈会下上运动．切割磁力线产生的感生电压将使万用表的指针摆动．记住扬声器与表笔的极性，再用同样的方法检测别的扬声器，当万用表指针摆动方向与测试第一只扬声器时的摆动方向一致时，则各次万用表的正表笔(或负表笔)所接的一端即为扬声器的同名端。两个具有互感M 的电感线圈．它们的同名端决定于两线圈的实际绕向和它们之间的相对位置。但在无法判断其绕向和相互位置时．
电路复原后，电容器C2通过电阻器R5和三极管VT2的发射结进行充电充电完成后电路才可以接收下一次的触发.
电路中的B是～只压电陶瓷片，它能将声音信号转变为电信号：压电陶瓷片所转换的电信号很微弱，只有通过由三极管VT1组成的放大器把微弱的信号进行放大后，才能去触发单稳态电路。放大后信号中的负脉冲作用在三极营VT2的基极上时．可以使单稳态电路翻转。电路中舶电容器C3是电源退耦滤渡电容器在电路的稳态过程下，单稳态电路中三撮管VT2导通．三撮管VT3截止三极管VT3的集电撮为高电平．接在它上面的三极管VT4是PNP型三极管，所以三极管VT4投有导通．继电器不工作=一旦有外界的声音来触发电路，单稳态电路中三极管VT2的基撮受到负脉冲的作用而截止，单稳态电路处在了暂态的过程中这时三极管VT3导通，它的集电极电压下降，导致与它连接的三极营VT4也导通，继电器吸台。由于单稳态电路的暂态时间是由电阻器R3与电容器C2的参数决定的．所以十秒钟后单稳态电路会自动恢复到稳态过程下．继电器停止工作。
关键词：电路板 声控开关 控制 省电
ABSTRACT
For the further development of a wide variety of light after another, in order to prevent damage to public property, saving electricity, has designed various control lights, such as public places and those who are living in the public corridor widespread use of mechanical manual switch, for various reasons are often there were many light bulbs lit Changming phenomenon, it is to make lamp life is short, a waste of electricity for the country, units and individuals causing economic losses. In addition, due to frequent switching, or other man-made factors, the failure rate of a high wall switch, both increasing the amount of maintenance, waste of funds, but also easily lead to accidents. Therefore, the circuit design and development of a novel, safe energy-saving, simple structure, easy to install voice-activated energy-saving automatic switch corridor lights appeared to be quite necessary.To make public places and those who are living in the public corridor lights during the day without light at night from Wen Sheng-liang, treat people left, tens of seconds automatically shut down, which is convenient, but also energy saving. The following introduces the principle of voice-activated switch.
该电路在设计时应用了仿真软件，来进行仿真然后才确定下来的，虽然用的仅仅是EWB软件，但是在论文中也上比较有特色的，能够使人们在不知不觉 感受到方便。公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量,为国家、单位、个人造成经济损失。另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。
另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声控灯节能自动开关显得相当有必要。使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。
单稳态电路的暂稳态是不能持久的。在暂稳态期间．电容器C2通过电阻器R3进行放电，随着放电的进行三极营VT2的基撮电压逐渐升高，当它选到0．5V上时．三极管VT2开始导通．正反馈现象再次发生，整个电路很快叉回到VT2饱和导通．VT3截止的稳定状态电容c2通过电阻R 3的放电过程决定了电路暂稳态的维持时间根据计算，这个时间t-0 7×R3XC2。在本电路中电阻R3为330kf2，电容C2为47 F．所以t一0 7×330×10×47×10≈11秒。根据这个公式改变电阻R8或电容C2的参数．可以延长或缩短电路的延迟时间．
引
科技的进步使电灯的样式、种类以及对灯的控制方式千变万化，随着社会的发展，资源的大量开采，能源在逐渐的减少，所以我们要建立起节约能源的意识，电能的节约首当其冲，而电灯的使用最为普遍，所以设计一种自动控制灯开关的电路是非常必要的，声控灯开关就是其中的一种。声控电路已成为人们日常中不可缺少的必须品，它不需要开关，当有人经过时会自动的亮；广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活带来及大的方便。因此，得到了广泛的应用。声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。它将声音（如跺脚）和光转化为电信号，经放大、整形，输出一个开关信号去控制各种电器的工作，在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。由于本电路应用于人们的日常生活中，所以，起到很大的作用。
例如线圈被封装在不易打开的壳子中，可根据同名端的定义．选择上述实验方法来确定。顺便在这里指出一个值得注意的问题：那就是对两个具有互感的线圈来说，如果有一个线圈中流过的是直流，则在另一个线圈中不能感应出互感电压，也就是说互感对直流不起作用。
第四章
大家都知道：声光控灯在市场上是很常见的，我们生活中也有很多单位用着这种灯，在楼道上，在门厅口以及在各种人员流动不太频繁也不太稀少的地方，其原理是：利用声音与光来共同控制灯的明亮，当白天时(光线比较强烈时)即便有再强的声音，灯也不会亮，而当夜晚时(光线达到临界状态时)声控装置才会真正的被启动年，而这时，就是这种“声光控灯”大显身手的时候。即，当有声音响动的时候，灯才会亮起来，如果是人们活动，则有很强的适应性与活动性，当没人活动的时候，也不会造成无端的能源浪费。如果与普通的手动灯比较，当人在黑暗中的时候，很难找到开关的位置，乱找不一定能找到，甚至有时候会伤害到自己的人身安全(在黑暗中找不到方向，乱撞很可能会撞上对人体有害的东西，比如被硬物绊倒被摔伤，碰到尖锐的东西被割伤等)，而对于声光控灯来说，人们只需要造出某种声音，比如拍手，大喊一声等，就可以启动声光控 制灯，从而办完自己想办的事情。
编号：
商丘工学院
毕业论文（设计）
题 目：声控灯的原理与设计
院系：机械工ຫໍສະໝຸດ Baidu学院
专业：电气自动化
学生姓名：
学号：
指导教师：
成绩：
2013年 01月
摘 要
社会的进一步发展，各式各样的灯层出不穷，为了防止公物损坏，节约用电，设计了各种控制灯，例如公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量,为国家、单位、个人造成经济损失。
图2-1声控小灯的电路扳安装图
元器件装好后可接通直流电源进行调试。首次通过时继电器会吸台几秒钟然后释放这时可拍手来触发声控电路，每拍一下手．继电器就应驳台，十秒钟后继电器会自动释放。继电器的一组常开触点可以作为受控电器的开关，这一部分在电原理图中没有画出电路扳安装图的右边两接点即为继电器的常开触点=声控电路调试成功后就可用这两点作为电灯开关。
第二章
2.1
电子元件需要：电阻器6只，全部是1／SW碳膜电阻器。其中680gl、680k~、330k~、13kn各一只；2．7kn三只lOaF、47 F、1O0>F电解电容器各一只，电解电容器耐压全部为lOV。9014等NPN型三极管3只}90159012等PNP型三极管一只：1N4148二极管一只]RC4o98型6V继电器一只。?227的压电陶瓷片一只6V电池夹一只。小开关一只50mm×25mm电路扳一块.
第三章 声控灯的测量
3.1 电压测量法
在变压器任一绕组外加低于标称值的交变电压，然后用万用表的交流电压档测量另一组绕组电压，再测量一下L1、L2两只绕组两根引线相连后，另两根引线之间的电压，如果第二次测量的电压大于第一次测量的电压，则绕组为异名端串联，如图3-1所示：反之为同名端串联，如图3-2所示。
2.2 电路的制作
图2-1是声控小灯的电路扳安装图。对照电原理图中元器件的数值认清元器件。安装时首先将六只电阻器焊到电路板上．然后依次将电替器、二撮管、三撮管、继电器焊到电路板上，注意电解电容器的撮性和三管的管脚排列．压电陶瓷片要通过导线与电路扳连接．注意在焊接E电陶瓷片时时间不能太长以免疆坏压电陶瓷片的镀银层小型开关和电池夹也通垃导线与电路板连接只要元器件正确．焊接可靠，电路不需调整就可进行工作。
第一章
原理如图1:
图1-1 原理图
其中三极管VT2、VT3及其电阻器、电容器组成了单稳态电路电阻器R3为三极管VT2提供了基极电流；而三极管VT3的基极电漉则是从三极管VT2的集电极电阻R4上得到的；三极管VT2集电极与三极管V’r3基极之间是直接耦合的F而三极管VT3集电极与三极管VT2基极之间的耦合贝!f是由电容器c2来完戚的电阻器R4是三极管VT2的集电极负载·三极管VT3的集电极负载是电阻器R5。单稳态电路的特点是它只有一个稳定状态电路在没有信号输^时．选择合理的R3使三极管VT2稳定在饱和状态，此时它的集电极电压约为0．3伏以下这样使三极管VT3稳定在截止状态这就单稳态电路的稳定状态。当一个负脉冲通过C1到达三极管VT2的基极时．三极管VT2开始趋向截止．它的集电极电流减小．集电极电压升高；经过直接耦合．使三极管VT3的基极电压升高三极管VT3开始导遁．它的集电极电压下降；经电容C2的耦台又使三极管VT2的基极电压进一步下降(虽然这时负脉冲已经不再存在)，形成一个正反馈．很袂达到一个新的状态．此时三撮管VT2截止，三极管VT3饱和导通。这就是单稳态电路的暂稳态现象。
图3-1 并联
图3-2 串联
高、中断频变压器的相位测定，外加电压应为音频信号，测量方法同上。
3.2磁感应法
这种方法判断扬声器的相位较适用，因音箱里、高、中、低音扬声器需同相并联，判断相位时候万用表的直流电流微安档与扬声器联接，如图3-3所示。
图3-3 连接图
用手指轻敲音膜防尘罩．这时音圈会下上运动．切割磁力线产生的感生电压将使万用表的指针摆动．记住扬声器与表笔的极性，再用同样的方法检测别的扬声器，当万用表指针摆动方向与测试第一只扬声器时的摆动方向一致时，则各次万用表的正表笔(或负表笔)所接的一端即为扬声器的同名端。两个具有互感M 的电感线圈．它们的同名端决定于两线圈的实际绕向和它们之间的相对位置。但在无法判断其绕向和相互位置时．
电路复原后，电容器C2通过电阻器R5和三极管VT2的发射结进行充电充电完成后电路才可以接收下一次的触发.
电路中的B是～只压电陶瓷片，它能将声音信号转变为电信号：压电陶瓷片所转换的电信号很微弱，只有通过由三极管VT1组成的放大器把微弱的信号进行放大后，才能去触发单稳态电路。放大后信号中的负脉冲作用在三极营VT2的基极上时．可以使单稳态电路翻转。电路中舶电容器C3是电源退耦滤渡电容器在电路的稳态过程下，单稳态电路中三撮管VT2导通．三撮管VT3截止三极管VT3的集电撮为高电平．接在它上面的三极管VT4是PNP型三极管，所以三极管VT4投有导通．继电器不工作=一旦有外界的声音来触发电路，单稳态电路中三极管VT2的基撮受到负脉冲的作用而截止，单稳态电路处在了暂态的过程中这时三极管VT3导通，它的集电极电压下降，导致与它连接的三极营VT4也导通，继电器吸台。由于单稳态电路的暂态时间是由电阻器R3与电容器C2的参数决定的．所以十秒钟后单稳态电路会自动恢复到稳态过程下．继电器停止工作。
关键词：电路板 声控开关 控制 省电
ABSTRACT
For the further development of a wide variety of light after another, in order to prevent damage to public property, saving electricity, has designed various control lights, such as public places and those who are living in the public corridor widespread use of mechanical manual switch, for various reasons are often there were many light bulbs lit Changming phenomenon, it is to make lamp life is short, a waste of electricity for the country, units and individuals causing economic losses. In addition, due to frequent switching, or other man-made factors, the failure rate of a high wall switch, both increasing the amount of maintenance, waste of funds, but also easily lead to accidents. Therefore, the circuit design and development of a novel, safe energy-saving, simple structure, easy to install voice-activated energy-saving automatic switch corridor lights appeared to be quite necessary.To make public places and those who are living in the public corridor lights during the day without light at night from Wen Sheng-liang, treat people left, tens of seconds automatically shut down, which is convenient, but also energy saving. The following introduces the principle of voice-activated switch.
该电路在设计时应用了仿真软件，来进行仿真然后才确定下来的，虽然用的仅仅是EWB软件，但是在论文中也上比较有特色的，能够使人们在不知不觉 感受到方便。公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量,为国家、单位、个人造成经济损失。另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。
另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声控灯节能自动开关显得相当有必要。使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。
单稳态电路的暂稳态是不能持久的。在暂稳态期间．电容器C2通过电阻器R3进行放电，随着放电的进行三极营VT2的基撮电压逐渐升高，当它选到0．5V上时．三极管VT2开始导通．正反馈现象再次发生，整个电路很快叉回到VT2饱和导通．VT3截止的稳定状态电容c2通过电阻R 3的放电过程决定了电路暂稳态的维持时间根据计算，这个时间t-0 7×R3XC2。在本电路中电阻R3为330kf2，电容C2为47 F．所以t一0 7×330×10×47×10≈11秒。根据这个公式改变电阻R8或电容C2的参数．可以延长或缩短电路的延迟时间．