声光延时电路的设计

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1、声光延时电路的设计:设计要求一个声光控制延时开关电路包含光传感器和声传感器，当楼道内外界光线亮度低于一定值时，光传感器工作。当楼道内声音大于某一定值时，声传感器工作。只有当光和声传感器同时工作时楼道电灯才会持续点亮。二：相关知识制作声光延时开关，电路主耍由以下儿个部分组成：电源、感应器、控制电路、灯泡。该声光控制延时开关电路框架如下：照明灯220〜电源感光It!路10V直流电源感光器主要部分为光敏电阻，光强度的改变，而引起阻值的改变。体现在电路的输出上。另一方面要注意到，光强足够人时，感光电路应对检音电路有抑制作用。检音器采用

2、的是话筒，通过接受环境中的声信号，经放大器放大。当声音强度大于某一值时，输出高电平。延迟电路有两个思路，一个是先将感应电路的输出信号经过门电路，然后采用RC电路，通过调整R的值，是电容两端电压在一定吋间内保持高电平，输出给照明控制，使灯持续通电；二是采用比较经典的555集成电路，正确连接各管脚，即可完成，且电路比较简单清晰。控制电路主要是与灯泡串联，保证电路不工作时处于低电平，下接零线。核心部件是一个可控硅，在经由延迟电路传来的高点平时，导通，使灯泡点亮，其余时刻维持二极管截止的状态。三：设计思路首先，对于PSpice仿真，需

3、要用到灯泡的等效模型。当负载为灯泡时，接通电源的瞬间，冲击电流是稳态电流的10〜15倍，稳定后，灯泡等效为线性电阻，以100W/220V灯泡为例，其工作电阻约为484Q。（1）主电路：220V市电接进来后，应分成两个部分。一路作灯泡电源，串联灯泡与晶闸管；另一路经过整流，稳压，滤波，后变成低电压直流电，供给控制电路使用。为了避免人员伤害，以及减少电路损耗，这里选取10V作为稳定电压。稳压部件为稳压二极管：1N4740。起到控制作用的可控硅部件选用的是MAC97A6，其最大电压400V，大于交流电压，能够有效截止；Vgt（导通电

4、压）为2V,接受来自延迟电路的高电平信号。22OVMIC（2）再是感应电路，分为感光电路和检音电路。由于设计需要，检音电路为最末端，其信号输出给感光电路，满足光线足够暗的情况下，再输岀给逻辑电路及延时电路。检音电路核心采用驻极体话筒，K等效电路简化为:由于驻极体电路具有高阻输出的特点，所以需要经由一个放大电路在输出到下一级。査阅相关设计手册之后，选,取了一种最简单的放大电路。原理是话简采集的信偏置电阻组成的共射放大器放大组成的负反馈电路稳定电压放大倍一值，输出高电平给下一电路。感光电路，PSpice中并未提供光敏二极管或光敏三

5、极管，故选用光耦合器件替代表示为光敏三极管（原发光二极管由环境光替代）。如左图，7管脚为输出端，当光强大于某一值时，输出高电平；5接地。白天时，光强足够大，7脚输出高电平，左侧三极管导通，所以OUT为低电平。晚上则相反，OUT为高电平。感应电路总图：(3)逻辑电路，03脚高电平输出时间，继而控制灯亮时间采用555定时器单穏态触发器，由555集成芯片和外接定时元件R、C构成的申稳态触发器。原理是：稳态吋555电路输入端处于电源电平，内部放电开关管T导通，输出端Vo输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。并使2端电位瞬时

6、低于1/3VCC，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个稳态过程，当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。并使2端电位瞬时低于1/3VCC，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个稳态过程，电容C开始充电，Vc按指数规律增长。当Vc充电到2/3VCC时，高电平比较器动作，比较器A1翻转，输出Vo从高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳定，为下个触发脉冲的来到作好准备。如上图，连接电路；其中2脚接受声控电

7、路信号；4脚接受光感电路。注意：可变电阻和串联的电容，屮间引出两线，接6,7脚。此电路控制延时长度。通过调整R大小，可以改变四：设计电路最后总电路圍为：五:电路仿真考虑到上述电路图感应电路部分在PSpice中无法仿真，所以将各个感应电路输出简化为阶跃信号源，进行仿真。下面讨论各种情况下电路的响应。（1）白天白天感光电路接受光强足够大，光敏元件输出高信号，三极管导通，输出低信号至555的4脚，被复位。所以此时电路等效为：（4脚接地）220V~无响声时，2脚保持高电平3脚处点位：•v

8、A,可知其未点亮。T1T2T3T4Os0.01s0.1s0.11sVIV2V3V45005有响声时，2月VPWL设jI存在低电平脉冲输入L为：o«12*V%.4JUTWT)3脚处点位:（保持零电位）（2）夜晚无响声时，2脚保持高电平。3脚处点位：II*V曹，雪III.I