声光控延时开关的设计报告_模拟电路

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1、华北科技学院声光控延时开关的设计报告一.设计具体实现1.1系统概述声源产生的声音信号，经声敏传感器转换成微弱的电信号，因信号太小，故将该信号进行放大处理转换成可控制的信号，经处理放大的信号经延时处理电路达到设计要求时间与设计要求功能，然后经执行机构直接控制负载作用简单的电路设计实现生后常用电器。用一些简单的电路和器件实现声光控是很现实的应用。声光控电路对照明电路的控制基本上可以分为两种，一种是将照明设备直接接在市电上面，进行控制；一种是将市电变压整流后，在接照明设备，本次设计采用后者，因为后者便于控制，而且相比之下比较安全。而且亮度也

2、满足要求，故本次设计采用后者。在白天，光线照射到光敏电阻上时，其通过感应使电路对声音通道不起作用，则灯泡不受声音控制，即声控传感器暂时失去作用，灯泡不亮。夜间或光线较暗时，光敏电阻所组成的电路对声控电路没有封锁作用，当有人走动或有人谈话时，通过声控传感器的感应，使灯泡自动点亮，经过内部设定的时间后，灯泡自动熄灭。从功能和设计目的来看，该控制装置应该有整流、稳压、音频放大、光敏电路、可控硅开关等组成。能够通过调节电阻和电容的大小来改变灯亮的时间长短，如果时间过短，就应增大电阻或电容的值，反之则减小。组成方框图如图1所示：24照明设备电子

3、开关电路延时电路光控电路升压整流电路MIC音频放大电路电源电路图1声光控延时开关电路总体框图1.1.1声光控开关可直接代替原来的手控开关，而且不需要另外接线，经济实惠，另外声控开关便于安装。声控灵敏度高，在其附近的脚步声、说话声等均可将开关启动。而且其寿命长。功耗小。（1）音频放大电路①由于驻体式话筒Mic2接受声音信号后，产生的音频信号比较薄弱，因此需要经过放大电路将声音信号进行放大。放大电路在日常生活应用很广泛，基本上任意一个电子设备都要用到放大电路。它的核心是有源元件，如晶体管场效应管等。为了实现放大功能，必须给放大器提供能量。

4、放大器的实质是把电源的能量转移到输出信号。输入信号的作用是控制这些转移量，是放大器输出信号的变化重复或反应输入信号的变化。本次采用的是共射放大电路，为了调节灵敏度，在基极串入滑动变阻器，以调节其灵敏度。如图2所示：24图2MIC和音频放大电路②晶体管的选择和参数的确定：晶体管选用9014型，其集电极-发射极电压为45V，集电极-基电压50V，射极-基极电压5V，集电极电流0.1A，结温150℃，放大倍数A=60-150。本次设计电源为12V，而且为低频信号，故9014满足设计要求，故采用9014型晶体管。（2）升压整流放大后的音频信号

5、还不足以令三极管导通，因此要经过倍压整流把声音信号变成直流控制电压。输入端到电容C2。升压整流电路如图4所示：24图3升压整流电路放大后的声音信号经过D8、D7的升压整流电路将声音信号变成直流控制电压。倍压整流电路：利用滤波电容的存储作用，由多个电容和二极管可以获得几倍于变压器副边电压的输出电压，称为倍压整流电路。在这里运用的并不是真正的倍压电路，将其修改后运用的。（3）光敏电路及延时电路光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。还有另一

6、种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。光敏电24阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。基本上光敏电阻器都制成薄片形的，以便于吸收更多的光能。当有光照射时，光敏层内激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中的电流增强。光明电阻的主要参数有光电流、亮电阻、暗电流、暗电阻、灵敏度、光谱响应、光照特性、伏安特性曲线、温度系数、额定功率。在光敏电阻的两端的金属电极之间加上电压，其中就会有电流通过，当受到适当波长的光线照射时，电流就会随着光强的增大而变大，从而实现光电的转换。而且光敏电阻没有极性之分，纯粹是一个电阻

7、，在使用的时候可以同时加直流电也可以加交流电。图4光敏及延时电路该电路在白天有光照时，光敏电阻R9的电阻很小，从输入端来看音频信号被旁路，输出端电压较低，不能推动后续电路的工作。在光线较暗或黑夜时，光敏电阻R9电阻较大一般在5M左右，输出电压较大，可以推动后续的电路工作。R9和C4的组合，它们的值组成充放电的时间常数，实现了延时的作用。24表1光敏电阻主要参数规格型号最大电压(VDC)最大功耗(mW)光谱峰值(nm)亮电阻（10Lux)(KΩ)暗电阻（MΩ）Φ20系列GL205165005005605-101GL20528500500

8、56010-202GL20537-150050056020-303GL20537-250050056030-505GL2053950050056050-1008在仿真时，经测试选用亮电阻在5-10K，暗电阻大于1M的光敏