光聲控?zé)綦娐穲D大全（八款光聲控?zé)綦娐吩O(shè)計(jì)原理圖詳解） - 全文

光聲控?zé)綦娐穲D（一）

光控?zé)粽彰骶€路如圖1-1-8所示。220V交流電壓經(jīng)電容C1降壓，整流橋堆UR進(jìn)行全波整流，電容C2濾波，穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓后變成直流電壓。

光敏電阻RG白天電阻很小，向電容C3充電的脈沖信號(hào)很小，無法觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，燈泡EL回路不通，燈泡EL不亮；夜幕降臨時(shí)，光敏電阻的暗阻很大，向電容C3充電脈沖信號(hào)很大，可以觸發(fā)晶閘管的門極，使晶閘管導(dǎo)通，這時(shí)繼電器線圈得電，串聯(lián)在燈泡EL回路的繼電器常開觸點(diǎn)接通，則燈泡EL點(diǎn)亮。

調(diào)節(jié)電位器RP可以調(diào)節(jié)給門極的觸發(fā)信號(hào)的大小，就調(diào)節(jié)了晶閘管的導(dǎo)通角，從而控制了燈泡RP可以調(diào)節(jié)給門極的觸發(fā)信號(hào)的大小，就調(diào)節(jié)了晶閘管的導(dǎo)通角。

光聲控?zé)綦娐穲D（二）

聲控?zé)粽彰骶€路如圖1-1-7所示。聲控?zé)粽彰骶€路由傳聲器BM、聲音信號(hào)放大、半波整流、光控、電子開關(guān)、延時(shí)和交流開關(guān)7部分電路組成。傳聲器和VT1、R1-R3、C1組成聲音放大電路。C2、VD1和VD2、C2構(gòu)成整流電路，把聲音信號(hào)變成直流控制電壓。R4、R5和光敏電阻RG組成光控電路，當(dāng)光照射在RG上時(shí)，其阻值變小，直流控制電壓衰減很大，VT2截止。VT2、VT3和R7、VD3組成電子開關(guān)。平時(shí)，即有光照時(shí)，VT2、VT3截止，C4上無電壓，單向晶閘管VTH截止，燈泡EL不亮。在VTH截止時(shí)，直流高壓經(jīng)R9、VD4降壓后加到C6上端，對(duì)C6充電，當(dāng)充到12V后VS擊穿確保C6上的電壓不超過15V。

當(dāng)沒有光照射到RG上時(shí)，RG阻值很大，對(duì)直流控制電壓衰減很小，VT2、VT3導(dǎo)通，VD3也導(dǎo)通，C4、C5開始充電，電壓徐徐上升。R8、C4和單向晶閘管VTH組成延時(shí)和交流開關(guān)。C4通過R8將直流觸發(fā)電壓加到VTH門極，VTH導(dǎo)通，繼電器K線圈得電，串在EL支路的繼電器K常開觸點(diǎn)接通，燈泡EL點(diǎn)亮。燈泡點(diǎn)亮的時(shí)間長(zhǎng)短由C4、R8的參數(shù)決定，按電路圖1-1-7所給出的元器件數(shù)值，在燈泡點(diǎn)亮約40S后，VTH截止，燈EL熄滅。CS為抗干擾電容，用于消除燈泡發(fā)光抖動(dòng)現(xiàn)象。

光聲控?zé)綦娐穲D（三）

如圖所示是一個(gè)用SK-Ⅱ聲控集成電路制作的兩用聲控?zé)?a href="http://ttokpm.com/soft/data/4-15/" target="_blank">開關(guān)電路，它有延遲與雙穩(wěn)兩種工作方式。

光聲控?zé)綦娐穲D（四）

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。

光聲控?zé)綦娐穲D（五）

220V交流電通過燈泡流向D2、D3、D4、D5，整流，R4限流降壓，LED穩(wěn)壓（兼待機(jī)指示），C1濾波后輸出約1.8V左右的直流電給電路供電。由于LED采用發(fā)光二極管，一方面利用其正向壓降穩(wěn)壓，同時(shí)又利用其發(fā)光特性兼作待機(jī)指示?？刂齐娐酚蒖1、駐極體話筒MIC、C2、R2、R3、Q1、R5組成。在周圍有其它光線的時(shí)候光敏電阻的阻值約為10K-20kΩ左右，Q1的集電極電壓始終處于低電位，就算此時(shí)拍手，電路也無反應(yīng)。

電路原理圖：

到夜間時(shí)，光敏電阻的阻值上升到1MΩ左右，對(duì)Q1解除了鉗位作用，此時(shí)Q1處于放大狀態(tài)，如果無聲響，那么Q1的集電極仍為低電位，晶閘管因無觸發(fā)電壓而關(guān)斷。當(dāng)拍手時(shí)聲音信號(hào)被MIC接收轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過C2耦合到Q1的基極，音頻信號(hào)的正半周加到Q1基極時(shí)，Q1由放大狀態(tài)進(jìn)入飽和狀態(tài)，相當(dāng)于將晶閘管的控制極接地，電路無反應(yīng)。

而音頻信號(hào)的負(fù)半周加到Q1基極時(shí)，迫使其由放大狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，集電極上升為高電位，輸出電壓觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，使主電路有電流流過，等效于開關(guān)閉合，而串聯(lián)在其回路的燈泡得電工作。此時(shí)C2的正極為高電位，負(fù)極為低電位，電流通過R2緩慢地給C2充電（實(shí)為C2放電），當(dāng)C2兩端電壓達(dá)到平衡時(shí)，Q1重新處于放大狀態(tài)，晶閘管關(guān)斷，電燈熄滅，改變C2大小可以改變電燈熄滅時(shí)間。此開關(guān)可帶60W以下的負(fù)載，適用于家庭照明和樓梯走廊等場(chǎng)所。

光聲控?zé)綦娐穲D（六）

這里介紹的節(jié)電開關(guān)，在白天或光線較亮?xí)r，節(jié)電開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)，燈不亮，夜間或光線較暗時(shí)，節(jié)電開關(guān)呈預(yù)備工作狀態(tài)。當(dāng)有人經(jīng)過該開關(guān)附近時(shí)，腳步聲等把節(jié)電開關(guān)啟動(dòng)，燈亮，延時(shí)40~50秒后節(jié)電開關(guān)自動(dòng)關(guān)閉、燈滅。

電路原理：話筒MIC1和VT1、R1~R3、C1組成聲音拾取放大電路。為了獲得較高的靈敏度，VT1的β值選用大于100。話筒MIC也選用靈敏度高的。R3不宜過小，否則電路容易產(chǎn)生間歇振蕩，C2、D1和D2、C3構(gòu)成倍壓整流電路。把聲音信號(hào)變成直流控制電壓。R4、R5和光敏電阻R11組成光控電路。有光照射在R11上時(shí)，阻值變小，對(duì)直流控制電壓衰減很大。VT2、VT3和R7、D3組成的電子開關(guān)截止，C4內(nèi)無電荷，單向可控硅MCR截止，燈泡不亮。在MCR截止時(shí)，直流高壓經(jīng)R9、R10、D4降壓后加到C3、CW1（穩(wěn)壓管）上端。C3為濾波電容，CW1為穩(wěn)壓值12~15V的穩(wěn)壓二極管，保證C3上電壓不超過15V直流電壓。當(dāng)無光照射R11時(shí)，R11阻值很大，對(duì)直流控制電壓衰減很小，VT2、VT3等組成的電子開關(guān)導(dǎo)通，D3也導(dǎo)通，使C4充電。R8、C5和單向可控制MCR、D5~D8組成延時(shí)與交流開關(guān)。C4通過R8把直流觸發(fā)電壓加到MCR控制端，MCR導(dǎo)通，燈泡點(diǎn)亮。燈泡發(fā)光時(shí)間長(zhǎng)短由C4、R8的參數(shù)決定，按圖中所給出的元器件數(shù)值（R8為22K），發(fā)光30秒左右后，MCR截止，燈熄滅。C5為抗干擾電容，用于消除燈泡發(fā)光抖動(dòng)現(xiàn)象。

以上照片是我們制作好后的聲光控節(jié)電開關(guān)實(shí)物照片。

光聲控?zé)綦娐穲D（七）

聲控?zé)粼黼娐穲D：

聲控?zé)艟褪怯寐曇魜砜刂茻舻拈_關(guān)。

原理：

1、開關(guān)內(nèi)有一麥克風(fēng)和光敏管，當(dāng)環(huán)境光線足夠強(qiáng)時(shí)，光敏管控制電路，使開關(guān)處于斷開（關(guān)）的狀態(tài)；當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)不夠時(shí)，光敏管的控制不再發(fā)揮作用，這時(shí)麥克風(fēng)（話筒）開始工作，當(dāng)外界有足夠強(qiáng)的聲音（如拍掌）話筒拾取聲音信號(hào)，使開關(guān)導(dǎo)通（開）狀態(tài)，燈就亮。燈亮后延時(shí)關(guān)閉電路工作，一定時(shí)間之后電路關(guān)閉，此時(shí)燈熄滅。最多的應(yīng)用是樓道燈的控制。

2、還有一高級(jí)應(yīng)用：就是燈光隨外界的聲音，光的顏色和強(qiáng)度隨聲音變化。但原理是相同的。

光聲控?zé)綦娐穲D（八）

樓梯燈聲光控制開關(guān)電路圖如圖，介紹一下電路組成部分，主要由聲控電路。光控電路。觸發(fā)及延時(shí)電路。控制電路供電電路。受控電路等組成，其實(shí)本電路主要用于夜晚或光線較暗的時(shí)間使用，可以起到自動(dòng)控制的作用，當(dāng)外部環(huán)境中有聲音發(fā)出時(shí)，都會(huì)啟動(dòng)開關(guān)，燈泡將自動(dòng)點(diǎn)亮，一分鐘后會(huì)自動(dòng)熄滅，而在白天，光線強(qiáng)時(shí)，無論環(huán)境中有沒有聲音，都不會(huì)啟動(dòng)開關(guān)，燈泡自然也不會(huì)亮，達(dá)到節(jié)能的目的。