声光控制开关电路设计报告论文

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1、一、设计目的用声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。二、电路的原理1.原理框图　　　　　　　图1　电路原理框图如图1所示，全波整流电路将交流220V电压变为约200V的直流电压，为后面的控制电路供电，例如桥式整流电路；受控开关受触发延时电路输出信号的控制，从而控制加于灯上的交流电压，达到控制开关灯的目

2、的。例如可控硅，继电器触头等；降压滤波电路将输出的直流200V电压进行降压后滤波，从而为其后的电路提供平滑直流工作电压，如电阻降压，电容滤波；声光控制元件将声光控制信息变成电信号，为放大触发延时电路提供输入控制信号，例如，驻极体话筒和蜂鸣器等声控元件，光敏二极管和光敏电阻等光控元件；放大电路将较微弱的声光控制信号进行放大，以推动触发延时电路工作，例如各种放大电路；触发延时电路将放大电路输出的电压去推动触发延时电路工作，控制受控开关的闭合，达到控制灯亮时间长短的目的，实现声光控制功能。声光控制电路原理

3、如图2所示，D1-D4组成桥式整流电路，将220V交流电压变成200V左右的直流电压后，经R1降压，C1滤波得到约5V的直流电压，供U1（CMOS）门和MU1等工作使用。R3为MU1提供偏置电压，R４使U1A工作于放大状态，由于U1A与U1B直接相连，所以U1B也处于放大状态，C2和C3为耦合电容。R5、R6和R9对U1B输出的信号进行分压，以触发U1C、U1D、U1E和U1F工作，D5对C4单向充电，R7、C4决定延时时间，R8和C5使U1F翻转果断。单向可控硅受U1F输出电平的触发控制，R2为限

4、流保护电阻。白天，光线明亮，光敏电阻R9的阻值较小，U1C输入端的电位很低，即使MIC送来的声音电信号经过两级放大后也不足以使U1C输入端为高电平，经U1C、U1D、U1E、U1F的传输处理后，U1F的输出端为低电平，可控硅V1的栅级G得不到触发电压，关断不工作，灯不亮。图2　声光控制电路原理图晚上，光线暗淡，电阻R9的阻值较大，但R6的存在，U1C输入端对地的电阻值使其输入端的电位为低电平范围的某一固定值。由MIC送来的声音电信号经过两级放大，与U1C输入端固定电平相迭加后，使U1C的输入端出现高

5、电平，经过U1C、U1D、U1E、U1F的处理后，U1F的输出端为高电平，可控硅触发极G得到高电平触发电压，而导通工作，灯亮。此时输出的高电平迅速通过D5对C4充电，达到某一高电平值，保持U1E的输入端为高电平，使U1F的输入为低电平，输出为高电平，给可控硅控制极以导通所需的高电平，期间可控硅继续导通，保持灯亮。之后C4通过R7放电，由于R7的阻值较大，放电速度慢，以致U1E输入端能够维持一定时间的高电平，U1F输出维持可控硅导通所需的触发电平，从而保持灯亮一定的时间，时间的长短可以由C4和R7的乘

6、积调节。MIC为驻极体话筒，4069为六反相器，R6用于调节灵敏度，R7用于调节延时时间的长短。可控硅CR3AM可以用NEC2P4M和BT148代换。三、元器件的选择IC选用COMS数字集成电路CD4069，CD4069有四个独立的与非门电路，内部功能见图3，VSS是电源的负极，VDD是电源的正极。可控硅T选用BT169型，如负载电流大可选3A、6A、10A等规格的单向可控硅，它的测量方法是：用RX1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极，这时表针无读数，然后用黑表笔接触一下控制极K，这时表有读数

7、，黑表笔马上离开这时表仍有读数（注意触控制极时正负表笔是始终连接的）说明可控硅是完好的。驻极体选用的是一般收录音机的小话筒，它的测量方法：用RX100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R9，有光照时电阻为20K以下，无光时电阻值大于100M,说明该元件是完好的。二极管采用普通D1-D4组成桥式整流电路。总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定的范围内选用。其他原件按图2所示的标注即可。图3CD4069的内部结构

8、四、所需元器件清单序号元器件名称型号位号数量1集成块CD4069IC1块2话筒MIC1个3二极管IN4148D51只4二极管IN4007D1-D44只5电解电容100uF/16VC11个6电解电容1uF/16VC4、C52个7瓷片电容104C21个8IN4007331C31个9电阻180KR11个10电阻100KR21个11电阻4.7KR3、R82个12电阻330KR41个13电阻56KR51个14电阻200-100KR61个15电阻15MR71个16光敏电阻R91个