楼道灯声控开关的研制.doc

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1、楼道灯声控开关的研制现在居民住宅楼的楼梯走道大部分都安装的声控开关，利用晚间人们的脚步声，说话声去点亮楼梯内的照明灯，为人们提供照明方便。原理见附图所示：220V交流电压经整流后经220k电阻降压，电容滤波，5V稳压管稳压给4069提供工作电压。在白天2CU受光照呈低阻。第○13脚为低电平，不受白天楼梯内声音的控制，第⑧脚也为低电平，可控硅没有触发电压，灯泡不亮，晚上2CU无光照呈高阻状态。第○13脚仍为低电平，但只要楼梯走道内有脚步声，说话声或其它声响，压电陶瓷片拾取的微弱声音经第①、②脚向反相器作线性放大，其第④脚输出反相的矩形波由电容耦合至第○13脚，致使第⑩脚输出高电平，

2、经1N4148二极管给1μF电容充电，第⑥脚为0，第⑧脚为1，可控硅有触发电压导通，灯泡点亮。4069靠100μF上的电荷维持供电，声音消失后，第⑩脚恢复为0，1N4148反偏，1μF通过22MΩ电阻放电，约15秒左右后第⑤脚为0，⑧脚为0，可控硅无导通电压而截止关断，照明灯自动熄灭。常见故障：1．有声响时，白天灯自动点亮。一般是2CU性能不良造成。经检查发现楼道内小广告覆盖2CU接收口，撕去广告，故障排除。平时应注意2CU接收口的清洁卫生。2．有声响时，晚间灯不亮。排除灯泡断丝情况后，发现第④脚耦合电容损坏，用一只22P优质电容换之，整机恢复工作。3．有声响时，晚间灯即亮即灭。

3、一般为1μF电容损坏、漏电引起，只要换之即可排除故障。四、有声响时，晚间灯常亮，不能自动熄灭。经检查发现1N4148短路，一直为1μF电容充电，致使照明灯常亮，换之故障消失。研制过程:本文从声电转化，晶体管放大微电流，触发可控硅，接通楼道灯这一原理出发，介绍了声控楼道开关的研制过程。关键词声控，延时，可控硅，开关楼道灯过去一直是采用手动开关控制，对于二层的楼道，可采用双刀双掷开关实现双向控制，对于多层楼道，该方法一般不便使用。于是常常出现上下楼后不能关闭前一盏灯，而造成长明灯，浪费了电能。近年来，出现了手动的延时关闭的开关，解决了这一问题。但该开关仍需要手动开启，仍不方便。笔者根

4、据声电转化，晶体管放大微电流，触发可控硅，接通楼道灯这一原理研制了声控楼道开关。另外，还在电路中加入了光控电路，使楼道灯白天不会被接通。一实验部分1．1工具与零部件万用电表，电烙铁，螺丝起子，电工刀，剪刀，镊子，小电钻，焊锡丝，松香，铜线，印刷电路板，三极管，电解电容器，电阻器，小话筒，继电器，可控硅，音频变压器1．2电路设计，装配及调试1．2．1声电转化及晶体管音频电流放大器的设计要实现声音对开关的控制，就必须使声控开关有一个控制信号的入口，该入口就是小话筒。声波传入话筒，转化成音频电流。但这种电流很小，不能够驱动可控硅通导，因此必须对此电流加以放大。参照有关文献1，设计的电路

5、见图1。图1按图1把电路装配在印刷电路上，接上6V直流电源，把万用表拨至电流挡，断开电阻贴的一端，把电流表串联其中，调节可变电阻R2，直至电流表读数约为1mA，把R3重新接好。断开音频变压器与晶体管BG2集电极相联的一端，把电流表串联其中，调节可变电阻R4，直至电流表读数约为2mA。把一副耳机联接在音频变压器B1次极的1，2端。此时，可以从耳机中听到被放大的声音，犹如一个助听器。1．2．2光控电路光控电路的作用是使声控开关在白天里不被接通。其电路很简单，只是在图1所示的电路中的晶体三极管BG1的基极与发射极间并接一只光敏电阻。其电路图见图2。加上光敏电阻后，需重新调节可变电阻R2

6、，使得光敏电阻R2被挡住光后，BG1的集电极电流仍为1mA。当有光照在光敏电阻R2上的电流大为减小，同时，在B1处所接的耳机听到的声音也大为减小。1．2．3电子开关电路从音频放大器输出的信号是交流信号，不能够驱动继电器动作，为此必须加入继电器驱动电路。电子开关电路。参照有关文献2,设计的电路见图3。图31．2．4延时释放继电器电路延时释放继电器电路的作用是使声控开关当声音消失后仍维持开关处于闭合状态一段时间，使楼道灯仍亮一段时间。参照有关文献L33，设计的电路见图4。1．2．5可控硅电路可控硅电路是最终控制电灯开关的电路。参照文献4，设计的电路见图5。1．2.6直流电源电路直流电

7、源电路提供前面各电路6V直流电源，其电路见图6.1．2．7控声开关总电路图控声开关总电路图见图7。二．讨论1．声控开关对外界声音信号的敏感度由音频放大器的增益决定，而音频放大器的增益又取决于BG1和BG2的电流大小。改变BG1和BG2的基极电流，即可改变音频放大器的增益，从而改变声控开关对声音信号的敏感度。调节R2或R4的大小，使得声控开关在一定的环境噪声下不动作，而在一定的声音信号下动作，从而开启电灯。2．延时释放继电器的作用是在声音信号消失后，电灯不立即熄灭，而维持一段指定的