声光控延时开关设计_百度文库

　 声光控延时开关

　一、课题名： 声光控延时开关

　二、摘要： 声光控延时灯开关具有声音与光线同时控制功能。它只在夜晚有脚步声或说话声时才延时工作，非常适合用来控制楼道、走廊、厕所等处的照明电灯，可杜绝长明灯，达到节约电能和延长电灯炮的使用寿命的效果。该开关性价比高、制作成本低廉、制造简单等优点，产品一致性好，适合厂家批量生产。

　三、元器件清单：

　1, TC4011型二输入端四与非门数字集成电路，也可用CC4011、CH4011、或

　MC14011型等同类产品来代换。

　2, CD4011 100-6(1A,400v或BT169D,2N6565单向晶闸管

　3, 9014 或3DG8型硅NPN 小功率三极管 Ｂ>100

　4, 1N4148型开关而极管

　5， 4个1N4007型硅整流而极管

　6， CM-18W 型话筒或用CRZ2-113F 型代替

　7， MG44-03型光敏电阻一个

　8， 15k ,3M,510K,220K,330K,18K,22K,33K,电阻各一个

　9， 4.7uF,22uF,470uF 的CD11-16V 型电解电容各一个

　四、系统设计

　1、电路设计：

　2、系统设计单元：

　声光控延时开关的电路图如图所示，其中H 是被控照明灯。单向晶闸管VS 和4个晶体二极管组成了开关的主回路。COMS 数字集成电路与外围元件组成了自动控制电路，电阻R7,R8和电容C3组成了降压滤波电路，输出约为10V 直流电，供控制电路工作用电。接通20V 的交流电后，控制电路处于守侯状态，门I 的两个输入端的电压至少有一个低于其阀值电平（约0.5V ），门Ⅱ和门Ⅳ均输出低电平，单向晶闸管VS 因无触发信号而阻断，被控电灯不亮。当夜晚话筒B 接收附近人走路脚步声或说话声时晶体三极管VT 输出放大后的音频信号，其正脉冲电压大于0.5V ，经门Ⅰ门Ⅱ整形后，使门Ⅱ输出高电平。该高电平一面通过晶体二极管VD ，向电容C2充电，一面通过门Ⅲ整形后控制门Ⅳ输出高电平使晶闸管VS 导通，灯自动发光。声响过后，C2通过电阻Ｒ5缓慢放电，维持门Ⅳ继续输出高电平，使灯延时点亮约6秒。

　C 2两端电压下降至0.5V 以下，控制电路恢复守候状态，灯自动熄灭。如果是白天，由于光敏电阻RL 受光照呈低阻值，与RL 相连的门Ⅰ输入端为低电平（＜0.5V ，门Ⅰ被封锁，声音信号无法加到后面的延时电路里，故VS 始终保持关断状态，灯不亮。

　3、系统测试报告：

　各元件接电路图焊接好之后，先进行对控制电路测试。给控制电路约10V 的直流电。可用示波器接三极管的集电极，然后对话筒讲话，观察示波器中波形的变化。若有声音信号输入时，调节示波器后，显示的波形随着声音信号有明显的变化，则说明声控电路正常。再用万用表测量一下集电极的电压，有信号时电压应大于1V ，才能达到门电路的开启电压，若小于0.5V ，可以调节R2

　使满足要

　求。同理，通过改变R4的大小可以调节光控灵敏度。若控制电路正常，则可以接在20V 交流下进行实测。若延时时间不能达到要求，则可以改变R5或C2使能延时到6秒。若在20V 交流下控制电路的电压过低，则可以减小R8，使它的分压降低，反之曾大R8。注意，被控灯的额定电流不宜过大。不能超过晶闸管的额定电流（1A ），否则晶闸管发热过大会被烧毁。如果在实验过程没有合适的灯泡，可用一个额定电压和电流较小的灯泡和一个电阻串联来代替。应把它接在晶闸管的阳极（A ）上不能接在阴极（K ）上，否则晶闸管会被烧毁。此电路中晶闸管回自动断开的原理是20VV 交流电经全波整流后在未被滤波前电压在0—19V左右变化，仍有过0电压，所以晶闸管会自动断开。

　五、参考文献

　《电工实用电子制作》 张晓东 吴有仓 著

　《电工术与电子技术实验指导》 清华大学机电系电工学教研组 编

　《电工电子技术实习与课程设计》 华容茂 过军 主编

　《 新颖电子灯光控制器》 陈有卿 著

　《维修电工问答》 高玉奎 主编