| 声光双控开关的设计 谭仁波1、陈亮2、刘豪杰2 （1、信息与计算科学学院信息与计算科学专业 2、信息与计算科学学院数学与应用数学专业） 摘要：在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。在本设计中介绍了多种声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，给出各电路原理图及元件参数选择，节电效果十分明显。天黑有人走过楼梯通道时，当有脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天。即使有声音。楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。 关键字：自动控制 信号放大 光电开关 声控电路 光控电路 延时电路 一、电路的工作原理 图1 声光控延时开关的电路原理图 声光控延时开关的电路原理图见图 1 所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路 CD4011 。其内部含有 4 个独立的与非门 D1 ～ D4 ，电路结构简单。可靠性高。 顾名思义，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。变为电子开关的开关动作。明确了电路的信号流向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元。由此可画出图 2 所示的方框图。 图2 声光控延时开关方框图 结合图2来分析图1。声音信号 ( 脚步声、掌声等 ) 由驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经C1耦合到D3进行电压放大，与非门D3此时是一个放大电路，放大的信号送到R3的一端。R3、R4构成分压电路，并接到控制门D4的13脚，作为声控信号。当有声音信号时，IC的10脚为高电平“ 1 ”，则 R3、R4的中间分压为低电平“ 0 ”，即控制门D4的13脚为低电平。 为了使声光控开关在白天开关断开，即由光敏电阻RG等元件组成光控电路。R6和RG组成串联分压电路，夜晚无环境光时，光敏电阻的阻值很大，RG两端的电压高，则与非门D1的1脚为高电平“ 1 ”。通过与非门D1则为低电平“ 0 ”。通过二极管D1输入到控制门D4的13脚，也为低电平“ 0 ”。使声光控电路工作具备了光控条件。白天较强的环境使RG的阻值很小。RG两端的电压几乎为0，即为低电平“ 0 ”，则与非门D1的1脚为低电平“ 0 ”，使声光控电路不具备光控条件，电子开关处于断开状态。 当夜晚，同时又有外界声音信号时，控制门(与非门)D4的输入端，有一端为低电平“ 0 ”，输出为高电平“ 1 ”。使单向可控硅导通，电子开关闭合；同时给C3充电，C3和R5构成延时电路。延时时间 T=2 π R 5C3，改变R5或C3的值，可改变延时时间，满足不同的延时要求，C3充满电后只向R5放电，当放电到一定电平时，与非门D2的输入端5、6脚为低电平，输出为高电平。与非门的12脚为高电平“ 1 ”，同时没有声音信号时与非门的13脚也为高电平“ 1 ”，与非门D4，的两个输入端为高电平，则它的输出为低电平“ 0 ”，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。 二极管VD1-VD4将交流220V进行桥式整流．变成脉动直流电。又经R9降压，C4滤波后即为电路的直流电源，为BM、IC等供电。 二、元器件的选择 IC选用CMOS数字集成电路CD4011，CD4011有四个独立的与非门电路，内部功能见图3，Vss是电源的负极，VDD是电源的正 [原文截取] 声光双控开关的设计 谭仁波1、陈亮2、刘豪杰2 （1、信息与计算科学学院信息与计算科学专业 2、信息与计算科学学院数学与应用数学专业） 摘要：在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道，长明灯现象十分普遍，这造成了能源的极大浪费。在本设计中介绍了多种声光控路灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，给出各电路原理图及元件参数选择，节电效果十分明显。天黑有人走过楼梯通道时，当有脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天。即使有声音。楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。 关键字：自动控制 信号放大 光电开关 声控电路 光控电路 延时电路 一、电路的工作原理 图1 声光控延时开关的电路原理图 声光控延时开关的电路原理图见图 1 所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路 CD4011 。其内部含有 4 个独立的与非门 D1 ～ D4 ，电路结构简单。可靠性高。 顾名思义，声..... |
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