樓道聲控電路圖（六） - 居民樓道聲控電路圖（六款聲控電路原理圖詳解）

樓道聲控電路圖（六）

聲控?zé)綦娐方M成：

聲音信號(hào)傳感器電路

由電阻R1、駐極體話筒BM組成。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，電阻R1取值4.7~24kΩ均能正常工作。當(dāng)然，當(dāng)UBM=UR1時(shí)，此時(shí)的R1值最為恰當(dāng)，其動(dòng)態(tài)電壓范圍最大。駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)其接成漏極輸出時(shí)，其增益較高。故駐極體話筒BM的靈敏度很高。

聲音信號(hào)放大電路

三極管Q1、電阻R2、R3組成基本放大電路。R2為基極偏置電阻，R3為集電極電阻，當(dāng)R2》βQ1*R3時(shí)，三極管Q1處于放大狀態(tài)。C1為音頻信號(hào)耦合電容。

脈沖形成電路

由三極管Q2、二極管D5、電容C6、C7，電阻R11等組成開關(guān)電路。當(dāng)三極管Q1集電極輸出的音頻信號(hào)為負(fù)半周時(shí)，通過三極管Q2的發(fā)射極向C7充電，三極管Q2導(dǎo)通，在R11上形成正向脈沖電壓；當(dāng)音頻信號(hào)為正半周時(shí)，電容C7上的正電荷通過D5快速釋放。二極管D5為積存在Q2基極上的正電荷提供通路，不能省略。C6能去除R11上的雜波信號(hào)，為取得較為有用純凈的脈沖信號(hào)立下了汗馬功勞。

脈沖整形電路

由CD4013集成電路D觸發(fā)器U1A單元、二極管D2、電阻R4及電容C2組成單穩(wěn)電路，其作用是將不規(guī)則的脈沖信號(hào)整形為寬度一致的脈沖，其脈沖寬度由R4、C2的時(shí)間常數(shù)決定。

雙穩(wěn)態(tài)電路

由CD4013集成電路D觸發(fā)器U1B單元、電阻R8及電容C4等組成。R8、C4組成延時(shí)電路，使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)延時(shí)，避免在0.8s（t=0.7R8*C4）內(nèi)多個(gè)音頻脈沖造成觸發(fā)器多次翻轉(zhuǎn)，而造成輸出狀態(tài)控制不準(zhǔn)。其輸出的高、低電平通過電阻R9控制可控硅的通、斷，即可實(shí)現(xiàn)白熾燈的亮暗控制。

延時(shí)開啟電路

由三極管Q3、二極管D1、電容C3、電阻R5、R6等組成。當(dāng)CD4013的第②引腳為高電平時(shí)，通過二極管D1向C3迅速充電，使三極管Q3飽和導(dǎo)通，電路處于封鎖狀態(tài)，音頻脈沖控制無效；當(dāng)CD4013的第②引腳為低電平時(shí)，電容C3上的電荷通過電阻R5、R6緩慢放電，放電結(jié)束后，三極管Q3截止。此時(shí)，電路才處于延時(shí)開啟狀態(tài)，音頻脈沖才能正?？刂齐p穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)。選擇R6、C3的值，可確定第一、第二次掌聲的有效時(shí)間間隔。其時(shí)間常數(shù)大，有效時(shí)間間隔就長(zhǎng)些，也就是說拍手的節(jié)拍要慢些才能控制燈狀態(tài)的變化；如果時(shí)間常數(shù)較小，有效時(shí)間間隔就短些，也就是說拍手的速度快些也可控制燈狀態(tài)的變化。按圖3中所示，其有效延時(shí)時(shí)間間隔約為0.29s（根據(jù)C3的放電電壓曲線uC=E*e-t/τ，其中時(shí)間常數(shù)τ=R6*C3。取uC3=0.7V、E=11.3V，得t=2.78τ=0.29s，詳見圖4中UC3波形）。注意：R6、C3的時(shí)間常數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R4、C2的時(shí)間常數(shù)才行。

簡(jiǎn)易電源電路

市電經(jīng)整流堆D3橋式整流電路整流，形成100Hz的脈動(dòng)直流電。經(jīng)R10限流降壓，電容C5濾波，穩(wěn)壓管DW5穩(wěn)壓，就形成簡(jiǎn)易12V穩(wěn)壓電源了。由于控制電路的工作電流很小，故電阻R10可取大些，取值范圍為100~150kΩ均可正常工作，其功率取值為1W。

聲控關(guān)燈過程

當(dāng)燈亮?xí)r，三極管Q1處于放大狀態(tài)，三極管Q2處于截止?fàn)顟B(tài)，CD4013的①腳輸出低電平、O13腳輸出高電平，可控硅D4處于導(dǎo)通狀態(tài)，②腳輸出高電平，三極管Q3處于飽和狀態(tài)；O12腳輸出低電平信號(hào)，通過延時(shí)電阻器R8，延時(shí)電容器C4加到數(shù)據(jù)端D2土，故⑨腳為低電平。同理，只有當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)兩個(gè)脈沖時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)才翻轉(zhuǎn)一次，O13腳輸出低電平，可控硅D4失去觸發(fā)電壓，脈動(dòng)直流電過零時(shí)即關(guān)斷，燈由亮變?yōu)榘?，?shí)現(xiàn)了聲控關(guān)燈的目的。當(dāng)無聲控信號(hào)時(shí)，電路又進(jìn)入等待狀態(tài)。只有再次出現(xiàn)連續(xù)的兩次掌聲時(shí)，電路才會(huì)重新動(dòng)作，重復(fù)聲控開燈的過程。綜上所述，本電路不會(huì)因?yàn)槿说恼f話聲或者其他普通聲源干擾而受到影響！其抗干擾能力比常見聲控開關(guān)要強(qiáng)：二次拍手亮，二次拍手暗。而且要求二次拍手的時(shí)間間隔大于0．3s小于0．8s，滿足條件的拍掌聲有效，否則無效。這樣的控制才是“智能化”的控制，才是生活中需要的控制。