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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,楼道灯延时一段时间后(延时长短可以调整)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,同时也适用于生活小区、工厂、办公楼、教学楼的楼道等公共场所,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。下面我简要的介绍一下目前最为简单实用的LED声控球泡灯。

  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,使电路结构简单,工作可靠性高。

  声光控延时开关,顾名思义,就是用声光来控制开关的"开启",若干时间后延时开关"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。明确了电路的功能后,即可依据工作性质将总电路划分为2个主要单元,分别如下图所以:



1、声光控制电路



2、电源驱动电路

        下面根据上面的两个电路原理图作简要的分析:

  1、根据声光控制电路原理图简单分析一下其电路工作原理。

        可控硅Q1未导通之前,其上的G端(也即控制端)为低电位,经R1使得IC第11脚置低电位,又经电容C1使得IC第5、6脚置低电位,从而导致IC第四脚为高电位,也使得IC12脚为高电位,这说明,在没有声音信号发生时,IC第12脚保持高电位。

        (1)当夜晚或黑暗环境时,声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒MK1接收并转换成电信号,经C3将信号(高电平)送到与非门第8、9脚,R8是偏置电阻。此时,经过与非门的作用,第10脚上输出一个低电平信号,这个信号经R5,使得IC第13脚置低电位。这时IC第12、13脚电位分别为高、低电位,从而导致IC第11脚电位置高电平,通过R1,使可控硅Q1导通,也即“开关”启动,LED灯点亮。与此同时,电解电容C1进行充电、放电(经R3),经过一段时间,又使得IC第5、6脚电位变为低电平时,4脚将输出高电平,从而导致12脚为高电平,当此时的声音信号不存在时,IC第13脚置高电平,致使IC第11脚置低电平,从而使得可控硅Q1“断开”LED灯熄灭。

        (2)当白天或明亮环境时,光敏电阻低阻值导通,使得IC第1、2脚置低电平,3脚输出高电平,通过D71,使得第13脚也为高电平,当声音信号来时,第13脚依然为高电平。此时IC第12、13脚均为高电平,故第11脚为低电平,可控硅Q1“断开”,LED灯不亮。

        2、根据电源驱动电路原理图简单分析一下其电路工作原理。

        M、N接交流电压,通过电容C11来控制负载上的电流大小,C12为滤波电容,R12为C11放电,a、b接LED负载(有关电容降压原理这里暂不分析,读者可自己解答)。

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