2025年光控电路实训报告.pdfVIP

天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

时间___________地点__________班级__________姓名__________

一、实训目的

1、通过产品组装，理解与非门在声光控延时开关电路中的应用。2、进一步熟练相关元

器件的识别与测量。3、激发专业学习兴趣，提高动手操作能力。

二、实训器材

1、声光控延时开关套件一套。2、万用表、烙铁等工具一套。

三、实训内容

1、声光控延时开关电路原理图及ic内部结构图

原理图

与非门：有0出1，全1出0

内部结构图

2、电路工作原理

声光控延时开关的电路原理图见上图所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路

cd4011，其内部含有4个独立的与非门d1～d4，电路结构简单，工作可靠性高。

顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启，若干分钟后延时开关“自

动关闭。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的“开”动作。明确

了电路的信号流程方向后，根据电路图，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，画

出方框图，如下图。

结合方框图来分析原理图。有声音信号时(脚步声、掌声等)由驻极体话筒bm接收并转换

成电信号，经c1耦合到vt的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(d1)的2脚，使2

脚瞬间变为高电平1。r4、r7是vt的偏置电阻，c2是电源滤波电容。为了使声光控开关在

白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻rg等元件组成光控电路，r5和rg组成串联分压电路，

夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，rg两端的电压高，即1脚为高电平1，d1的输出端

3脚为0（全1出0）。经d2整形后4脚输出高电平1（有0出1），经vd5向电容c3充电，

c3充满后能维持一段时间的高电平，t=2r8c3，改变r8或c3的值，可改变延时时间，满

足不同目的。d3和d4构成两级整形电路，将方波信号进行整形，信号经与非门d3（全1出

0）、d4（有0出1）后输出为高电平，使单向可控硅导通，电子开关闭合；c3充满电后只向

r8放电，当放电到一定低电平时，经与非门d3（有0出1）、d4（全1出0）输出为低电平，

使单向可控硅截止，电子开关断开，完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

二极管vd1～vd4将交流220v进行桥式整流，变成脉动直流电，又经r1降压，c2滤波

后即为电路的直流电源，为bm、vt、ic等供电。

声光控延时开关特别适用于住宅楼、办公楼楼道、走廊、仓库、地下室，厕所等公共场

所的照明自动控制，是一种集声、光、延时、定时与一体的既节电又方便的自控开关。

3、根据原理分析和示例，完成表格填空

⑵白天有声时，cd4011的4个与非门的逻辑关系

⑶夜晚无声时，cd4011的4个与非门的逻辑关系

ic选用cmos数字集成电路cd4011，cd4011有四个独立的与非门电路，内部功能见

上图，共14个引脚。7脚vss是电源的负极，14脚vdd是电源的正极。1、2、3脚是一个

与非门d1，4、5、6是一个与非门d2，8、9