聲控開關(guān)原理

聲控開關(guān)是一種采用聲音激發(fā)拾音器進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換來控制開關(guān)的閉合，并經(jīng)過延時(shí)后能自動(dòng)斷開的電子開關(guān)。經(jīng)常使用在樓梯間等環(huán)境。

聲控開關(guān)內(nèi)部有光敏電阻、碳晶咪頭、晶閘管、三極管、電容器等電子元件。聲控開關(guān)一般都是串接在白熾燈泡電路中的。220V交流市電經(jīng)過燈泡送達(dá)聲控開關(guān)。開關(guān)內(nèi)部有一個(gè)整流橋?？梢詫⒔涣麟娬鞒芍绷麟?。因?yàn)殡娮釉际鞘褂弥绷麟姷摹?/p>

白天的時(shí)候，光敏電阻的阻值較小。就會(huì)屏蔽掉咪頭的信號(hào)輸入。這樣即使有很大的聲音。但是因?yàn)楣饷綦娮璧南吕瓕?dǎo)致信號(hào)無法繼續(xù)傳送，所以白天的時(shí)候不亮。

夜晚的時(shí)候，光敏電阻阻值變大。此時(shí)如果有較大的聲音的話。聲音會(huì)通過咪頭轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。然后后級(jí)的放大電路將此小信號(hào)放大。最后推動(dòng)晶閘管導(dǎo)通，此時(shí)燈泡就會(huì)點(diǎn)亮。在晶閘管驅(qū)動(dòng)電路中有一個(gè)阻容放電電路。這個(gè)電路就是延時(shí)電路。電容值的大小和電阻值的大小都會(huì)影響到延時(shí)量的變化。當(dāng)電容器中的電荷放盡的時(shí)候，晶閘管就會(huì)在交流過零后自動(dòng)關(guān)閉，此時(shí)燈泡就會(huì)熄滅了。

觸摸、聲控電燈開關(guān)原理圖
本例介紹的電燈開關(guān)可采用聲控或觸摸兩種方式觸發(fā)，特別適用于樓梯、走廊等過道處，使用十分方便。

工作原理
觸摸、聲控電燈開關(guān)電路原理圖如圖所示。本電路由一只CD4011 4一2輸人與非門集成電路組成，用其中D3、D4組成一個(gè)單端觸發(fā)的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用來控制電燈的開與關(guān)。用D1組成一個(gè)反相器，作為觸摸控制器。由電阻器R3、R4將D1的輸人端偏置于高電平。
平時(shí)，D1的輸人端因有電阻R4的作用，其為高電平，輸出端為低電平，二極管 VD1不導(dǎo)通，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。假定這時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)為D3輸出高電平，D4輸出低電平。則雙向晶閘管VTH未能受到觸發(fā)而呈關(guān)斷狀態(tài)，電燈不亮。
當(dāng)用手去觸摸膜片M時(shí)，人體電阻使D1的輸人端變?yōu)榈碗娖剑妮敵龆俗優(yōu)楦唠娖健＿@時(shí)VD1導(dǎo)通并通過藕合電容器C4、C5觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，D3輸出低電平并通過VD3將雙向晶閘管VTH觸發(fā)導(dǎo)通，電燈亮。由于本電路使用了雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器作為開關(guān)控制電路，因此在電燈打開后，若再無觸發(fā)信號(hào)輸入，電路會(huì)一直保持穩(wěn)定狀態(tài)，電燈則一直保持亮的狀態(tài)。
當(dāng)夜晚來臨時(shí)，由于光照變?nèi)跏筊L的電阻值增大，由D2與RS組成的線性放大器正常工作。當(dāng)人們用擊掌聲作為觸發(fā)信號(hào)時(shí)，由B將掌聲轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，經(jīng)過VT一級(jí)放大后，再經(jīng)C2藕合至D2作進(jìn)一步放大，最后通過C3加至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的觸發(fā)端，通過C4、C5將其觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。如果電燈原來處于關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)就會(huì)被打開。
元器件選擇
IC（D1一D4）選用CD4011 4一2輸人與非門數(shù)字集成電路，也可用CC4011、TC4011或MC14011等同類數(shù)字集成電路直接代換。
VDl選用1N4148型普通硅開關(guān)二極管；VD2選用I N4004型普通硅整流二極管；VD3選用I N4007型普通硅整流二極管；VS選用6V、0.5W硅穩(wěn)壓二極管，如1N5233型、2CW21C型等；VTH選用普通小型塑料封裝雙向晶閘管，如MAC94A4型或MAC97A6型等。
RL為MG45型光敏電阻器，其余電阻器均用RTX-1/8W碳膜電阻器。
BM用CM-18W型駐極體傳聲器。
其他元器件均無特殊要求，可按圖所標(biāo)型號(hào)及參數(shù)進(jìn)行選用。

聲控光控組合電路

工作原理
⑴當(dāng)外界光線較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻 R4 呈現(xiàn)低電阻，三極管 VT6 基極為低電平， 三極管截止。電燈無法亮起來。
⑵當(dāng)外界光線較弱時(shí)，三極管 VT6 基極為高電平，三極管 VT6 導(dǎo)通。當(dāng)用手 觸摸金屬片 M 時(shí)，人體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從 M 輸入，經(jīng)過三極管 VT4，VT5 放大在短時(shí)間 內(nèi)給 C 充電，同時(shí)，VT7 有基極電流，VT7 導(dǎo)通。電燈發(fā)光。當(dāng)手指離開 M 后，電 容 C3 開始放電，VT7 保持導(dǎo)通，延時(shí)開始，當(dāng) C 放電完畢，VT7 截止，電燈泡熄 滅，延時(shí)結(jié)束。延時(shí)時(shí)間由 C3 和 R5 的數(shù)值決定。
⑶聲控。大力地拍一下手掌,使 B 接收聲音信號(hào),再把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信 號(hào),再轉(zhuǎn)入三極管組,VT1,VT2,VT3 經(jīng)過放大后的電流作用于電容 C3 使其充電,并使 VT7 導(dǎo)通,若此時(shí) VT6 也導(dǎo)通,電燈泡就亮起來了。 電容 C 的放電充電使其實(shí)現(xiàn)延時(shí) 功能。 此電路可使用于樓梯過道等場(chǎng)合。 若能正常工作可方便地實(shí)現(xiàn)手控和聲控作 用。
⑷值得注意的是 R4 必須要安裝在電燈 EL 照不到的地方.否則電燈泡亮起來后 又會(huì)自動(dòng)熄滅。