电子制作课程项目2分立元件声光控楼梯灯电路的安装与调试

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1、分立元件楼梯灯声光控制开关的制作与调试楼梯灯声控开关是日常生活中十分常见的电子产品，市面上购买也很方便，价钱通常在十几元到二十多元不等，它的用途是安装在走廊、楼道等场所，实现在夜间时“人来灯亮，人走灯熄”的自动控制效果，达到节能的目的。市售的这种楼梯灯声控开关内部的电路形式多种多样，大多以与非门数字集成电路等为主要元件，这里介绍一款全部采用分立元件的声控开关供学生制作、学习参考。由于该电路采用全分立元件，所以器件的购买不成问题，整套电路的元件加外壳成本大约在10元左右。电路中所有元件可以安装在一块5cm×7cm的万能电路板上，安装完成后再将整块

2、电路板安放于一个的标准的白积灯灯座内部，如图1所示。这样学生做完之后即是一个完整的产品，可以立即投入使用。由于灯座内部结构的限制，需要对万能板进行裁剪，故最终实际可以用来装配元件的万能板尺寸必须控制在3cm×7cm以内，对于初学者来说，虽有一定难度，但由于器件不多，完全可以装下。使用万能板安装电路，可以让学生对电路的走线和布局具有初步的意识。（a）外部效果图（b）内部效果图图1完成后的整体实物效果图本电路原理图如图2所示：图2电路原理图一．电路组成如图所示，本电路大致由声控电路、光控电路、触发及延时电路、控制电路供电电路、受控电路等几部分组成。

3、二．电路基本工作原理实际上这是一个由声、光双重控制的电路，其主要作用是，在夜晚或光线较暗的时间段，当外部环境中有任何声音发出时（如有人走过），灯泡将自动点亮，约1分钟后又自动熄灭；而在白天或光线强烈的时候，无论外部环境中是否有声音发出，灯泡都不会被点亮，达到节能的目的。本电路各部分工作原理如下：受控电路（可控硅控制电路）：该电路中，灯泡的点亮与熄灭由可控硅（VT）控制：当可控硅导通时（可控硅的A、K极相当于开关接通），220V电源将通过桥式整流电路、可控硅为灯泡供电，灯泡发光；而当可控硅截断时，灯泡供电回路被阻断，不能发光。而可控硅是否导通，取

4、决于其控制级（G）是否有触发电压，该触发电压来自于声音和光线检测电路，当“光线暗、有声音”这两个条件同时满足时，声光检测电路将产生一个触发电压送给可控硅G级，并且该电压每次只能维持约1分钟左右；当“光线暗、有声音”这两个条件有一个不满足时（即白天、晚上但无声），声光检测电路均不会使触发电路产生触发电压，可控硅也就不会导通。声控部分（声音检测电路）：声音检测由MIC（驻极体话筒）完成，当外部环境中有声音发出时，话筒+端（TP3）将输出交流音频信号，该交流信号经Q1放大后，从R5、C3端耦合输出，然后经R6、R7送至Q2、和Q3，若声音信号能正常到

5、达Q2的基极，则信号中的正半周部分将使Q2导通，Q2导通后，Q3也将跟着导通，此时，+12V电源将通过Q3和D6快速给电容C4充电，只要瞬间发出的声音即可以使C4上充足电压（约6-8V），该电压经R12送到可控硅的控制级G，使可控硅导通，灯泡发光。随着电容C4上电压经可控硅放电，C4（TP6）电压将慢慢降低，当降到一定程度时（实测约0.9V以下），该电压不足以维持可控硅继续导通，可控硅将截断，灯泡熄灭。直到下一次有声音时C4被重新充电才能再次导通。按图中参数，C4的容量所充电压大约能维持可控硅导通1分钟左右，增大或减小C4的容量，可以延长或缩短

6、灯泡发光的时间。光控部分（光线检测电路）：光线检测电路主要由光敏电阻RG完成，该电阻的特点是，当照射到该电阻受光面上的光线弱时（比如晚上时），该电阻将呈现很大的阻值（MΩ以上）；而当照射到其受光面上的光线较强时（白天时），其阻值将急剧减小，相当于一个很小的电阻，正是由于白天时RG呈现出较小的阻值，故即使话筒接收到声音信号，当声音信号经过R6和RG组成的分压电路时，只会在RG上产生很小的压降，即相当于被RG旁路到地，不能到达Q2的基极，从而使Q2和Q3都处于截止状态，C4无法得到充电，可控硅得不到触发电压处于截断状态，灯泡不发光。控制电路供电部分

7、：声光控制电路要正常工作，需要约+12V左右的电源电压，其供电过程如下：在灯泡不亮时，220V经灯泡和桥式整流电路后，在TP1点得到约100V左右的直流电压（电压大小视灯泡瓦数而定），经R1降压，D5隔离、DW稳压后，在C1（TP2点）端得到约12V的直流电压，为后面的声光检测电路供电。需要注意的是，当可控硅导通，灯泡发光时，由于可控硅的A、K极近似短路，TP1点电压接近0V，故+12V电压也将消失，直到灯泡熄灭才能恢复。指示灯电路：由R11和发光二极管LED组成，在灯泡不亮时，因为+12V电压的存在，LED将发光，可以在黑暗中作为该声控开关的

8、位置指示。灯泡点亮期间，因+12V电压消失，LED也不发光。一．电路装配中应该注意的问题由于本电路要求学生在万能板上焊接完成，且受空间限制万能板面积较