声控开关原理

声控延迟开关

通常的声控开关，多是由分立元件组成，其缺点是元件较多，组装与调试都较麻烦。如果采用声控专用集成电路，则结构简单、工作稳定可靠。这是因为巧妙地利用了集成电路的内部结构，使它具有延时功能，只要拍一下手掌或喊一声，电灯就会立即点亮，经一段时间后电灯便自行熄灭，适于楼梯过道等处安装，有利于节约用电。

工作原理：这种声控电路的原理如下图所示。它由声控传感器、接收放大器、射极输出器、音乐集成电路、发光二极管、扬声器等组成。外界产生的声音控制信号，由驻极体电容传声器BM转变为电信号，并经电容C1耦合至三极管VT1进行电压放大。V T1的输出信号经二极管VD2驱动三极管VT2导通，使电源电压加到音乐集成电路IC的②脚（触发端），音乐IC③脚发出音乐信号，经VT3放大后，驱动扬声器BL发出宏亮的乐声。与些同时，发光二极管VD3、VD4随着音乐的大小而频频闪光，犹如洋娃娃两只闪亮的大眼睛。调节电路中电位器RP的阻值，可以改变BM的工作电压，从而起到改变声控灵敏度的作用。电容C2是防止误触发，避免浪涌电流冲击面设置的。

元器件选择：VT1～VT3选用9014高增益三极管，其穿透电流要小，β＞80。BM可选用CN－15E或阻抗为1KΩ的其它驻极体传声器。音乐集成电路IC选用KD－152等工作电压为3V的高电平触发的音乐集成片。VD3、VD4选用工作电压低、导通电流小而发光效率高的发光二极管。其余元件均按图中标注的值选取，并无特殊要求。

安装与使用：

(1)如家有音乐门铃，则不必再制作电路外壳，可按图加装控制电路即可。 (2)驻极体传声器BM，装在外门框上，高度可视人高矮而定。为使BM保持清洁，可用一块小花布遮掩并标注“声控”二字，即可装饰，又引人注目。

(3)为防止外界声音的干扰而引起误工作，要调节RP，使BM具有适当的灵敏度，以人嘴离驻极体传声器BM为30mm左右能触发门铃为宜。

(4)发光二极管用于声控门铃时，只须一只发光管，将其装在门外显眼处。当人发声时，如发光管显示，则告诉外人，请放心电路工作正常。

(5)如作儿童玩具，选用一只空心塑料或毛绒绒的玩具，将VD3、VD4装入两只眼睛中，只要儿童发声，洋娃娃便会闪动着大眼睛唱歌，颇有情趣。 (6)儿童不玩时，取出电池。最好选用4.7K带开关的电位器，即可调节又能开关，这样可节省静态耗电。

1．电路工作原理

声控延迟开关电路如图45—1所示，它是由驻极晶体话筒、声控专用集成电路和执行电路所组成的。

图45-1

电源经电容C5降压、二极管D2～D5桥式整流、DW稳压和电容C4滤波后，加至声控延迟开关电路。当无声控信号输入MIC驻极话筒时，IC的①脚无输入信号电压，则IC的(12)脚无电压输出，BG管截止，继电器J不动作，其常开触点J1断开灯泡ZD 的供电电源；当有声波信号送入MIC时，驻极话筒便将声波信号转换成电信号，经电容C1耦合给声控集成电路IC的①脚，在I C的(12)脚得到经IC内部二级放大输出电压，使BG管导通，继电器J吸合，其上的常开触点闭合，接通灯泡ZD供电电源，灯泡点亮。与此同时，IC的④、⑤脚接的电容C3，能使⑤脚在收到信号后约50秒左右输出一个正脉冲，并送入IC的(13)脚，进行反相、放大与整形后，又从IC的(12)脚低电平，使BG截止，继电器J释放，常开触点J1断开灯泡的电源，灯泡熄灭。也就是说，拍一下手掌或吹一声口哨，继电器J立即吸合、灯亮；约经50秒，J释放，灯灭。

由此可见，改变C2的容量，即可改变灯亮的时间长与短。

如果改用图45—2所示电路，它就是一个多功用的插头式声控开关，它可以控制电视机、电风扇、收录机等家用电器的启闭。由于只利用了集成电路中两级反相放大器的一级，当IC①脚输入信号电压时，IC的⑨脚便输出高电平，只有IC的①脚再次输入信号电压时，IC的⑨脚才恢复为低电平。所以，在启动电器电源时拍一下手掌，电源即接通；需关断电器电源时，再拍一下手掌，电源即断开。

图45-2

2．元件选择

声控集成电路块，为BH桽K桰I型。

MIC为驻极晶体话筒，可选任意型。

图45—1中元件：

R11．5MΩR21MΩ

R31kΩR4500kΩ

C10．022μFC20．01μF

C3100μFC4200μF

C50．47μF耐压400V

DW稳压二级管稳压值6V

W22kΩ微调电阻

J直流继电器，选4098等型6V继电器

BGPNP型三极管，如9012、3AX31等

D1～D5半导体二极管2CP型，耐压450V

图45—2中的元件：

R122kΩ微调电阻R21MΩ

R3130ΩC1、C30．47μF

C20．022μFC4220μF耐压16V

DW稳压二极管选2CW21D

LED发光二极管任意型

D1、D2整流二极管2CZ型

SCR双向可控硅，耐压400V，电流取决于负载功率，一

般不小于3A

CZ电器设备的电源插座，选用双通插头

B电源变压器，可用XD7?型指示灯变压器改制。改制时，初级220V绕组不动，拆下次级，按每伏26圈重新绕制，次级电压为9V。

声控延迟开关的印刷电路如图45—3所示。

在组装时，IC的①、②脚间电阻可以不用；④、⑤脚间选频电容的容量，在0．068～0．47μF时对1000Hz左右的声源比较敏感，声源一是拍手，另是用市售的塑料口哨。在微调W或R1时，使电容C1左边的电位略高于1/2电源电压即可。

实验表明，用拍手声可在4．5m左右距离可靠地控制开关的启闭，而用塑料口哨，则能有效地控制8～10m的距离。声控集成电路对室内、外的一般声响没有明显反应，即便对30m外的汽车声、火车声也不受其干扰，故工作稳定可靠。