声光控延时楼道灯控制电路的安装与调试

声光控延时楼道灯控制电路的安装与调试项目描述声光控延时楼道灯控制电路是利用声波为控制源的新型智能开关，它避免了繁琐的人工开灯，同时具有自动延时熄灭的功能，更加节能，且无机械触点、无火花、寿命长，广泛应用于各种建筑的楼梯过道、走廊等公共场所。

常见的声光控延时楼道灯如图所示。

图1 常见的声光控延时楼道灯知识准备1.电路原理图的识读电路原理图用于将该电路所用的各种元器件用规定的符号表示出来，并用连线画出它们之间的连接情况，在各元器件旁边还要注明其规格、型号和参数。

电路原理图主要用于分析电路的工作原理。

在数字电路中，电路原理图是用逻辑符号表示各信号之间逻辑关系的逻辑图，应注意的是，在逻辑符号上没有画出电源和接地线，当逻辑符号出现在逻辑图上时，应理解为数字集成电路内部已经接通了电源。

在图2所示的声光控延时楼道灯控制电路原理图中，CD4011为四个2输入与非门电路，其功能为有0出1，全1出0。

交流电源12V经桥式全波整流和VD2、电容C2滤波获得直流电压×12≈,经限流电阻R1，使VS稳压管有U=+稳定电压Z有所降低），而灯泡L串于整流电路中。

白天时，光敏电阻供给电路（灯亮时UZRG 阻值较小，与非门U1A 的②脚（TP4）输入为低电平0态，U1A 门被封锁，即不管U1A 的①脚（TP3）为何种状态，U1A 总是出1，U1B 出0，U1C 输入端（TP5）为0，U1C 出（TP6）1，U1D 出0，TP7为低电平，单向晶闸管VT2不导通。

在晚上天暗时，RG 阻值增大，TP4为高电平1态，U1A 门打开，TP3信号可传送。

若无脚步声或掌声，驻极体话筒MC 无动态信号。

偏置电阻（RP2、R4和R3）使VT1的NPN 三极管导通，TP3为低电平0态，则U1A 出1，其余状态与上述相同，晶闸管VT2控制极G 无触发信号，故不导通，灯泡L 不亮。

图2 声光控延时楼道灯控制电路原理图晚上当有脚步声或掌声时，驻极体话筒MC 有动态波动信号输入到放大电路VT1的基极，由于电容C1的隔直通交作用，加在基极信号相对零电平有正、负波动信号，使集电极输出端TP3有高电平动态信号为1态，因此使U1A 全1出0为负脉冲，而U1B 出1为正脉冲，二极管VD1导通对C3充电达5V,TP5也为1, U1C 出0，U1D 出1为高电平，经R7限流,在单向晶闸管VT2控制极G 有触发信号使VT2导通，桥式全波整流电路中串联的灯泡L 经晶闸管VT2导通，灯泡L 点亮。

声、光双控延时节能灯电路组装和调试一、装配工艺要求：1）、电阻器、二极管均采用水平安装方式，元件底部离电路板5mm，电阻的色环标志顺序一致。

2）、电容器、三极管、光电阻器、晶闸管采用垂直安装方式，高度要求为元件的底部离电路板8mm。

3）、集成电路应注意缺口朝向，焊接引脚时，导线剥头不得超过3mm，引脚之间不得有桥连，4）、焊点要求大小均匀、光亮、清洁，无漏焊、虚焊、假焊、溅锡等现象。

5)、电路布线合理，导线平直二、调试要求：1）、光控灵敏度调试：光敏电阻无光照时，要求门1的1脚电压为5V以上，有光照时门1的1脚电压接近0V。

2）、声控灵敏度的调试：当没有声音时，门1的2脚电压接近0V，有声音时，门1的2脚上升至3V 3）、总调试：接通电源，灯不应发光，将光敏电阻挡住光线的照射，拍掌，此时灯应发光，延时30S后自动熄灭。

4）、测量4个与非门输入输出电平，判断逻辑关系是否正确，并讲述其电路工作原理。

画出电路原理图。

三、评分标准1、电路安装分(50分)1）、电路元器件安装正确，布局合理达到工艺技术要求得分20分；扣分标准：元器件极性装反或错装一处扣2分；元件参数方向不一致扣5分；导线不直、布局不合理扣5分；焊接有搭桥现象扣10分；不按工艺技术要求处理(元器件引线成形、除去氧化层) 一处扣1分；元器件引脚或导线连接不合理一处扣1分；焊接不符合工艺要求有短接和虑焊一处扣2分。

2）、操作过程中安全文明；按时完成实习任务得分10分；扣分标准：操作过程不安全文明扣5分；不按时完成扣5分。

2、电路调试分(50分)1）、测试连线、测试步骤操作过程正确符合工艺要求得分30分。

扣分标准：测试连线、测试步骤操作过程不正确一处扣2分。

2）、使用测量仪器(量程选择、读数) 正确得分10分。

扣分标准：用测量仪器(量程选择、读数) 不可正确一处扣0.5分；测量结果错误一项5分。

3)、操作过程中安全文明；按时完成实习任务得分10分；扣分标准：操作过程不安全文明扣5分；不按时完成实习任务扣5分。

声光控延时楼道灯控制电路的安装与调试项目描述声光控延时楼道灯控制电路是利用声波为控制源的新型智能开关，它避免了繁琐的人工开灯，同时具有自动延时熄灭的功能，更加节能，且无机械触点、无火花、寿命长，广泛应用于各种建筑的楼梯过道、走廊等公共场所。

常见的声光控延时楼道灯如图所示。

图1常见的声光控延时楼道灯知识准备1. 电路原理图的识读电路原理图用于将该电路所用的各种元器件用规定的符号表示出来，并用连线画出它们之间的连接情况，在各元器件旁边还要注明其规格、型号和参数。

电路原理图主要用于分析电路的工作原理。

在数字电路中，电路原理图是用逻辑符号表示各信号之间逻辑关系的逻辑图，应注意的是，在逻辑符号上没有画出电源和接地线，当逻辑符号出现在逻辑图上时，应理解为数字集成电路内部已经接通了电源。

在图2所示的声光控延时楼道灯控制电路原理图中，CD4011为四个2输入与非门电路，其功能为有0出1,全1出0。

交流电源12V经桥式全波整流和VD2、电容C2滤波获得直流电压X 12~,经限流电阻R1,使VS稳压管有匕二+稳定电压供给电路(灯亮时U：有所降低)，而灯泡L串于整流电路中。

口天时，光敬电阻RG阻值较小,与非N U1A的②脚(TP4)输入为低电平0态,U1A 门被封锁，即不管U1A的①脚(TP3)为何种状态，U1A总是出1, U1B出0, U1C输入端(TP5) 为0, U1C出（TP6） 1, U1D出0, TP7为低电平，单向晶闸管VT2不导通。

在晚上天暗时，RG阻值增大，TP4为高电平1态，U1A fl打开，TP3信号可传送。

若无脚步声或掌声，驻极体话筒MC无动态信号。

偏置电阻（RP2、R4和R3）使VT1 的口^三极管导通，TP3为低电平0态，则U1A出1,其余状态与上述相同，晶闸管VT2控制极G无触发信号，故不导通，灯泡L不亮。

图2声光控延时楼道灯控制电路原理图晚上当有脚步声或掌声时，驻极体话筒MC有动态波动信号输入到放大电路VT1的基极，由于电容C1的隔直通交作用，加在基极信号相对零电平有正、负波动信号，使集电极输出端TP3有高电平动态信号为1态，因此使U1A全1 岀0为负脉冲，而U1B出1为正脉冲，二极管VD1导通对C3充电达5V, TP5也为1, U1C出0, U1D出1为高电平，经R7限流,在单向晶闸管VT2控制极G有触发信号使VT2导通，桥式全波整流电路中串联的灯泡L经晶闸管VT2导通，灯泡L 点亮。

任务名称：声光控延时电子开关的安装、调试与维修学习目标：1、知道声光控延时电子开关电子元件的特点。

2、能看懂声光控延时电子开关原理图。

3、能看懂声光控延时电子开关安装图4、会测试声光控延时电子开关电子元器件。

5、学会安装、调试、维修常见声光控延时电子开关。

学习内容：1、声光控延时电子开关电子元件的特点。

2、声光控延时电子开关的工作原理、特点、种类。

3、声光控延时电子开关电子元件的测试。

4、安全培训本课题建议学时60学时。

本课题的教学步骤可分为：1、下发任务书。

2学时2、学生根据任务书等资料解决相关问题。

20 学时3、教师对相关知识的疑难问题进行讲解。

9学时4、学生6－7人一组，讨论并确定安装方案，填写工艺卡3学时5、学生按照工艺卡完成准备工作。

1学时6、学生绘制电原理图、方框图、安装图、元器件明细表。

6学时7、学生自行完成声光控延时电子开关的安装、调试、维修。

15学时8、对声光控延时电子开关的制作维修情况进行评价。

2学时9、工作任务的小结。

1学时任务书：（2个课时）声光控延时电子开关广泛应用于照明电路中，我们正学会声光控延时电子开关的安装、调试、维修，在学习中要自觉遵守安全生产、环境保护等方面的规定，为以后的就业打基础。

通过本课题的学习，你能够独立完成声光控电子开关的制作，并且可以进行它类型声光控延时电子开关的维修；下图为声光控电子开关电原理图。

声光控延时电子开关电原理图预备知识一：逻辑门电路基础知识（5个课时）1．最基本的门电路有：、、三种。

2．模拟信号的特点是在和上都是变化的。

3．数字信号的特点是在和上都是变化的。

4．数字电路中的三极管工作在和区。

5．半导体二极管具有性，可作为开关元件。

6.TTL门电路是和逻辑门电路，它具有、和等优点。

7．TTL与非门电路主要参数中，门电路的关门电平用表示；开门电平用表示；阈值电压用表示。

8．三态门除了高电平、低电平两个状态外，还有第三个状态，这第三个状态常称为。

楼道声光控及开关延时电路设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN楼道灯延时开关及声光控电路设计1、技术指标要求要求设计一个延时节能开关电路，按一下开关灯亮，等人们通过楼梯和楼道后，灯会自动熄灭。

设计者根据上述提示选择元器件并进行参数设计。

2设计任务、技术指标如下：①延时时间；2min左右；②灯泡未亮时，有发光二极管发亮指示，灯泡亮时发光二极管不亮；③电源电压：220V，50Hz；④灯泡功率≤100W。

2、设计思路用555定时器搭成单稳态触发器，当2端口输入一个低脉冲时，输出端输出高电平，其幅值由555的供电电压确定，时间由R1和C2确定，具体时间为*R1*C2。

R1用一个滑动变阻器调节，方便调试。

当输出端为高电平时，电压控制开关（voltage controlled switch）控制开关J2闭合，灯泡点亮。

当555定时器2号低触发端没有低脉冲时，输出地电位，此时用与非门使发光二极管指示灯点亮，而输出为高电平时，即灯泡亮时发光二极管熄灭。

555定时器由三端稳压芯片7805稳压后供电。

注意选择变压器型号，变压器二次侧电压为10V左右。

实验证明，三端稳压效果很好。

下图中，开关J1为仿真时使用，实际使用时选用常开开关。

仿真模拟图如图所示。

U53、使用声光控的延时控制电路思路：在以上开关延时电路的基础上，将开关J1用声光控制电路来控制，满足：白天时，即使有声音灯也不亮，晚上当有声音时灯泡点亮，即有一个高电平脉冲使J1闭合并立即断开。

未接电源时的仿真电路如图所示。

开关J2闭合时模拟白天，此时不管闭合J1与否，灯泡都不亮；J2断开时模拟晚上，此时闭合J1后立即再断开，模拟有声音信号，灯泡点亮。

4、电源部分V2220 Vrms 50 Hz 0¡ãT10121U35、主要元器件：2运放LM358,四2输入与非门74LS00,555定时器，三端稳压芯片L7805，L7809,L7909。

声光控楼道延时开关的设计与制作指导教师：***年级专业：电子信息科学与技术学号：*************名：***声光控楼道延时开关的设计与制作一实验目的通过声光控楼道延时开关的设计、安装和调试，要求学会：（1）桥式整流电路、三级管放大电路、四与非门电路等参数的选择与应用。

（2）掌握声光控楼道延时开关的测量与调试方法。

二设计任务与要求1设计任务（1）设计一个声光控楼道延时开关，要求白天楼道光线正常时不论有、无人行走而楼道灯不亮，天黑时有人走动楼道灯才亮，无人走动时楼道灯不亮。

（2）实现这一要求需要正确选择合适的声光控元件，并要求声光控开关延时1～4分钟。

2 设计要求（1）完成全电路的理论设计、安装和调试。

（2）撰写设计、调试报告和心得体会。

三声光控楼道延时开关的工作原理1光敏电阻器的介绍光敏电阻两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。

光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也可以加交流电压。

图1 光敏电阻的电路及符号光敏电阻是采用半导体材料制作，利用内光电效应工作的光电元件。

它在光线的作用下其阻值往往变小，这种现象称为光导效应，因此，光敏电阻又称光导管。

光敏电阻器的基本特性和主要参数暗电阻、亮电阻光敏电阻在室温和全暗条件下测得的稳定电阻值称为暗电阻，或暗阻。

此时流过的电流称为暗电流。

例如MG41-21型光敏电阻暗阻大于等于0.1M。

光敏电阻在室温和一定光照条件下测得的稳定电阻值称为亮电阻或亮阻。

此时流过的电流称为亮电流。

MG41-21型光敏电阻亮阻小于等于1k。

亮电流与暗电流之差称为光电流。

本实验光敏电阻选用的是625A型，有光照射时电阻为20K以下，无光时电阻值大于100MΩ、2 双输入四与非门CD4011简介双输入四与非门CD4011数字集成电路外形和内部电路如图2和图3所示：他采用双列直插形式封装，共有14个引脚。

学号231密级公开####本科毕业论文声光控楼道延时灯控制电路的设计与制作学院名称：#####专业名称：电子信息####学生姓名：####指导教师：### 副教授二零一四年五月######Design and Manufacture of Sound and Light Controlled Delay Control Circuit of theCorridor LampCollege ：#####Subject ：####Name ：####Directed by ：####May 2014郑重声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。

对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。

本学位论文的知识产权归属于培养单位。

本人签名：日期：摘要本设计主要通过音频放大电路、电平比较电路、延时开启电路、触发控制电路、恒压源电源电路和晶闸管主回路组成控制电路，运用学过的模拟电路、数字电路等知识设计出实用的电路，并进行理论分析画出原理模拟图，然后利用仿真软件对电路的功能进行仿真测试，再设计出符合实际的印制电路板，最后对元器件进行选择、检测，通过焊接和技术检测制作出符合设计原理和要求的电路实物。

关键词：声光控；延时；控制电路；仿真ABSTRACTThis design mainly through the audio amplification circuit, a level comparator circuit, open circuit delay, the trigger control circuit, the constant voltage power supply circuitand the main circuit composed of a thyristor control circuit. Using the learned knowledge of analog circuitry and digital circuitry designs of practical circuit and draw the principle of the simulation diagram by theoretical analysis. Then using the functions of the circuit simulation software processes prsimulation test for the object of functions of the circuit t, and then designs the printed circuit board matching the actual use. Last, after the components’s selection and test, the circuit physical objects which meet the requirements of the design principle will be produced by the means of welding and technical test. Keywords: Sund and light control ; Dlay ; Ntrol circuit ; Mulation目录第1章引言 (1)1.1课题研究的相关背景 (1)1.2 课题研究的内容 (2)1.3课题研究的目的和意义 (3)第2章声光控楼道延时灯控制电路的结构和原理 (5)2.1声光控楼道延时灯控制电路的结构和功能 (5)2.1.1声光控楼道延时灯控制电路的结构 (5)2.1.2控制电路的功能 (5)2.2控制电路的工作原理 (6)第3章声光控楼道延时灯控制电路的设计 (8)3.1声光控部分电路的设计 (8)3.2延时开启和触发控制电路的设计 (10)3.3恒压源电源电路和整流电路的设计 (11)第4章控制电路的编辑与仿真测试 (13)4.1原理图的编辑和绘制 (13)4.2电路仿真与分析测试 (14)第5章电路板的制作与安装 (16)5.1印制电路板的制作 (16)5.2元器件插装、焊接 (18)5.3焊接安装的方法和步骤 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)第1章引言1.1 课题研究的相关背景在地球资源日渐衰竭的今日，环保、节能是当今各产业发展的重心，尤其是需要消耗大量电力的照明产业，在照明灯的控制和使用的研发上，更是趋向环保、节能的特性上著眼。

分立元件楼梯灯声光控制开关的制作与调试楼梯灯声控开关是日常生活中十分常见的电子产品，市面上购买也很方便，价钱通常在十几元到二十多元不等，它的用途是安装在走廊、楼道等场所，实现在夜间时“人来灯亮，人走灯熄”的自动控制效果，达到节能的目的。

市售的这种楼梯灯声控开关内部的电路形式多种多样，大多以与非门数字集成电路等为主要元件，这里介绍一款全部采用分立元件的声控开关供学生制作、学习参考。

由于该电路采用全分立元件，所以器件的购买不成问题，整套电路的元件加外壳成本大约在10元左右。

电路中所有元件可以安装在一块5cm×7cm的万能电路板上，安装完成后再将整块电路板安放于一个的标准的白积灯灯座内部，如图1所示。

这样学生做完之后即是一个完整的产品，可以立即投入使用。

由于灯座内部结构的限制，需要对万能板进行裁剪，故最终实际可以用来装配元件的万能板尺寸必须控制在3cm×7cm以内，对于初学者来说，虽有一定难度，但由于器件不多，完全可以装下。

使用万能板安装电路，可以让学生对电路的走线和布局具有初步的意识。

（a）外部效果图(仅供参考)用热熔胶固定电路板LED、光敏电阻、MIC的正极套上热缩管（b）内部效果图(仅供参考)图1 完成后的整体实物效果图本电路原理图如图2所示：图2 电路原理图一．电路组成如图所示，本电路大致由声控电路、光控电路、触发及延时电路、控制电路供电电路、受控电路等几部分组成。

二．电路基本工作原理实际上这是一个由声、光双重控制的电路，其主要作用是，在夜晚或光线较暗的时间段，当外部环境中有任何声音发出时（如有人走过），灯泡将自动点亮，约1分钟后又自动熄灭；而在白天或光线强烈的时候，无论外部环境中是否有声音发出，灯泡都不会被点亮，达到节能的目的。

本电路各部分工作原理如下：受控电路（可控硅控制电路）：该电路中，灯泡的点亮与熄灭由可控硅（VT）控制：当可控硅导通时（可控硅的A、K极相当于开关接通），220V电源将通过桥式整流电路、可控硅为灯泡供电，灯泡发光；而当可控硅截断时，灯泡供电回路被阻断，不能发光。

第一章设计任务及要求设计说明：1、声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、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，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。

此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。

它是公共场所照明开关的理想选择。

2、设计合理的控制电路控制灯泡：设计一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要发出声音就能将电路触发，电路仅使用一只555定时器、一个光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。

它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。

当灯被打开后，延时电路延时约20s后将灯自动关闭。

该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。

即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。

要求：设计一个楼道声光控灯控制电路是灯泡持续亮20秒后熄灭。

第二章设计方案对于楼道声控开关控制电路的制作有四个方面：一：电源模块，二：信号模块，三：延时电路,四：控制电路。

电源模块为整个电路提供稳定的直流电源，驱动芯片555和控制电路。

信号模块分为声音信号收集模块（用开关模拟）和光信号收集模块。

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。

延时模块是在光信号和声音信号的共同作用下工作，起到延时的作用。

被控制模块在延时模块的作用下工作，达到设计的目的。

第三章设计原理与电路首先利用由变压器、整流桥及稳压芯片构成直流电源，为后续电路提供电源。

其次，有光敏传感器及模拟开关模拟光信号和声音信号的产生。

然后产生的光信号和声音信号直接控制延时电路中555芯片的置位端与信号输入端，由555芯片构成单稳态触发器以作为延时电路。

再由延时电路产生的高低电平信号控制电磁继电器的开关，由电磁继电器的通断控制灯泡的电源。

图3-1（电路原理框图）3-1 控制电路组成及原理组成：电源部分由变压器，整流桥和稳压芯片7812组成，得到12V的直流电。

项目五声光控延时开关2、声光控延时开关电路安装焊接顺序元件名称插装方法注意事项1 电阻采用卧装2 瓷片电容采用立式安装3 二极管采用卧式安装安装时一定要注意其正、负极不能出现错误4 稳压二极管采用卧式安装安装时一定要注意其正、负极不能出现错误5 电解电容采用立式安装，电解电容要紧贴字符面板，以免安装后盖时受到影响。

正负极性不能接反。

6 晶体管采用立式安装，按要求将发射极e、基极b、集电极c三个引脚立式插入相应孔位，不能装错，最好提前将引脚标在印制板上。

7 单向可控硅采用立式安装，注意三个管脚的极性，不能接错。

按要求将阳极A、阴极K、控制极G 三个引脚立式插入相应孔位，不能装错，最好提前将引脚标在印制板上。

8 CD4011 首先焊接集成电路的座子，注意座子缺口的方向朝向图中标记⑴脚和⒁脚的方向安装CD4011集成电路。

插入集成电路时注意和电路板所标示的引脚一致，而且插入时不能有一条插脚弯曲。

且有缺口的那边与电路板字符面的切口相对应。

注意（7）脚接地；（14）脚接电源。

9 驻极体话筒采用立式安装，驻极体的引脚用剪下的管脚焊接上，驻极体和外壳连接的为负极。

注意驻极体话筒有正负极性，如果接反，几乎听不到声音。

驻极体的引脚可用剪下的管脚焊接代用。

驻极体话筒更换注意：两根和三根引脚的驻极体话筒之间不能直接替代。

相同引脚数的话筒可以代替，只是存在性能上的差别。

－＋10 光敏电阻采用立式安装光敏电阻注意安装高度，不确定的情况下，可以先装到外壳内测好高度再焊接。

10 连接输出导线注意输出端上的导线在焊接时应送递较多的焊锡①建议直流稳压电源输出端两根导线一长一短，以免输出端短路②两根导线的另一端应接上绝缘的鳄鱼夹，以便今后使用11 通电调试质量检查通电检查必须在外观检查及连线检查无误后才可进行，通电后请先将光敏电阻的光挡住，用手轻拍出声，这时灯应亮，延时一会儿灯灭。

若用光照射光敏电阻，再用手重拍驻极体，这时灯不亮。

cd4011声光控电路图详解延时开关电路集成电路CD4011是一个包含4个与非门的CMOS 电路,每个与非门有2个输入端一个输出端;当两输入端有一个输入为0,输出就为0;只有当输入均为1时,输出才为1;当两个输入端都为0时,输出是1;本文主要介绍CD4011制作的声光控延时开关电路,分别从发工作原理、元器件的选择、安装与制作、调试以及故障检测与检修方面来详细介绍,一起来了解一下;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是vt偏置电阻,c2是电源滤波电容;为了使声光控开关在白天开关断开,即灯不亮,由光敏电阻rg等元件组成光控电路,r5和rg组成串联分压电路,夜晚环境无光时,光敏电阻的阻值很大,rg两端的电压高,即为高电平间t=2πr8c3,改变r8或c3的值,可改变延时时间,满足不同目的;vd3和vd4构成两级整形电路,将方波信号进行整形;当c3充电到一定电平时,信号经与非门vd3、vd4后输出为高电平,使单向可控硅导通,电子开关闭合；c3充满电后只向r8放电,当放电到一定电平时,经与非门vd3、vd4输出为低电平,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r1降压,c2滤波后即为电路的直流电源,为bm、vt、ic等供电;原理图：线路板图：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;二、元器件的选择ic选用cmos数字集成电路cd4011,其里面含有四个独立的与非门电路;内部结构见图3,vss是电源的负极,vdd是电源的正极;可控硅t选用1 a／400v的进口单向可控硅1 00-6型,如负载电流大可选用3a、6a、10a等规格的单向可控硅,单向可控硅的外形如图4所示,它的测量方法是：用r&TImes;1档,将红表笔接可控硅的负极,黑表笔接正极如印制板图所示,这时表针无读数,然后用黑表笔触一下控制极k,这时表针有读数,黑表笔马上离开控制极k这时表针仍有读数注意触控制极时正负表笔是始终连接说明该可控硅是完好的;驻极体选用的是一般收录机用的小话筒,它的测量方法是：用r&TImes;100档将红表笔接外壳的s、黑表笔接d,这时用口对着驻极体吹气,若表针有摆动说明该驻极体完好,摆动越大灵敏度越高；光敏电阻选用的是625a型,有光照射时电阻为20k以下,无光时电阻值大于100mq,说明该元件是完好的;二极管采用普通的整流二极管1n4001～1n4007;总之,元件的选择可灵活掌握,参数可在一定范围内选用;其它元件按图1所示的标注即可;三、安装制作准备好全套元件后,用万用表粗略地因出厂前已测量过测量一下各元件的质量,做到心中有数;焊接时注意先焊接无极性的阻容元件,电阻采用卧装,电容采用直立装,紧贴电路板,焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要装反,注意极性的正确,否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件;印刷电路图如图5所示;四、调试调试前,先将焊好的电路板对照印刷电路图认真核对一遍,不要有错焊、漏焊、短路、元件相碰等现象发生;通电后,人体不允许接触电路板的任一部分,防止触电,注意安全;如用万用表检测时,只用将万用表两表笔接触电路板相应处即可;本电路调试时请先将光敏电阻的光挡住,将ab分别接在电灯的开关位上,用手轻拍驻极体,这时灯应亮,若用光照射光敏电阻,再用手重拍驻极体,这时灯不亮,说明光敏电阻完好,这时即告本套件制作成功;若不成功请仔细检查有无虚假错焊和拖锡短路现象;五、故障检测及检修调试中可能会出现以下故障;应根据具体情况进行检修;1晚上声音小时白炽灯EL不亮,当声音很大时灯才亮;这是声音信号输入电路灵敏度降低所致;其原因可能是话筒MIC灵敏度降低、电容C1容量减小、三极管T1、电阻R2、R3等元件参数改变等等;检修时,可适当减小电阻R1的阻值以提高MIC的灵敏度;增大电阻R2和减小电阻R3的阻值,以降低三极管T1的静态工作点;也可用一个等值电容与C1并联,观察效果是否改变等方法,提高声音输入电路的灵敏度;2晚上白炽灯EL经常误触发而发光;这一般是声音信号输入电路灵敏度太高所致;检修时对该部分电路的元件与上述1进行相反调整;3白天有声音时白炽灯EL便亮;这是光信号输入电路的故障;检修时,检查光敏电阻Rg是否接收光线不足,可采用清除光敏电阻Rg处灰尘,检查光敏电阻Rg的位置是否正确,光敏电阻Rg是否开路,适当增大电阻R4的阻值,降低与非门1的1端输入电平等办法加以解决;4晚上有声音时白炽灯EL也不亮;其原因是声音信号输入电路在有声音时不能输出高电平,光信号输入电路输出低电平,集成电路IC1损坏等造成的;检修时,在有声音信号时测量与非门1的2端是否为高电平,在无光时测量与非门1的1端是否为高电平;若不是高电平说明故障在相应的输入电路,若是高电平应检查集成电路IC1的逻辑关系是否正确;5白天和晚上白炽灯EL均长亮;其原因一般是双向可控硅T2被击穿;检修时,断电后用万用表的电阻挡测量T2两个阳极之间的电阻,若在1KΩ以下,则说明双向可控硅T2已经被击穿,应更换;6白炽灯EL点亮的延时时间不合适;若灯亮的延时时间缩短了,有可能是电容C3漏电或者是容量减小所致,可用一只相同的电容尝试;若嫌延时时间不够,可适当增大电阻R8的阻值,或者增大电容C3的容量;反之,减小电阻R8的阻值或者电容C3的容量即可;。

项目七声光控电路的安装与调试电路功能分析授课教师授课内容声光控电路功能分析授课班级授课地点授课时间2教学目标知识目标1.能说出声光控电路在实际生活中的应用；2.能讲述声光控电路的结构组成；3.能叙述声光控电路的功能。

能力目标1.能识读声光控电路原理图；2.能分析元器件在电路中的作用；3.能分析声光控电路的工作原理。

情感态度与价值观1.激发声光控电路学习兴趣；2.培养声光控电路学习信心。

教学重难点教学重点：分析电路工作原理。

教学难点：分析元器件在电路中的作用。

教学模式启发讨论式教具准备教材、教学设计、PPT等教学过程设计教学过程教学内容一、认识声光控电路1.声光控电路声光控制电路是由声音和光两者控制结合工作的电子开关，它将声音信号和光信号转化为电信号，经放大、整形后，输出一个开关信号去控制各类电器的工作，在自动控制工业电器和家用电器方面均有广泛的应用。

2.生活中常见的声光控电路二、识读电路图声光控电路结构1.声光放大控制电路；2.缓冲延时电路；3.灯泡驱动电路；4.电源电路三、分析电路工作原理1.声光放大控制电路由MK1、VT1等元件构成声音信号的接收、放大电路；由RG1、RP2、R4构成光控电路，上述两信号同时控制与非门U1A的开、关。

2.缓冲延时电路与非门U1A、U1B和U1C、U1D构成两级缓冲电路，分别对输入信号和延时信号进行缓冲、隔离和传输，VD1、R5、C2构成信号的整形、延时电路。

3.灯泡驱动电路VT2构成灯泡驱动电路，VD2为保证VT2能获得正极性控制信号而设置。

4.电源电路VD3～VD7、C3、R6、VZ构成本电路的电源电路，其中VD3、C3、R6、VZ为声光控和与非门电路提供6.2V的直流电源。

四、分析电路功能MK1将接收到的声音信号转化为电信号，并由VT1进行放大，在电路的C点获得较强的且随声音变化的电信号，当RG1在无光照射时其阻值较大，D点电位高，C点的电信号通过U1A、U1B，经VD1整形，电容C2充电，E点电位升高，再由U1C、U1D的缓冲隔离，F点获得高电位，VD2导通触发VT2导通，灯泡L1亮； MK1未接收到的声音信号时，电路的C点F无变化较强的电信号，VD1截止，电容C2放电延时后，E点、F点低电位，VD2、VT2截止，灯泡L1灭；当RG1在受光照射时其阻值变小，D点电位低（此时U1A关闭），C点的电信号不能通过U1A，VD1截止，E点、F点低电位，VD2截止VT2无触发信号而截止，灯泡L1灭。

声光控延时开关电路原理、制作与调试现在用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关已被广泛使用，学生对其工作原理特别的感兴趣。

该开关的功能是，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，楼道灯延时四五十秒后会自动熄灭。

在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。

它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合学生自制。

所以我们把声光控延时开关的安装与检测实验/实训课题，作为桥式整流及滤波实验、与非门等集成逻辑电路的测试、色环电阻的识读与测量、电容器及测量、光敏电阻的特性及测量、晶闸管工作原理及测量等课题后进行的综合训练。

通过该课题的训练要求学生掌握声光控延时开关电路的工作原理，会识读电子电路印制版图，掌握驻极话筒、稳压二极管等电路元件好坏及极性的检测，同时掌握相关的焊接工艺及电路的调试，故障排除等操作技能。

因此，在课题的实施过程中，首先发放声光控延时开关的电路图（如图1所示）和印制版图（如图2所示），随后介绍识读电子电路印制版图的方法，两名学生一组，对照电路原理图与印制版图逐一识读，相互分析讨论，达到识读电子电路印制版图的目的。

图1 声光控延时开关电路图图2 声光控延时开关电路版图其次分析电路的工作原理，老师引导学生应用理论知识对实验电路进行分析解剖，将实验电路逐个分解为单元电路。

对单元电路进行理解、消化，这样学生在调试过程中遇到问题就会有针对性地进行分析和检测，避免盲目性，起到举一反三、事半功倍的效果。

教师引导学生把实验电路分为主电路、电源电路、光控电路、声控电路、触发电路、延时电路等几个单元电路，学生分组讨论找出相关电路并自行分析。

参考单元电路如图3-图8所示，最后由老师引导学生写出电路的工作原理，使学生积极参与达到理解与掌握的目的。

电路工作原理：1.光强时不论有无声音，IC(6)=0，IC(5)为1或0，IC(4)=1，D6截止，IC(11)=0，无触发信号，晶闸管D5截止，灯不亮。

教学设计：声光控开关控制电路的安装与调试一、活动目标：通过本教学活动，学生将能够理解声光控开关控制电路的原理、熟悉相关元器件，掌握安装和调试的基本步骤，并能够成功搭建一个工作正常的声光控开关控制电路。

二、活动准备：1．声光控开关元器件（例如声光控传感器、继电器等）2．电路板和连接线3．电源适配器4．声光信号输出装置（例如LED灯）5．相关工具（螺丝刀、钳子等）三、活动步骤：（一）简介和预热（10分钟）1．向学生简要介绍声光控开关的概念和用途。

2．引导学生思考一些使用声光控开关的实际场景。

（二）原理讲解（15分钟）1．讲解声光控开关控制电路的基本原理，如何根据声音或光线的变化来触发开关动作。

2．解释相关元器件的功能和工作原理，如声光控传感器、继电器等。

（三）元器件介绍与安装（20分钟）1．向学生展示各个元器件，并解释其功能和特点。

2．指导学生按照电路图逐个安装元器件到电路板上。

3．强调正确连接和固定元器件的重要性。

（四）电路连接与调试（30分钟）1．指导学生用连接线将电路板与电源适配器、声光信号输出装置连接。

2．调整相关参数，使电路能够在声音或光线变化时正常工作。

3．指导学生排除故障、修复连接问题，确保电路的正常运行。

（五）测试与应用实验（20分钟）1．鼓励学生进行一些测试实验，观察控制电路的响应情况。

2．提供一些实际应用场景，让学生思考并尝试应用他们搭建的声光控开关控制电路。

（六）总结与讨论（15分钟）1．总结本次活动的重点内容和学习收获。

2．与学生一起讨论声光控开关的优缺点以及在实际生活中的应用前景。

四、注意事项：1．活动中需注意电路安全，确保学生使用正确的电压、正确连接线路。

2．鼓励学生合作与互动，提问解答环节可增加学生参与度。

3．活动中可提供实际案例和故障排除的示范，帮助学生更好地理解和应用。

这个教学活动设计旨在让学生通过实践操作来理解声光控开关控制电路的原理和调试过程。

通过按照步骤搭建和调试电路，学生将获得实践经验并培养解决问题的能力。