声光控延时开关原理与制作

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

毕业设计-声光控延时开关课设报告背景介绍:对于现代家居生活中，灯光必不可少。

然而普通的光控开关只是用来控制灯的开关，并不能很好地满足实际需求。

当人们在房间内行动或者已经离开房间时，光控开关的信号并不能准确地反应人们的需求。

根据此背景，一个能够同时控制声音和光线的延时开关就显得非常有意义和值得探索。

主要内容:声光延时开关是一个非常有意义的装置，它可以通过光线、声音的变化来控制灯的开关时间，解决之前普通光控开关不能很好反应人们需求的问题。

声光开关使用了光电导技术和电路技术，具有重要的现实意义。

部分技术细节如下：1.硬件设计硬件系统主要由光电二极管、嘴、音叉开关、运算放大器、继电器、电容器、电阻器和钨灯组成。

运用布朗管滤波原理和阻容滤波原理再加上合理的放大器设计，使信号不失真，从而保证系统的稳定性和灵敏度。

配合硬件设计，软件部分基于Cortex-M3内核，利用固件库实现数字信号处理。

通过对光电二极管的电流和电压进行采集，通过工具箱实现信号滤波及其波形输出显示。

此外，采用定时器的各种操作实现系统对外部传感器信号的延时控制。

3.系统测试经过重重测试后，声光延时开关在实际使用中具有显著的稳定性和灵敏度，开关输出的时间准确性高，使得照明系统能够在不同时间适时自动开关，让用户体验到前所未有的智能化的便利。

4. 结论声光延时开关是一种创新型的照明系统，实现了家庭灯光和开关的智能供电,为家庭生活带来了极大地便利。

它不仅解决了普通光控开关不能很好反应人们需求的问题，还提高了人们整体生活水平，以科技提高生活品质的理念，为未来的发展留下了巨大的空间和市场机会。

展望未来在未来，随着物联网的快速发展，智能家居将成为家庭生活的主流趋势。

声光延时开关只是其中一个缩影，未来还会有更多的照明系统出现，更多智能电器被广泛使用。

因此，我们需要更多优秀工程师的加入和持续的努力，推动“智能生活”的进一步发展！。

声光控路灯延时开关的设计与制作资料1声光控路灯延时开关的设计与制作声光控开关具有很多实际意义：一是省电，灯泡大部分时间不工作，因此节电效率很高，达80%左右；二是方便，首先，不用接触，全自动智能控制；另外，接线简单、安装方便，是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。

再者，随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段也将逐步更新，除现在已有的声光控开关外，还有微波感应开关和热释远红外感应开关。

目前，微波感应开关的抗干扰性能尚不理想，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高，比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及居家庭走廊应用，在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素，根据我国国情，可以预计在相当一段时期内，声光控延时开关将是首选的主流产品。

设计方框图声光控开关在晚上且有声音时使灯泡亮，其它情况下灯泡不亮。

它由电源电路、声光处理电路和控制电路组成。

电路方框图如图2-1所示。

图2-1 设计方框图声光处理电路设计声光处理电路就是对采集到的声音和光进行处理后提供给控制电路。

声音放大电路声音放大电路的核心元器件是三极管，三极管的工作方式有三种分别是共射电路、共集电路、共基电路。

1．共射电路共射电路如图2-2所示，其中三极管V 是电路的核心，起放大的作用。

电源电路声光处理电路控制电路照明灯市电图2-2 共射放大电路直流电源V CC一方面通过R C、R b为三极管提供合适的静态偏置电压，另一方面为电路提供能量，一般为几伏至几十伏。

其中C1、C2为耦合电容，起到传递交流，隔断直流的作用。

C1、C2一般为电解电容器，一般为几微法到几十微法。

Rc是集电极直流负载电阻，保证三极管有合适的静态偏置外，还可将三极管的电流信号转换成电压信号。

R c一般为几百欧到几千欧。

信号有三极管的基极输入、输出。

基极与发射极构成输出回路，而发射极是输出、输入的公共端，共射工作方式具有电压和电流的放大作用，放大关系是U0=βU i，电流同样如此。

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“，假设干分钟后延时开关“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假设干个单元，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。

滤波整流电路
D2和C3起稳压滤 波作用，D2是 7.5V的稳压管， C3用100UF的电 解电容，D2，C3 钧接地。
故障及检修
• 灯泡一直亮着的问题，多是三极管被击穿，造成继电 器中一直有电流通过，从而灯泡回路一直处于导通状 态；或者是继电器和灯泡回路的接法不正确，使得继 电器中一直有电流通过或者灯泡直接接在电源回路上， 从而使灯泡一直处于导通状态。若没有上述错误，则 极有可能是集成电路TC4011损坏。 • 灯泡始终不亮 • 出现这一问题，先检查灯泡是否正常。如果灯泡正常， 就说明开关电路中有元件损坏。可先焊开光敏电阻器 的一个脚，在想话筒送入声音信号的同时，用万用表 侧集成电路2脚的电压，看指针是否摆动。若摆动很 小或不摆动，就应检查声音触发控制电路中的各元件， 包括话筒、电阻器R1到R4、电容器C1、三极管T1。
声光延时开关
一、设计要求 一 、设计要求 二、总体设计方案 二、总体设计方案 三、电路设计及工作 原理 三、电路设计及工作原理 四、元件和器件选型 四、元件和器件选型 五、总结
五、总结
声光延时开关
设计背景
• 随着社会的发展，传感器逐渐进入我们 的生活，例如全自动洗衣机，全自动吸 尘器，给我们的生活提供了便利。 • 基于此本组人员设计了简单的光控电路。
• ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ控LED灯_h264-320x240.mp4
小结
• 随着科技的发展，传感技术将会得到更 好地推广与应用，传感器件也将逐渐应 用我们的生活。
参考文献
• [1] 清华大学电子学教研组编，童诗白﹑华成英主编. 模拟电子技术基础. 第4版. 北京：高等教育出版社， 2010. • [2] 清华大学电子学教研组编， 阎石 主编. 数字电子 技术基础. 第5版. 北京：高等教育出版社， 2010. • [3] 龚华生 主编. 实用电路创意制作自学通. 北京：电 子工业出版社， 2006. • [4] 刘天旺 主编. PROTEL99SE电路设计应用教程. 北 京：电子工业出版社， 2007. • [5]Allan R .Hambley 著 李春茂改编.电子技术基础. 北京：电子工业出版社， 2007.

声光控延时开关目录摘要 (3)关键字 (3)一、引言 (3)二、目标分析 (3)三、工作原理 (4)四、设计的思想和依据 (4)五、设计过程 (6)1.信号输入设计 (6)1．1声音接收电路设计 (6)1．2光接收电路设计 (6)2.放大电路设计 (7)3.控制门电路设计 (8)4.整形电路设计 (8)5.延时电路设计 (8)6.二级整形电路设计 (9)7.电子开关电路设计 (9)8.负载电路设计 (9)六、制作过程 (10)1.元件检查 (10)2.对焊接的要求 (10)3.常见焊点缺陷及分析 (10)七、测试和结果分析 (10)八、总结 (11)致谢 (11)参考文献 (12)附录 (13)摘要天黑以后，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，就可以达到节能的目的。

声光控延时开关可以避免能源浪费，它具有使用方便、性能稳定、节能效果显著的特点,肯定会倍受小区、工厂、办公楼、教学楼等公共场所的欢迎。

关键字照明节能声光控延时开关一、引言随着社会的进步及发展，人民生活水平逐步提高，国家的有关规范及标准也不断的加强，99年最新发布的《住宅建筑设计规范》GB50096-1999中明确规定，住宅中公共部分应设人工照明，除高层住宅的电梯厅和应急照明外，均应采用节能自熄开关。

采用自熄开关的主要目的就是改善人们居住环境及节能。

按照国标GB1061，优质灯泡在正常使用情况下，平均寿命在1000小时左右，而普通灯泡则更短。

如果走廊是夜间常明灯，每年除灯泡损耗费用外还要有100多度电的损耗，加上更换灯泡等人工费用，每年每个灯年消耗近百元，这不仅浪费大量能源，而且由于频繁更换灯泡造成维修工作量加大，有时有些场所走廊由于无人及时维修管理，许多楼梯晚上漆黑一片，给人们生活带来许多不便，这与现代城市文明也极不协调，要从根本上改变这一现象就必须采用自熄开关才能达到节能及方便文明的目的。

一、引言 (2)二、系统设计 (2)三、原理描述 (2)四、元器件的选择 (3)4.1 驻级话筒 (3)4.1.1驻级话筒的结构 (3)4.1.2驻级话筒的接法 (3)4.1.3驻级话筒的输出方式 (3)4.1.4驻极体话筒的特性参数 (3)4.1.5驻级话筒的极性判别 (3)4.1.6驻级话筒的特性参数 (3)4.2光敏电阻器 (3)4.2.1光敏电阻的检测 (3)4.4 CD4011 (3)4.5 555定时器 (3)4.5.1 555定时器的功能。

(3)555 定时器的功能主要由两个比较器决定。

两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。

在电源与地之间加上电压，当5 脚悬空时，则电压比较器C1 的同相输入端的电压为2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。

若触发输入端TR 的电压小于VCC /3，则比较器C2 的输出为0，可使RS 触发器置1，使输出端OUT=1。

如果阈值输入端TH 的电压大于2VCC/3，同时TR 端的电压大于VCC /3，则C1 的输出为0，C2 的输出为1，可将RS 触发器置0，使输出为低电平。

(3)4.5.2 555的引脚 (3)4.6发光二极管 (3)4.6.1LED芯片的发展 (3)4.7三极管 (3)五、电路模块 (3)5.1 声光检测模块 (3)5.1.1声音放大电路 (3)5.1.2光控制电路 (3)5.2逻辑门 (3)5.3 555延时环节 (3)5.4 被控制电路 (3)六、PCB板的制作与调试 (3)6.1 pcb的绘制 (3)6.2 pcb板的制作 (3)七课程设计总结 (3)八、参考文献 (3)一、引言作为对过去一段时间学习传感器的成功的检验，开展了这次传感器课程设计。

这次课程设计共有六十个题目可供选择，专业的每一位同学都会有一个题目，并且由自己独立完成，题目最后由抽签决定，我抽到的是声光控延时开关。

声光控延时开关应用非常广泛，也是比较常见的一种开关。

电子实验一体化教学的实践-------声光控延时开关电路原理、制作与调试【摘要】电子实验教学重点是引导学生对实验电路进行连接、分析与测试，启发学生运用所学到的理论知识排出电路故障，提高学生分析问题、解决问题和实际动手能力。

本文从教学实际出发，通过具体的实验/实训课题，介绍了电子一体化的教学设计，使得教学更加程序化，突出了“以学生为主体”的教学理念，值得在教学实际中推广。

【关键词】电子实验；一体化教学；教学设计；声光控延时开关【正文】当今是科学技术高度发展的信息化社会，电子技术是信息化社会最关键的技术，电子技术的广泛应用使得电子教学必须要进行课程转变，培养学生更好地掌握有关“电”的基础知识，为学生从事与电子工程技术有关的工作打好相关的理论基础。

与此同时，也必须要完善课程的实用性，使得学生得到操作能力的训练，提高高级技工院校电子技术课程教学的质量,培养和提高学生的综合素质。

基于以上因素的考虑，电子课程改革发展必须有更新、更高的要求，要全面提升电子专业课理论性和实践性，探索一体化教学模式，以提升学生独立解决问题和分析问题的能力。

电子实验一体化教学是我校非电类专业，如汽车类、柴油机维修、数控机床等专业的一门重要的专业基础课，课程理论性较强，但又与实际应用联系紧密。

在传统的教学模式中以教师为主体，采用以知识学科体系为中心的课程宏观设计，这样的结果往往会导致学生处于学习的被动状态，不利于发挥学生的能动性和创造力。

而要想全面地体现“以学生为主体，以能力培养为中心”的教育模式，单靠课堂教学模式的转变是不够的。

因为，课堂教学无论怎样转变教学模式，也都不可能完全地脱离教师的知识传授和学生的听取知识，课堂的基本形式不会发生改变。

所以，在电子教学过程中，我们尝试建立其实验教学一体化。

一体化教学对教师提出了更高的要求，既要懂工艺，又会讲专业理论，还要熟练掌握各课题的操作技能，并熟悉相关一体化的技能及知识与技能的结合，实验和实践操作。

声光控延时开关电路板原理声光控延时开关电路板原理：声光控制延时开关主要由声控开关、光控开关、延时电路几部分组成。

声控是通过柱极体话筒采集声音，并产生脉冲信号。

光控电路则是由光敏电阻控制，光敏电阻在有光和无光状态下电阻阻值差距很大，能产生高低电平及通过逻辑器件控制电路。

延时电路则是由电阻和电容组成的充放电电路组成，通过电容的充放电来实现的。

最常用的延时电路是555，靠外接电容和电阻来控制时间，计算容易，缺点是延时时间不能很精确。

声光控制指通过利用声音以及光线的变化来控制电路实现特定功能的一种电子学控制方法。

声光控制延时节电电路包括声控，光控传感元件，放大器和由555构成的单稳态延时电路及降压整流电路。

它是一种内无接触点，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。

广泛用于楼道、建筑走廊、洗漱室、厕所、厂房、庭院等场所，是现代极理想的新颖绿色照明开关，并延长灯泡使用寿命。

简单实用的声光控开关这种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。

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、构成分压电路，并接到控制门D4的脚，作为声控信号。

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。

一、实习背景随着社会的发展和科技的进步，人们对节能减排、绿色环保的意识日益增强。

声光控延时开关作为一种新型节能产品，广泛应用于公共场所、住宅小区等地方，具有节能、环保、方便等优点。

为了提高自己的实践能力，了解声光控延时开关的工作原理和制作方法，我参加了本次声光控延时开关的实习。

二、实习目的1. 了解声光控延时开关的工作原理和组成。

2. 掌握声光控延时开关的制作方法和调试技巧。

3. 培养自己的动手能力和团队合作精神。

三、实习内容1. 声光控延时开关的工作原理声光控延时开关是一种利用声音和光线变化来控制电路实现特定功能的电子开关。

它主要由声控开关、光控开关、延时电路三部分组成。

（1）声控开关：通过驻极体话筒采集声音信号，并产生脉冲信号。

（2）光控开关：由光敏电阻控制，光敏电阻在有光和无光状态下电阻阻值差距很大，能产生高低电平及通过逻辑器件控制电路。

（3）延时电路：由电阻和电容组成的充放电电路组成，通过电容的充放电来实现延时。

2. 声光控延时开关的制作（1）电路设计：根据声光控延时开关的工作原理，设计电路图。

（2）元器件准备：准备所需元器件，如电阻、电容、晶体管、光敏电阻、话筒等。

（3）焊接电路：按照电路图进行焊接，注意焊接质量。

（4）调试电路：调整电路参数，使电路正常工作。

3. 声光控延时开关的调试（1）测试电路：将电路接入电源，观察电路是否正常工作。

（2）调整参数：根据实际情况调整电阻和电容的值，使电路达到预期效果。

（3）检查电路：检查电路连接是否牢固，元器件是否正常工作。

四、实习心得1. 通过本次实习，我对声光控延时开关的工作原理和制作方法有了更深入的了解。

2. 在制作过程中，我学会了电路设计、元器件准备、焊接电路和调试电路等基本技能。

3. 在团队合作中，我学会了沟通、协作和解决问题，提高了自己的团队合作能力。

4. 通过本次实习，我认识到实践的重要性，只有通过实践才能将理论知识转化为实际能力。

五、总结本次声光控延时开关的实习，让我对节能产品有了更深入的了解，提高了自己的实践能力。

声光双控延时开关电路的设计与制作(杜奕飞)(总13页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电工电子技能训练总结报告项目名称：声光双控延时开关电路的设计与制作所在学院：矿业技术学院姓名：杜奕飞同组成员：郭恩博杜奕飞王界骄王鹏刘毅指导教师：宋绍楼毛姣姣施泽勇训练地点：静远218完成时间：2017年7月2日摘要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，被人们誉为“长明灯的克星”。

本次设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。

本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型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25s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。

关键词：变压；整流；滤波；稳压；检音、感光；放大；整形；延时可调。

目录1 市场同类产品综述 (3)2 设计方案及原理分析 (3)主要电子元器件清单 (3)CD4011构成的声光控延时开关参考电路 (4)工作原理 (4)3 电路制作及调试、试验 (9)灯一直不亮 (9)灯常亮不熄 (9)实际操作 (9)4 技术经济分析 (10)5 总结 (10)6 参考文献 (10)1 市场同类产品综述随着传感器技术的不断成熟，国内外已经将传感器技术列为优先发展的科技领域之一，声光传感器由于反应速度快，能实现非接触测量，而且精度高、分辨力高、可靠性好，加之半导体光敏器件具有体积小、重量轻、功耗低、便于集成等优点，因而广泛应用于军事、宇航、通信、检测与工业自动化控制等多种领域中。

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;。

声光控延时电子开关电路
一、任务
在理解参考电路工作原理的基础上，按照要求制作相应电路，实现声光控延时开关的功能。

二、要求
1.电源采用9~12V直流电源；
2. 开关控制对像用发光LED灯；
3. 所谓声光控延时开关的逻辑功能描述如下：（1）光亮较强时（白天），即使有响声（脚步声或掌声），灯也不亮；（2）光亮较弱时（夜间），有响声即灯亮；（3）灯亮后一段时间后自动熄灭；
三、参考电路（都为实际声控延时开关电路，即220V电路）
图1—声光控延时开光电路（门电路）
图2—声光控延时开光电路（三极管电路）。

课题名称：声光控延时开关设计者：题目：声光控延时开关LED图 2.1 2.光控部分如图2.2所示，由R4和R9组成，其中R9为光敏电阻，电路中可控硅的通断，取决于控制信号的有无。

光敏电阻R9的阻值随着光照强度的变化而变化，当光照达到一定强度时，2脚所在的与非门被封死，不管有无声音信号输入均正向阻断。

随着光照强度的减弱，R9的阻值逐渐增大，满足了开门条件，此时的声控开始起作用。

3.声控部分如图2.3所示，由麦克风MK1，三极管VT，电容C1及电阻R1、R2、R3等组成，其中MK为声检测元件，当环境声音很弱时，三极管VT处于饱和状态，可控硅阻断，当环境声音信号达到一定强度时，通过MK1拾音输出经C1耦合到VT的基极，使集电极即IC1脚电位随声强而高低变化。

麦克风的接收声音信号并将信号转化为电流信号（交流信号），使三极管VT由饱和状态转为截止状态，电阻很大，基本上为VCC电压值。

所以在声音信号来到时会有三极管C极电压的跳变现象，如图2.3（a）。

也正是由于这一现象使得声控功能得以实现。

4.与非门触发电路如图2.4所示，由四个二输入与非门IC(CD4011)及R7、R8等组成。

光线很亮时，IC(d)9脚输出为低电平,可控硅不被触发,灯不亮；当环境光线较暗使，当有声音信号输入使IC(a)的3脚为高电平时，输出4脚跳变为低电平，5脚跳变为高电平并经D1，电压上升到8脚变为低电平,9脚输出高电平，经R7加到可控硅被触发导通。

图 2.45.延时部分如图2.5所示，由R5、R6、C2、D1等元件组成。

结合声控电路光控电路分析，当可控硅被触发导通时MK1拾音器的灵敏度降低，VT重新饱和，3脚为高电平，4脚变为低电平，由于D1的隔离作用，C2上的电压仍维持8、9脚高电平，11脚也为高电平，C2上的电压通过R5、R6放电，直至C3上的电压降低至IC逻辑低电平时，11脚变为低电平，可控硅在正负极间的电压过零时被正向阻断，C2上的电压重新升高，MK1恢复拾音灵敏度，等待下一次声控信号的输入，IC 8、9脚电位从高电平降低为低电平的时间，即为开关接通的维持时间，由C2和R5、R6的数值确定。

目录一．绪论二．设计方案三．元件清单四．电路设计4.1. 单元电路设计4.2 .总体电路设计4.3.电路原理五．主要元件5.1.光敏电阻5.2.三极管5.3.单项可控硅六．电路调试与程序测试七．总结八．参考文献一．绪论随着现代科学技术的发展，越来越多的高科技节能产品出现在我们生活的方方面面，声控灯、光控灯是居家照明的重要组成部分，光控灯是由光控开关和LED 灯组合而成。

声控灯由麦克风，放大电路和LED灯组成。

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，基于此目的的研发工作更是趋向环保、节能的特性上著眼。

因此，开发新型高效、节能、寿命长、环保的电路对居家照明节能具有十分重要的意义。

由此声控、光控LED灯的诸多优点在现在正逐渐取代传统的照明设备，是照明产品的新兴光源，有「绿色照明」光源之称，未来将光芒耀眼，发展潜力无限。

声控、光控LED具有节能、体积小、发热量低、寿命长、耗电量小、反应速度快、易控制等众多优点，极大的满足了人们日常生活的需要，因此十分被灯饰业者看好。

光控灯，安装方便，使用寿命长。

集光学、材料和电路技术为一体组成的自动照明开关，白天或光线较强时，开关电路为自锁状态，LED灯不亮，当光线黑暗时或晚上来临时，开关自动打开，LED灯亮，从而实现了白天自动熄灭夜间自动打开的目的，节省了人为的控制。

声光控集声控、光控、延时自动控制技术为一体,内置声音感应元件,光效感应元件,白天光线较强时，受光控自锁，有声响也不通电开灯；当傍晚环境光线变暗后，开关自动进入待机状态，遇有说话声、脚步声等声响时，会立即通电,亮灯，延时半分钟后自动断电；能延长灯泡寿命6倍以上，节电率达90％。

二者都为人们的日常生活提供诸多方便。

二．设计方案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。

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。