制作声光控延时开关报告

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1、一、实验目的和任务该次实验是为了培养运用有关课程的基础理论和技能解决实际问题的能力，从而提高本专业必要的基本技能、方法和创新力。实验任务是制作声光控延时开关。在黑暗的情况下，当发出声响，灯泡会自动点亮，提供照明，声音结束后，灯泡不会马上熄灭而是延时几分钟后自动熄灭。而在白天，即使有声音，灯泡也不会亮，这样就可以自动实现白天光线暗和晚上遇到声响时，灯泡会自动点亮。该种声光控开关在楼梯通道中应用甚广，真正的实现了人来灯亮，人走灯灭，既方便又实用。二、分析与设计1.设计任务分析：顾名思义，声光控延时开关就是用声音和光来控制开关的“开启"

2、，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。2.实验原理及原理图：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VD11～VD4，使电路结构简单，工作可靠性高。原理图结合图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(D1)的

3、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。D3和D4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D3、D4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D3、D4输出为低电平，使单向可控硅截止，电子开关

4、断开，完成一次完整的电子开关由开到关的过程。二极管VD11～VD44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。3.原器件清单（1）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。（2）可控硅T选用单向可控硅100-8型，单向可控硅的外形如图4所示，它的测量方法是：用r×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

5、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。（3）驻极体BM选用的测量方法是：用r×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.当外界无声响时，BM处于高电平,若有声响则变成低电平。（4）光敏电阻RG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。（5）二极管采用四个普通的整流二极管1n4007。将万用表拨至R×100Ω或×1k档，当所测的电阻值较小时，所

6、测的是正向电阻，黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的是负极。（6）三极管VT采用9014型号。用万用表的档分别测管子每两极间的正反向电阻。当用一表笔接一电极，另一表笔分别接余下两极所测得阻值较小时，则表笔固定接的那极为基极b。如果是黑表笔接b，则此管·为NPN管；反之即为PNP管。在余下的两极中先假定一极为集电极c，另一极为e，如果是NPN管，黑笔接c，红笔接e；若是PNP管则相反。测试放大作用，并记住表针偏转位置；然后把假定的c，e极对换，再测试其放大作用，比较两次结果，其中偏转角度大（电阻小）的那次假设是正确的，这样c，e极也

7、缺别出来了。三、系统实施（实验步骤）首先，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。其次，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（电解电容:管脚长的为正，短的则为负.二极管：有白色圈的一边为负，没有的一边为正），否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。最后，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

8、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。调试时应先将光敏电阻的光挡住，将ab分别接在电灯的开关位上，在驻极体附近轻拍双手发出声音，这时灯亮，隔一段时间，在无其他声响发出的情