声光控延时开关设计

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1、一、引言2二、系统设计2三、原理描述3四、元器件的选择44.1驻级话筒44.1.1驻级话筒的结构44.1.2驻级话筒的接法54.1.3驻级话筒的输出方式54.1.4驻极体话筒的特性参数64.1.5驻级话筒的极性判别64.1.6驻级话筒的特性参数74.2光敏电阻器84.2.1光敏电阻的检测84.4CD401194.5555定时器104.5.1555定时器的功能。10555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为2VCC/3，C2的反相输入端

2、的电压为VCC/3。若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC/3，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS触发器置0，使输出为低电平。104.5.2555的引脚104.6发光二极管114.6.1LED芯片的发展114.7三极管11五、电路模块135.1声光检测模块135.1.1声音放大电路135.1.2光控制电路135.2逻辑门145.3555延时环节145.4被控制电路15六、PCB板的制作与调试156.1pcb的绘制15

3、6.2pcb板的制作16七课程设计总结16八、参考文献17一、引言作为对过去一段时间学习传感器的成功的检验，开展了这次传感器课程设计。这次课程设计共有六十个题目可供选择，专业的每一位同学都会有一个题目，并且由自己独立完成，题目最后由抽签决定，我抽到的是声光控延时开关。声光控延时开关应用非常广泛，也是比较常见的一种开关。楼梯口和走廊一般都会安置这样的装置，白天灯是不会亮的，只有等到晚上，而且有外界声音的输入才会使开关打开并控制灯亮。这种装置需要的元器件不多，只要很少的模块就能实现这个功能。但是，这种装置作用却非常大，而且可以节约用电，起到了对资源合理利用的

4、作用。二、系统设计光接收被控制电路555延时逻辑门声音接收图1声光控开关系统图该系统流程为声光控开关的设计流程图，具体原理如下：系统受光照信号和声音信号共同控制，只有两者同时满足条件才能使逻辑门输出有用的信号，从而控制555输出高电平并延时一段时间，同时，驱动被控制电路的发光二极管点亮。三、原理描述 图2声光控开关原理图声光控延时开关实现在白天呈关闭状态，只有在晚上且存在声响情况下（如人的脚步声等）才开启，开启后延时一段时间后又能自动关闭。这种开关广泛应用于楼梯、走廊、公厕等公共场合作照明灯自动控制开关。 声光控延时开关电路方框组成如图1所示，包括声音检

5、测、亮度检测、判别电路、延时电路和被控制电路等几个主要部分。 其工作原理如下：白天时，光敏电阻阻值很小，约为1k欧，与光敏电阻R7串联的分压电阻是远大于R7的，因此光敏电阻输出的是低电平，即4011的6输入端输入的为低电平。此时不管有没有声音输入，4011输出的都是高电平，由555构成的单稳态触发器必须要有下降沿的输入才能输出一段脉冲，因此，白天时，不管有没有声音输入，灯都不会亮。在晚间，光线很暗，光敏电阻R7呈现较高的阻值，使与非门输入端6脚变为高电平。此时与非门的输出状态将由第5脚的电平控制，这为声音的开通创造了条件。在没有声音信号时，三极管Q1工作

6、在饱和导通状态，故与非门的第5脚为低电平，555没有下降沿的输入，故会输出低电平，发光二极管仍然处于熄灭状态。当附近有人说话或者走路等声响时，驻级话筒mic拾取声音信号，经过C1送到Q1的基极，Q1将由饱和状态进入截止状态，此时相当于断路故三极管的集电极输出高电平。与非门的两个输入端都变为高电平，则其输出由高电平变为低电平，即555单稳态触发器输入端由高电平变为低电平，输出端会输出一个单脉冲，脉冲时间和电阻R4和电容C3的大小有关。555输出高电平会点亮发光二极管并使之延时一段时间。四、元器件的选择根据电路图，选择合适的元器件，所选元器件如下表所示：名称

7、编号规格名称编号规格电阻R110K光敏电阻R7电阻R220K驻级话筒MIC电阻R31M三极管Q19013电阻R4100K发光二极管LED1绿光电阻R51K瓷片电容C10.1uF电阻R620K集成电路555与非门4011电解电容C3100uF4.1驻级话筒驻极体话筒简称ECM，通称MIC（Microphone），是一种常用的能将声音信号转换成电信号的声—电转换器件。它的突出特点是体积小、重量轻、结构简单、使用方便、寿命长、频响宽、灵敏度高，且价格也比较低廉。因而被广泛应用于盒式录音机、无线话筒及声控开关等电子电路中。。由于输入和输出阻抗很高，所以要在这种话

8、筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器，为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作