声控电子开关电路工作原理与常见故障维修
一、声控电子开关电路及工作原理简述
由图可知，市电经VD1～VD4全波整流，由R1、R2分压后在C1两端获得10~20V的直流电压(市电在160V～240V范围内输入时)作为控制器电源。在白天由于光照较强．光敏电阻R0阻值较小．故四与非门(CD4011)之一的N1输入端①脚呈低电平。另外，电源经R 5给控制管VT1 b极提供正偏置电压．VT1导通．N1输入端②脚也呈低电平，由与非门的逻辑功能可知，其输出端③脚输出高电平，即N2输入端⑤、⑥脚均为高电平，故N2的输出端④脚输出低电平。因此隔离兼传导二极管vD5截止→N3输入端⑧、⑨脚呈低电平，输出端⑩脚呈高电平，即N4输入端（12），（13）脚也为高电平→输出端输出低电平→单向可控硅CR3AM(改进后型号)不能触发导通→串联在电源输入回路中的电灯泡EL不能被点亮。到了晚上，因光照很弱，光敏电阻R0阻值增大很多。使N1①脚由低电平变为高电平。但N1②脚仍为低电平．由与非门逻辑功能可知．其N1的输出端③脚仍输出高电平。所以N 2、N3、N4的输出状态仍保持不变．灯泡EL不亮。当行人的脚步声走近开关附近或在开关附近击掌时．话筒M IC会将声信号转变为电信号，并经C3将一定幅度的信号负电压耦合至Q1的b极，使其vT1 c极的平均电压升高，即N1②脚电平升高．N1③脚输出低电平，N2、N3、N4也相继翻转，N4(11)脚输出高电平．经R3触发可控硅导通，于是灯泡EL被点亮。在D5导通后可对C2充电。在响声消失后，VT1 b极电位升高，VT1导通加深，N1②脚恢复低电平。③脚输出高电平，使N2(4)脚输出低电平，D5重新截止。但因已充电的C2正端仍有电压加在N3的输入端，故N3⑩脚仍输出低电平，N4(11)脚仍输出高电平，继续维持可控硅导通．即灯泡不熄灭。不过此期间C2两端电压正通过R6放电，即N3的输入端⑧、⑨脚电压正在不断下降，当下降至N3反转的阈值电压时,N3反转，其⑩脚才输出高电平。使N4(11)脚输出低电平，导致可控硅关断，灯泡EL熄灭。所以C2、R6称为延迟元件，改变C2、R6的数值可以改变在响声消失后灯泡继续点亮的时间。
二、故障检修
本控制器常见故障主要有：
1．灯泡一直不亮
这种情况可能是灯泡断路．也可能是电源或控制电路出现故障。在确认灯泡正常的情况下先检查C1两端是否有10V以上直流电压。如果没有，说明整流二极管VD1~VD4或电阻或焊点出现开路性故障．或C1损坏．应逐一检查确诊。若C1两端电压正常，再检查光敏电阻是否正常．光敏电阻在用黑纸包裹起来后测量其阻值应在1MΩ以上。在有光照射下阻值应只有数百欧姆．否则应予更换。当确认光敏电阻正常后，用黑纸严密包裹起来．然后在
四个与非门输入端依次加入人为触发信号．并用万用表监测其输出端电平是否改变。若不变．在外围元件正常的情况下，说明CD4011损坏。若证明CD4011正常。在CD4011（11）脚有高电平输出的前提下．灯泡仍不亮．那只有是R3或可控硅出现开路性损坏。若在CD4 011各输入端人为加入触发信号，CD4011能正常翻转且灯泡能点亮。则应检查话筒、C3、VT1。
2．灯泡长亮不熄
这种情况表明故障主要在控制电路．可先检查可控硅是否已击穿。若正常，再查Q1 c —e极是否开路；R8阻值是否增大：VD5是否开路。若未发现异常，则有可能是CD4011内部损坏．可按上述人为加触发信号的方法予以确认。若CD4011正常。则应考虑本控制开关的两引线接线柱是否有相碰的地方(因本开关有金属屏蔽罩．安装不妥会使两接线柱短路)。
3．灯泡点亮时间太短
这主要是C2、R6时间常数太小．常见原因是C2漏电．其次是二极管VD5的反向漏电流太大。检查并更换后故障即可排除。
4．灵敏度不够
若发现需要很响的声音才能使灯泡点亮．则表明本控制开关灵敏度太低．用替换法检查话筒B、耦合电容C3、控制三极管VT1等。故障一般可排除。
声控灯1 这里有个电路，通过调节电位器的大小，可以调节时间。可以参考哦 声控灯2 时间、亮度可调 声控灯3 一、电路工作原理
下图是声控电路的电原理图。当你对着声控电路的小话筒拍手或喊叫时，电路中的继电器会开始工作，工作几秒钟继电器会自动停止。 电路中的小话筒可以把声音信号转变为电信号，通过三极管VT1的放大去触发后面的控制电路。 三极管VT2、VT3及其电阻器、电容器组成单稳态电路。电阻器R4为三极管VT2提供了基极电流；而三极管VT3的基极电流则是从三极管VT2的集电极电阻R5上得到的。三极管VT2集电极与三极管VT3基极之间是直接耦合的；而三极管VT3集电极与三极管VT2基极之间的耦合则是由电容器C3来完成的。 单稳态电路的特点是它只有一个稳定状态。电路在没有信号输入时，选择合理的R4阻值，使三极管VT2稳定在饱和状态；此时它的集电极电压约为0.3V以下。这样使三极管VT3稳定在截止状态。这就是单稳态电路的稳定状态。 当信号中的一个负脉冲通过C2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开始导通，它的集电极电压下降；经电容C3的耦合又使三极管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，很快达到一个新的状态。此时三极管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。 单稳态电路的暂稳态是不能持久的。在暂稳态期间，电容器C3通过电阻器R4进行放电，随着放电的进行三极管VT2的基极电压逐渐升高，当它达到0.5V以上时，三极管VT2开始导通，正反馈现象再次发生，整个电路很快又回到VT2饱和导通，VT3截止的稳定状态。电容器C3通过电阻器R4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×R4×C3。在本电路中电阻R4为270kΩ，电容C3为47μF，所以t=0.7×270×103×47×10-6～9秒。根据这个公式可以改变电阻器R4或电容器C3的参数，来延长或缩短电路的延迟时间。 电路复原后，电容器C3通过继电器和三极管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。 如果声控电路直接控制两只白色发光二极管，也可以不用继电器。此时电源电压应为4.5V，
LED楼道声控灯工作原理与电路原理 节能环保是当前社会发展的重要主题，其中最受关注的就是照明节能领域。声控灯是一种非常有趣的照明装置，使用起来非常方便，且在节能环保方面的表现比较优异。五金机电销售数据显示，最近几年来，不管是旧楼改造还是新楼建设，LED楼道声控灯的使用都非常频繁。除此之外，它在太阳能光伏照明系统、公共场所照明等领域都有非常广泛的应用。 一、工作原理 220V交流电通过H及整流全桥后，变成直流脉动电压，作为正向偏压，加在可控硅VS及R支路上。白天，亮度大于一定程度时，光敏二极管D呈现底阻状态≤1KΩ，使三极管V截止，其发射极无电流输出，单向可控硅VS因无触发电流而阻断。此时流过灯泡H的电流≤2.2mA,灯泡H不能发光。电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用。夜晚，亮度小于一定程度时，光敏二极管D呈现高阻状态≥100KΩ，使三极管V正向导通，发射极约有0.8V的电压，使可控硅VS触发导通，灯泡H发光。RP是清晨或傍晚实现开关转换的亮度选择元件。 尽管家装建材配件有很多，LED楼道声控灯由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。它提供了一种操作简便、灵活、抗干扰能力强，控制灵敏的声控灯，它采用人嘴发出约1秒的控制信号“嘶”声，即可方便及时地打开和关闭声控照明装置，并有防误触发而具有的自动延时关闭功能，并设有手动开关，使其应用更加方便。五金批发市场人员表示，声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。 二、电路图
三、工作电压： 本电路设计工作电压为市电220V，用于控制5-60W以内的白炽灯通断电。实际应用时，改变R4的阻值可以改变本电路的工作电压，电压范围控制在5-250V的交流电为宜，可控制带有钨丝不同电压下的小灯泡（如汽车灯泡），220V时R4阻值为150K，22V时为15K，其它电压按比例增减。 四、电路原理： 1． D2～D5构成桥式电路，在U1D输出端为低电平时，可控硅SCR不导通，电灯LAMP无电流通路不会点亮。只有在U1D输出端为高电平时，可控硅SCR1导通时，电灯LAMP才会点亮。五金建材专家提醒您，安装接线要注意电路安全。2． D2～D5、R7、DW、C3组成稳压二极管稳压电路产生7.5V直流电压给 控制电路供电。 3．控制电路由三极管9013、COMS电路四与非门CD4011等元件组成。声电转换器MIC将声音转换成电信号、光敏电阻MG45受光线控制改变其阻值的大小（光强电阻变小）。C2、R5组成亮灯延时电路，时间常数＝R5×C2。 在安装楼道声控灯的时候要尤其注意防止触电，及时断电，做好预防措施，选择优质五金配件。据中国五金机电网专业人士分析，LED楼道声控灯在当前市场上
题目：声控和光控开关设计 学院：电子工程学院 专业：应用电子技术2010年5月
一、设计电路原理图及工作原理 图1设计电路原理图 一、工作原理： 当麦克风作用时，其电阻变小，A点电压下降，相当于A点产生一个负脉冲，经三极管Q1和Q2放大，并给以555构成的单稳态触发器提供负脉冲，触发器翻转，进入暂稳态，输出端第3脚输出高电平，三极管Q4和Q5导通，开关闭合，在暂稳态期间，电源通过
电阻R8对电容C5充点，充电电压u C当升高到u C=2/3Vcc，触发器复位，暂稳态结束，触发器第3脚输出为低电平，555芯片内部三极管T1导通，电容C5通过T1放大，电路回复至稳定状态，开关断开。 当光照接收管时，其电阻变小，触发器输入端第2脚电压≤1/3Vcc，触发器翻转，进入暂稳态，其它工作原理同上。 其中，D1,C4,R9,Q3构成暂稳态自锁电路，工作过程：在暂稳态期间，输出端第3脚输出高电平，D1导通，三极管Q3饱和导通，其CE间导通电压很小，即B点电压很小，Q2保存截止，以防再次触发干扰暂稳态。 二极管D2作用是：当开关外接其它带有感性电路时，由于电感断电时产生反向电动势，此电动势通过二极管D2放电，其保护作用。 二、电路仿真及结果 1、仿真软件Multisim简要介绍 Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。 Multisim对电路进行仿真分析的基本过程，只是在绘电路图时还需要接入所需要的仪器仪表，构成完整的实验电路。在进行数字电路仿真或模拟电路瞬态分析时，不需要设置仿真类型和
实训(论文)说明书 题目：声光控开关设计 院（系）：应用科技学院 专业：电子信息工程 学生姓名：李斯蒂 学号：0901130119 指导教师：王守华刘洪林 2011年6月24日
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。另外，由于频繁开关或者人为因素，墙壁开关的损坏率很高，增大了维修量、浪费了资金。所以，设计一个以声光控制的开关控制电灯电路是一个很有必要的，可以节省电源。 在本设计中介绍了一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，同时也大大减少了维修量、节约了资金，使用效果良好。白天光照好，不管过路者发出多大声音，都不会是灯泡发亮。夜晚光暗，电路的拾音器只要检测到有碎发声响，就会自动亮为行人照明，过几分钟后又自动熄灭，节能节点。 关键字：传感器，声光控制，自动控制
Abstract In schools, offices, factories and enterprises and other units of public places and residential areas of the public corridor, a long light is widespread, which caused a great waste of energy. In addition, due to frequent switching or man-made, wall switch failure rate is high, increasing the amount of maintenance, waste of money. Therefore, designing a sound and light control switch to control a lamp circuit is necessary, you can save power. In this design introduces a street light controller, sound and light control the composition, performance, application and operating principle, gives the circuit diagram and component parameters, energy-saving effect is very obvious, while also greatly reducing the amount of maintenance, save money, with favorable results. During the day light is good, regardless of passers-by how much the sound issue, not a bulb light up. Night brightness, the circuit of pickup as long as the detected sound burst, it will automatically light for the pedestrian lighting, a few minutes and then automatically turns off, saving the node. Key words：Sensors, sound and light control, automatic control
第三章简单电子电路 第三节声控电路的制作 上海市开元学校盛同仁 上海市延安初中解进 一、【教学设计思路】 本设计的内容包括三个方面： （一）、了解到声控电路千变万化，以及在日常生活中得到广泛的应用； （二）、制作完成“声控延时电路”的一件作品。其功能是：声控时既能使灯点亮，又能发出电子音乐，延时一段时间既能灯熄灭，又能停止电子音乐的发音； （三）、自主重新设计一套“声控”电路。 设计的基本思路是：通过作品的展示和交流，了解声控电路在日常生活中广泛的应用；通过制作完成“声控延时电路”的一件作品，来体验声控电路的工作原理与制作方法；在此基础上指导学生自主设计一套“声控”电路，提高学生分析比较与解决问题的能力，同时也提升学生应用技术与创新实践的能力。 本设计要突出的重点是： （1）声控电路的制作。了解声控电路由传感器、控制器、执行器三部分组成 （2）认识“声控电路”的原理图和实物图，列出电路图中所有的电子元器件清单 （3）初步学会对电路图中所有的电子元器件进行检测方法、掌握焊接技术、调试方法本设计要突破的难点是： （1）识图电路图、按图连接以及焊接技术中的技能与技巧 （2）正确找出故障点。 完成本节教学大约需要6课时。其中：“声控电路”构思与设计、相关电子元件的检测：1课时，动手实践操作：5课时。
二、【教学目标】 1. 知识与技能： （1）认识“声控电路”的原理图和实物图，了解声控电路由传感器、控制器、执行器三部分组成 （2）知道“声控电路”中电子元器件的符号、作用，并能与实物一一对应，特别是集成电路的引脚排列及连接方法 （3）知道检测电子元器件方法及焊接电子元器件的步骤，会使用电烙铁焊接电子元器件（4）初步学会主要工具多用表、电烙铁、尖嘴钳、镊子的使用方法 （5）初步学会排除作品中常见的故障 2. 过程与方法： （1）通过调查发现自己的需求，初步学会“声控电路”构思方案的确定方法，有件的情况下能配上自己设计的工艺作品 （2）通过作品的制作，了解一般声控电路的工作原理 （3）通过电子元件的焊接，学会电烙铁的使用方法 （4）通过对作品的检测，初步学会检测电子作品的一般方法 3. 情感态度与价值观： （1）通过学习，激发浓厚的兴趣，初步形成严谨、细致、耐心的工作态度和意志品德（2）初步养成与他人进行技术合作、技术交流的能力 三、【教学重点与难点】 1. 教学重点： （1）认识“声控电路”原理图，学会检测电子元件、根据电路图将元件插入到位并牢固焊接 （2）完成“声控电路”制作
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书（论文） 课程名称：电子技术课程设计 设计题目：声控开关的设计与制作 院系：航天学院控制科学与工程系 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2013.11.25- 2013.12.13 哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学课程设计任务书
声控开关的设计与制作 摘要 声控开关，全称是声控延时开关，是一种内无接触点，在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启，并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。 生活中，好多地方都使用声控开关，如用声控开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出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。声控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，适合广大电子爱好者自制。人们对声控技术越来越熟悉。用声音代替肢体动作给人们带来了很多的好处和便利。因此，越来越多的声控设备广泛地应用到人们的生活当中。 本课程设计设计了声控部分和计数器部分。主要由三极管基本放大电路、单稳态触发器、多谢振荡器，计数器电路，译码器电路和数码管显示电路等基本电路组成，利用驻极体话筒、三极管、二极管和７４ＬＳ００、５５５等芯片实现电路声控的功能，利用７４ＬＳ９０、７４ＬＳ４７、５５５和数码管实现计数功能。做到声音信号发出时，二极管可以指示发光，计数器可以同步计数，声音信号消失时，二极管熄灭，计数停止进行清零。 关键词：声控开关集成电路计数器 1.课题总体介绍 1.1 设计任务技术指标： 1. 任务：设计一个声控开关，控制对象为发光二极管。 2.基本要求 接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二级管，灯亮时间可调。控制延时时间用数字显示。 3.拓展要求 发光二极管点亮时间延时显示。 1.2 基本工作原理及原理图 设计的原理框图如下： 驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，555组成的多谐振荡器为计数器提供时钟脉冲，计数器采用两个十进制的74LS90串联组成一百进制的计数器，计数器通过译码器74LS47译码并用数码管显示延时。
声控电子开关电路工作原理与常见故障维修 一、声控电子开关电路及工作原理简述 由图可知，市电经VD1～VD4全波整流，由R1、R2分压后在C1两端获得10~20V的直流电压(市电在160V～240V范围内输入时)作为控制器电源。在白天由于光照较强．光敏电阻R0阻值较小．故四与非门(CD4011)之一的N1输入端①脚呈低电平。另外，电源经R 5给控制管VT1 b极提供正偏置电压．VT1导通．N1输入端②脚也呈低电平，由与非门的逻辑功能可知，其输出端③脚输出高电平，即N2输入端⑤、⑥脚均为高电平，故N2的输出端④脚输出低电平。因此隔离兼传导二极管vD5截止→N3输入端⑧、⑨脚呈低电平，输出端⑩脚呈高电平，即N4输入端（12），（13）脚也为高电平→输出端输出低电平→单向可控硅CR3AM(改进后型号)不能触发导通→串联在电源输入回路中的电灯泡EL不能被点亮。到了晚上，因光照很弱，光敏电阻R0阻值增大很多。使N1①脚由低电平变为高电平。但N1②脚仍为低电平．由与非门逻辑功能可知．其N1的输出端③脚仍输出高电平。所以N 2、N3、N4的输出状态仍保持不变．灯泡EL不亮。当行人的脚步声走近开关附近或在开关附近击掌时．话筒M IC会将声信号转变为电信号，并经C3将一定幅度的信号负电压耦合至Q1的b极，使其vT1 c极的平均电压升高，即N1②脚电平升高．N1③脚输出低电平，N2、N3、N4也相继翻转，N4(11)脚输出高电平．经R3触发可控硅导通，于是灯泡EL被点亮。在D5导通后可对C2充电。在响声消失后，VT1 b极电位升高，VT1导通加深，N1②脚恢复低电平。③脚输出高电平，使N2(4)脚输出低电平，D5重新截止。但因已充电的C2正端仍有电压加在N3的输入端，故N3⑩脚仍输出低电平，N4(11)脚仍输出高电平，继续维持可控硅导通．即灯泡不熄灭。不过此期间C2两端电压正通过R6放电，即N3的输入端⑧、⑨脚电压正在不断下降，当下降至N3反转的阈值电压时,N3反转，其⑩脚才输出高电平。使N4(11)脚输出低电平，导致可控硅关断，灯泡EL熄灭。所以C2、R6称为延迟元件，改变C2、R6的数值可以改变在响声消失后灯泡继续点亮的时间。 二、故障检修 本控制器常见故障主要有： 1．灯泡一直不亮 这种情况可能是灯泡断路．也可能是电源或控制电路出现故障。在确认灯泡正常的情况下先检查C1两端是否有10V以上直流电压。如果没有，说明整流二极管VD1~VD4或电阻或焊点出现开路性故障．或C1损坏．应逐一检查确诊。若C1两端电压正常，再检查光敏电阻是否正常．光敏电阻在用黑纸包裹起来后测量其阻值应在1MΩ以上。在有光照射下阻值应只有数百欧姆．否则应予更换。当确认光敏电阻正常后，用黑纸严密包裹起来．然后在
声控灯1 这里有个电路,通过调节电位器得大小,可以调节时间。可以参考哦 声控灯2 时间、亮度可调 声控灯３ 一、电路工作原理 下图就是声控电路得电原理图。当您对着声控电路得小话筒拍手或喊叫时,电路中得继电器
会开始工作,工作几秒钟继电器会自动停止、 电路中得小话筒可以把声音信号转变为电信号,通过三极管VT１得放大去触发后面得控制电路、 三极管VT2、VT3及其电阻器、电容器组成单稳态电路。电阻器R4为三极管VT2提供了基极电流;而三极管VT3得基极电流则就是从三极管VT2得集电极电阻R5上得到得。三极管ＶＴ2集电极与三极管VT3基极之间就是直接耦合得;而三极管VT3集电极与三极管VT2基极之间得耦合则就是由电容器Ｃ3来完成得。 单稳态电路得特点就是它只有一个稳定状态。电路在没有信号输入时,选择合理得R4阻值,使三极管VＴ２稳定在饱与状态;此时它得集电极电压约为0.3V以下。这样使三极管VＴ3稳定在截止状态。这就就是单稳态电路得稳定状态。 当信号中得一个负脉冲通过C２到达三极管ＶT2得基极时,三极管VT2开始趋向截止,它得集电极电流减小,集电极电压升高;经过直接耦合,使三极管VT3得基极电压升高,三极管VT3开始导通,它得集电极电压下降;经电容C3得耦合又使三极管VT２得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,很快达到一个新得状态。此时三极管ＶT2截止,三极管VＴ3饱与导通。这就就是单稳态电路得暂稳态现象。 单稳态电路得暂稳态就是不能持久得、在暂稳态期间,电容器Ｃ３通过电阻器R４进行放电,随着放电得进行三极管VT２得基极电压逐渐升高,当它达到0、5Ｖ以上时,三极管VT２开始导通,正反馈现象再次发生,整个电路很快又回到VＴ2饱与导通,VT３截止得稳定状态。电容器C3通过电阻器R４得放电过程决定了电路暂稳态得维持时间、根据计算,这个时间ｔ—0。7×R4×Ｃ3。在本电路中电阻R４为2７0ｋΩ,电容Ｃ3为4７μＦ,所以t=0。7×270×１03×47×１0-６～9秒。根据这个公式可以改变电阻器R4或电容器C3得参数,来延长或缩短电路得延迟时间。 电路复原后,电容器C3通过继电器与三极管VT２得发射结进行充电。充电完成后电路才可以接收下一次得触发。 如果声控电路直接控制两只白色发光二极管,也可以不用继电器。此时电源电压应为4、5V,它得电路如下图所示、如果使用6V电压,要改变电阻器R6得阻值。
一、电路图： 二、电路原理： 1．D2～D5构成桥式电路，在U1D输出端为低电平时，可控硅SCR不导通，电灯LAMP无电流通路不会点亮。只有在U1D输出端为高电平时，可控硅 SCR1导通时，电灯LAMP才会点亮。 2．D2～D5、R7、DW、C3组成稳压二极管稳压电路产生7.5V直流电压给控制电路供电。 3．控制电路由三极管9013、COMS电路四与非门CD4011等元件组成。声电转换器MIC将声音转换成电信号、光敏电阻MG45受光线控制改变其阻值的大小（光强电阻变小）。C2、R5组成亮灯延时电路，时间常数＝R5×C2。控制的具体过程请同学自己分析。 三、电路安装注意事项： 电路板与220V高压连接在一起，在接220交流电时，必须接上灯泡（220V、25W即可）。并且要特别注意防止触电。 四、思考题： 1．电灯要点亮，U1A的输入端的电压应该为什么电平？ 2．D1管的作用是什么，是否可以省略此二极管？ 3．U1可以用4与门代替吗？你认为电路还有可以改动的地方吗？
声光控延时开关原理与制作 用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出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，适合广大电子爱好者自制。 一、电路的工作原理 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vd 1～vd4，使电路结构简单，工作可靠性高。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，变为电子开关的开动作。明确了电路的信号流程方向后，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。 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vt的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(vd1)的2脚，r4、r7
题目：声控灯开关 第一章? 系统概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 第二章? 单元电路设计与分析。。。。。。。。。。。。。。。5 第三章? 电路的安装与调试。。。。。。。。。。。。。。。。12 总结。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 附录。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 题目 声控灯开关 1设计的目的和任务： 1、巩固加深对模拟电子技术基础知识的理解，提高综合运用所学知识的能力，培养学生独立分析问题、解决问题的能力。 2、通过查找资料、选方案、设计电路、仿真或调试、写报告等环节的训练，熟悉设计过程、步骤。为今后从事电子线路的设计、研制电子产品打下良好的基础。 3、作为电力电子技术的入门，学习晶闸管的应用。
4、设计模拟和数字电子混合电路，实现特定功能。学习这一技能，积累这方面的经验。 2设计要求： 1、设计办公大楼、写字楼或居民住宅楼内应用的声光控灯开关。 2、在白天照度较高时，即楼道内光线充足时本开关不启动，灯熄灭。 3、夜晚楼道内光线较差时，若楼道内充分安静（无人行动时），灯泡不启动。 4、若在光线较差的楼道内有人发出声响，就启动该装置使灯泡点亮。 5、画出电路图? ? ? （1）用protel绘制电路图 （2）布局合理、排列均匀、图面清晰、便于看图、有利于对图的理解和阅读。 （3）图形符号要标准，图中应加适当的标注。 3总体框图设计 根据技术要求，此声控灯开关可由以下几个单元组成： 图1整体框图
4功能设计 图2 声光控制电路图 根据图2电路，原理如下： 由四个二极管组成的桥式整流电路将输入电路的220v50hz交流电压变换成脉动直流。该脉动直流电压一路由R3和R1、C3分压并滤波后得到传感及逻辑控制电路所用的电压VCC；另一路接到晶闸管BT169的阳极。 当BT169的控制极（栅极）为高电平且输入的交流信号Vi=COS（wt+Φ）处于正半周期时，电流由D2→地→D4→灯流过而将灯点亮。当Vi处于负半周期时，电流由灯→D3→地→D1而将灯点亮。当BT169的控制极为低电平时，晶闸管截止，此时不会产生驱动灯的电流，此时灯是熄灭的。由此可见，灯的亮灭是由晶闸管的控制极电平决定的。因此，关键的问题是如何控制其栅极电平的高低。 有光时灯灭；无光无声时灯灭；无光有声时灯亮。参见图2，对光敏电阻RW 而言，当有光时，RW<2kΩ，此时HD14011的1脚亦即第一个与非门的一个输入端为低电平（地），所以3脚为高电平、4脚为低电平，10脚为高电平，11脚为低电平（后文设上述由左至右四个与非门的输出分别为A,B,C,D），则此时晶闸管截止，灯泡是暗的。相反，如果无光时，RW>2MΩ，此时HD14011的1脚是高电平，此时第一个与非门的输出取决于2脚的状态，而2脚的状态将由噪声传感器来决定，当没有声音时，2脚为低电平，因此A为高电平，B为低电平，C为高电平，D 为低电平，此时晶闸管截止，灯泡为暗。当有声音产生时，在麦克两端产生一个交流信号，经过电容而将2脚置成高电平，此时A为低电平，B为高电平，C为低电
实验报告 实验名称：声控报警电路设计 实验学生： 所属班级： 班序号： 一，摘要 近年来，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，生活节奏的加快，人们对电子报警器的需求日益增加。电子报警器应用于安全防，系统故障，交通运输，医疗救护等领域，和社会生产密不可分。例如声控报警系统在生活中处处可见，楼道里的声控节能灯，店铺联网报警器等等，其功能简单，成本较低，因而广泛应用于各种家用电器和小电子产品中。 本课题基于应用需求，结合实验要求设计电路。报告介绍了简易的声控报警器的电路设计和电路的搭建调试。 关键词：报警器；CD4011；无源蜂鸣器；LM358 二，引言 随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电子设备、电子仪器的出现日新月异，在市场上电子产品的竞争较为激烈。 本课程设计利用驻极体式咪头作为声传感器获得电压，经LM358放大电路两级放大，然后通过电压比较器和多谐振荡器,输出驱动蜂鸣器和发光二极管工作报警。
1，设计要求 1，设计任务要求 设计一个声控报警电路，在麦克风附近击掌（模拟异常响动），电路能发出报警声，持续时间大于5秒。声音传感器采用驻极体式咪头，蜂鸣器用无源式蜂鸣器。 2，提高要求 1，增加报警灯，使其闪烁报警；2，增加输出功率，提高报警音量，加强威慑力。 2，电路设计 1，系统组成框图 2，系统总体设计思路 驻极体式咪头作为声音传感器，将击掌产生的声音信号转化为电信号，微弱的电信号经过同相放大器放大后便于传输和驱动，放大信号进入同相比较器，比较器根据实验可以设置合理的比较电压V REF，当放大信号高于比较电压V REF时，放大器输出高电平促发方波振荡器开始工作，振荡产生的方波经三极管放大即可驱动无源式蜂鸣器发出报警声音。但由于一次拍手产生的电信号只有短暂的脉冲，故还需要在比较器后加入延时电路，减缓脉冲电压下降的速度来实现延时报警。 3，单元电路设计思路 声音采集单元设计原理简述 驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。声电转换的关键元件是驻极
引言 近年来，城市居民住宅越来越趋向高层化。高层建筑的一个不可忽略的问题是楼道等公用部分的照明问题。楼道照明灯如果能做到随手关灯，将是一个极大的能源消耗，以一栋六单元十二层楼房为例：每层安装一只15瓦的灯泡，就是72只灯泡，每小时耗电1.08度。如果这些灯彻夜通明，一晚耗电10多度，一年就是4000多度。一般住户在开灯后往往忘了或不愿意再费事去专门关灯。感应式楼道照明开关是解决这个问题的一种简单方法。它可以在开灯后一定时间内自动熄灭。在白天，即使有人走过，楼道等也不会亮，可以达到节能的目的。声光双控延时开关体积小，外形美光，制作容易，且节能环保，是当今世界的主潮流。由于今年我国的照明器材行业的迅速崛起，中国已经成为电光源产品的主要输出国之一。随着全球经济一体化，发达国家产业调整的步伐进一步加快，一般照明电器产品生产大量向发展中国家转移，而中国又是一个比较适合的国家，一是中国具备生产这些产品的条件，而是劳动力成本比较低，从而使中国逐步成为照明电器产品出口大国。展望未来的国内市场，需求仍会呈逐年增长趋势。 因此我设计一个声光双控延时开关来解决此浪费问题。夜晚，行人经过楼道出入口时，照明灯点亮25s后熄灭；白天，照明灯自动停止工作。
第1章 设计流程 此设计是为了实现声控光控延时开关的功能。在白天时无论是否有声音，小灯都不能被点亮，即白天时不需要光照，在夜晚当有声音产生时，小灯被点亮，且在声音消失后，小灯能够维持一段时间亮度，即在夜晚有人经过的时候，灯被点亮，并有足够的时间让人通过。 所设计的电路分为五个模块：电源模块，信号收集模块，信号处理模块，延时模块和被控制模块。(模块图如 1.1)电源模块为整个电路提供稳定的直流电源，使驱动三极管，芯片TC4081BP 和小灯。信号收集模块分为声音信号收集模块和光信号收集模块。声音信号收集模块将声音信号转变为音频电信号从而能够输入电路，起到控制开关的作用。光信号收集模块将光强度的改变转变为电压的改变，与声音信号一起控制芯片的输入。信号处理模块即是芯片TC4081BP 对声音，光信号导致的电信号的改变进行处理，从而驱动被控制电路，并作用于延时模块。延时模块是在信号处理模块的作用下工作，起到延时的作用。被控制模块在信号处理模块及延时模块的共同作用下工作，达到设计的目的。
摘要 在现在的生活中声控开光随处可见，此次我的设计主要就是运用自己所知道的电路来实现声控、光控、时延的效果，这次运用到的主要是模电上的知识，特别是三极管和二级管的特性。这次的设计让我们在设计和实做下，来熟悉三极管和二极管的一些特性。使得我们对二极管三极管有更深的认识。 关键词：声控电路，光控电路，延时电路，比较器。 一、设计题目： 声控延时开关 设计要求：要求设计一个声控开关在有光的情况下不发光，在无光的情况下，有人经过发出声音时灯亮，灯在亮了以后，并延时一段时间（大约3秒）后自熄灭。 二、设计题目分析及设计思路 题目分析：声控开关是现在生活中常见的一种声音和光控制的一中自动开关，它要实现在有光的情况不发光。而在没有光的情况下，在有声音的情况下，使得电路导通，使得灯发光。在经过一段时间后，
自己能够自熄灭，从而达到能够给人们照明，又能省电的效果。所以在这里我们需要一个光控电路来实现在有光的情况下使其不会发光，而在没有光照的情况下使得电路导通。再次就是需要一个声控电路使得在有声音的情况下能使得电路能够导通，能使得灯有反应。同时还需要有一个延时电路，来使得在灯发光后能够保持一段时间后自熄灭。 设计思路： 我的思路就是：先用光控电路来控制灯在有无光的情况下的电路导通情况，在有光的情况不论什么情况灯都不亮，在无光的情况下，才有可能会亮；在有了光控后，再由声控来控制灯的亮与灭，在声控后，再由延时电路来保证让灯能亮一段时间，再让其自熄灭。 三、电路设计及原理分析 光控电路：
声控电路：
延时电路： 整合电路图： 在整合电路图中，先通过光控电路对发光二极管电源产生控制，
声控开关电路的控制部分 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
声控开关电路的控制部分 其中B为话筒，K为继电器，控制负载开关（负载开关电路图中没有画出），SB为解除开关，试分析电路的工作原理。 话筒B的阻抗一般为K欧级（具体看哪种类型的话筒，话筒阻抗高比较好），当有声波振动时候，话筒B会产生随声音变化的交变电场。47K的可调电阻Rp 用于声控灵敏度的调整，因为调节Rp相当于调节话筒B的输出阻抗，调节阻抗就会影响信号的强度变化。运放A1工作于比较器方式，A1的2端输入电平近似为0V，于是A1相当于一个阈值电压为0V的比较器。当有声波振动时候，因为比较器A1的1端输入电压变化，所以A1输出端会出现高低脉冲，脉冲的高电平为运放的供电电压8V，低电平为0V。 C4、R2、C5、VD1、VD2、C6构成一个倍压储能电路（具体请看模电教材或者网上查找关于使用多个极性电容和二极管构成一个倍压电路），因为VD2的反向截止以及运放A2的输入端电阻很大，所以A1输出端的脉冲能量经VD2储存到C6电容上，只能通过R6慢慢释放，这也是为什么闭合开关SB可以起到解除功能，因为开关SB一合上就相当于给C6一个短路快速放电的通路。 A2也是一个比较器，A2的负端给定一个比较阈值电压8*(10/(10+100))V，当C6充电电压上升超过该阈值电压时候，输出端5端输出一个高电平，继电器动作。R7和VD3是一个正反馈（相当于5端的输出高电平经过R7和VD3给C6充电，使得C6的电压下降的更慢），使得A2的5端高电平输出一直保持稳定。 解除这种状态只能通过开关SB的闭合来解除，要实现延时10秒自动熄灭，可以把SB开关用延时器替代。
毕业设计（论文） 题目: 声控照明设计 姓名: 系别: 专业: 班级: 学号: 指导老师: 日期: 教务处制
本设计通过声音和光的强弱来控制灯的亮暗变化。在光线充足时，发出多大的声音声控灯都不亮,在光线不足时，只要声音达到20分贝它就发出了亮光。这是由于声控灯是先通过光的强弱进行控制，当光的强度达到标准时就通过声音来控制。其原理是利用了声学,光学和电子学的原理即用声音传感器将声音信号转换成电信号从而推动触发器触发使电路导通工作。其中用到了光敏电阻，555定时器，二极管，三极管，麦克风等元器件所组成的放大电路，延时电路从而达到了对灯亮灭控制的目的。 关键词：光敏电阻 555定时器二极管三极管麦克风
第一章绪论 (1) 第二章声光控灯元件的介绍及检测 (4) 2.1电阻 (4) 2.1.1电阻器的介绍 (4) 2.1.2电阻的种类 (4) 2.1.3电阻的标识 (7) 2.1.4电阻的检测 (7) 2.2电容 (8) 2.2.1电容的介绍 (8) 2.2.2电容的检测 (8) 2.3二极管 (10) 2.3.1二极管介绍 (10) 2.3.2二极管的分类 (10) 2.3.3二极管的检测 (11) 2.4三极管 (12) 2.4.1三极管的介绍 (12) 2.4.2三极管的分类 (13) 2.5（555）定时器 (13) 2.6硅整流桥 (15) 2.6.1硅整流桥好坏的测试 (15) 2.6.2硅整流桥四肢引脚的判定 (16) 第三章声控灯的原理 (17)
3.1电路的总体框架 (18) 3.2电路主要组成 (18) 3.3电路工作原理 (19) 第四章结语 (21) 4.1全文总结 (21) 4.2 结论 (21) 附录 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25)
沈阳航空航天大学 课程设计 （说明书） 声控开关的设计 班级 / 学号 学生姓名 指导教师 1
沈阳航空航天大学 课程名称数字逻辑课程设计 院（系）计算机学院专业计算机科学与技术 班级学号姓名 课程设计题目声控开关的设计 课程设计时间: 2010 年07 月15 日至2010 年07 月24 日 课程设计的内容及要求： 一、设计说明 设计一个声控开关，控制对象为发光二极管。 电路原理框图如图1所示。驻极体话筒接收到一定强度的声音信号后，声音信号转换为电压信号，幅度很小，经放大、整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管显示。同时，这个脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示延时时间。 图1 声控开关原理框图 二、技术指标 1．接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管(电流5~10mA)，延时时间在1~10s之间可调。 2．延时时间用LED数码管显示，时间单位为0.1s，显示范围为0~9.9s。
三、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本。 2．根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。 3．主要器件：(1)555定时器；(2)计数器74LS90或74LS160；(3)译码器74LS47或74LS48；(4)LED数码管。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1.谢自美. 电子线路设计·实验·测试. [M]武汉：华中理工大学出版社，2000年 2.阎石. 数字电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年 3.付家才. 电子实验与实践. [M]北京：高等教育出版社，2004年 六、按照要求撰写课程设计报告 指导教师年月日 负责教师年月日 学生签字年月日 成绩评定表 3
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
声控开关电路图及工作原理 声音传感器采用灵敏度较高的驻极体电容传声器BM，输出阻抗2kΩ，R1为BM内部场效应管外接负载电阻器，注意BM两个焊点中与金属屏蔽壳相连的焊点为负极接地端。射随驱动电路采用基极无偏置电压电路，当VT2基极输入电压达到一定值时，射极电阻器R5上有电压输出，VD1为VT2基极反向电荷提供通路。只有当：R5信号电压上升，引脚1处于高电平状态，环境光线较暗，RG光敏电阻值较大(不小于5kΩ)时，输入端引脚2处于高电平状态，才能满足与门电路输出端引脚3上升到高电平状态的条件，通过限流电阻器R6触发单向晶闸管VS导通，其负载小电珠EL点亮。电源GB通过开关二极管VD2降去0.7v后接集成电路VCC引脚。本声控灯实验电路，在5m处击掌能控制灯亮。 通过2输入端与门电路实验，了解与门电路的作用。首先，输入端信号电平达到开门电平时，输出端电压开始跃升，输入端信号电平升到一定程度，输出电压(4．5V)几乎不再变化，可以视为波形顶部的起伏变化被削顶；而输入端信号低于关门电平时，与门“关闭”，输出端电压几乎为零(O.15V)，因此输出端信号为脉冲波形，这就是与门的整形作用。其次，声音信号能否通过与门控制单向晶闸管导通，需要看另一个输入端一控制端电平的高低，环境光线较暗时，控制端处于高电平状态，用声音可以控制灯亮，这就是与门的选通作用；当环境光线较强时，控制端处于低电平状态，声控不起作用，这就是与门的禁止作用。最后，与门的逻辑功能发挥作用，完成白天声控不起作用，黑夜用声音信号控制灯亮的功能。 当电子元件的伏安特性符合欧姆定律U=R.I时，我们称之为线性元件，而不符合欧姆定律的，称为非线性元件。 一般常见的线性电子元件主要有电阻器、电容器和电感器。这些元件，都存在固定的电阻或电抗，它们的静态电阻与动态电阻不变且等同。常见非线性元件有：晶体二极管、三极管、场效应管、辉光放电管、电子管、晶闸管等。这些元器件自身不存在固有电阻和电抗，却有固定的工作(击穿)电压。它们的静态电阻与动态电阻都随其两端所加电压不同而变化，可以从无限大到零，甚至出现负阻现象。在非线性电路中，为防止电流剧增时元器件被击穿，要接人限流电阻。此电阻只有限流作用，它的接人不会改变非线性元件的固有工作电压，例如：发光二极管、稳压二极管电路中所串的限流电阻即是。 电阻器具有调压和限流作用，但调压和限流不可混为一谈，这与工作于线性还是非线性电路有关。举两例说明：一是低压氖管电笔的工作(击穿、辉光)电压，一般约为80V，用它检测交流市电火线必须在电笔串入1～2M Ω电阻。二是一只额定电压为80V的灯泡，欲使其在