声控灯课程设计.pdfVIP

1、声控灯走廊开关的主要功能

1、走廊声控灯白天呈关闭状态。

2、夜晚听到声响时自动点亮。

3、具有节能优点。

2、系统框图

本声控灯的设计方案为：当为白天时，光开关为开启状态，无论声开关是否关闭，声控

灯都处于关闭状态。当为夜晚时，光开关处于闭合状态，但声控灯依然处于开启状态，当外

界有声音发出时，声开关处于关闭状态，声控灯自动点亮。系统框图如下：

系统框图

3、单元电路的设计及元器件的选择

三极管VT选用9014，ß=150。F1~F6选用CD4069或国产CC4069型六反相器集成电路。

CD4069六反相器内部结构及脚管排列如图所示：

CD4069六反相器内部结构

单向晶闸管VS为MCR100-6或MCR100-8或1A/400V的单向晶闸管。光电二极管VD1为

2CU312.电阻均为1/8W金属膜电阻。C1、C2为CD11型电解电容器。

发光二极管是一种能把光照强弱变化转换成电信号的半导体器件。下图为2CU型发光二

极管的外形、符号及接脚法。

2CU型光电二极管外形及电路符号

声控走廊灯开关的接线方法如下

声控走廊灯开关的接线方法

4、总电路原理图

电路原理如图所示：

声控走廊节能灯电路

二极管VD4~VD7组成桥式整流电路。电阻R10、电容C4组成降压、滤波电路。

单向晶闸管VS是照明灯HL的无触点开关。VS导通，HL点亮；VS关断，HL熄灭。

白天，由于光电二极管CD1受到环境光线的照射阻值很小，反相器F3的13脚呈低电

位，12脚呈高电位，经反相器F4的10脚呈低电位，二极管VD3呈截止状态。反相器F5

的6脚呈高电位，反相器F6的8脚呈低电位，三极管VT处于截止状态。由于单向晶闸管

VS无触发电压而关断。照明灯HL不亮。

天黑时，光电二极管的阻值增大，虽然F3的13脚的电位有所上升，但仍达不到开启

F3的阈值电压，故处于预备工作状态。此时，F6的8脚呈低电位，照明灯HL依然不亮。

当外界有声音发出时，其声波被压电陶瓷片BC转换为电信号，经两级反相器F1和F2

变换，4脚输出的信号经电容C1耦合，由限流电阻R3加给F3的13脚。F3的13脚达到阈

值开启电压，F3反相器工作，12脚呈低电位，F4的10脚呈高电位，二极管VD3获得正向

电压而导通，并给电容C3充电（由于这种延时，可有效地减缓冲击电流，从而大大的延长

灯泡使用寿命）。F5的5脚电位升高，则6脚电位降低，经F6反相，8脚呈高电位，单向

晶闸管VS获得高电位而触发导通，HL点亮。同时三极管VT导通。

无声时，F3的13脚又回到原等待电位，则二极管VD3截止。此时充足电荷的电容C3

开始向电阻R8放电。由于放电过程中F6的8脚仍维持高电位，HL仍旧保持照明状态。随

着时间的推移，电容C3的端电压放电到一定低电位时，促使F5反相，6脚电位变高，则

F6的8脚电位变低，VS关断，等HL熄灭。

电路中三极管VT只要是为节能而设置的。当F6的8脚呈高电位时，三极管VT导通，

其集电极电位变低，因而使F3的13脚电位下降。即使F2的4脚有信号输出，由于VT的

集电极的钳位作用，使得F3不受F2的控制，只有当C3的放电完毕后VT才会截止。所以，

外界的声音无论怎样连续发出，都不会影响电路定时的正常工作，这样既满足接收声波第一

次控制，又达到节能的目。只有当定时完毕，电路再接收信号，才开启照明灯工作。

R2为负反馈电阻。电阻R1、R9构成分压电路。VD2为隔离二极管。C2为抗干扰电容，

用于消除外界的杂波影响。

5、制作与使用说明

声控走廊灯电路的印制电路图长度设置为40mm，宽度为37mm。

将印制电路板安装在一个自制的塑料盒内，将光电二极管、压电陶瓷片安装在外壳的外

表面上，以便于接收光线和接收声音。

在开关上部设置两个螺钉孔，将其固定在墙上或其他地方。