声控开关的工作原理及制作论文.doc

目 录 1、 引言 2 2、 声控开关电路工作原理 3 2.1主电路 3 2.2电源电路 4 2.3光控电路 4 2.4声控电路 5 2.5延时电路 6 2.6逻辑转换电路 7 3、安装制作 7 3.1 工具与零部件 7 3.2制作过程 7 3.3注意事项 8 4、电路调试与检测 8 5、总结 8 参考文献： 9 声控开关的原理及制作 曾强 （贵州省安顺学院物理与电子科学系，贵州 安顺 561000） 摘 要：在学校、机关及厂矿的公共场所和居民居住区的公共楼道里普遍使用的都是机械手动开关。由于机械手动开关经常被人为拨动，致使用了一段时间后就开始出现各种各样的原因使许多灯泡点亮长明的现象，这样既缩短了灯泡的寿命，又浪费了国家的电量，为国家、单位、个人造成了很多的经济损失。另外，由于频繁开关或其他的人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。 本项目研究的是一种利用声、光双重控制功能的无触点开关。开关控制电路主要由声控部分、光控部分和延时处理部分组成。白天光控电路对外界光亮程度进行检测，由于光亮程度较强，光敏三极管呈现小电阻使晶闸管呈现截止状态，无论多大的声音干扰也不能开灯，从而实现白天灯泡不亮。晚上或遇到阴天，光敏三极管感受到较暗的光强度并输出较大的电阻使晶闸管呈现导通状态，遇到声响时，通过声控电路使灯泡自动点亮，并实现延时，从而实现自动控制。 这种开关特别适用于住宅楼、办公楼楼道、走廊、仓库、地下室及厕所等公共场所的照明灯的自动控制，是一种集声、光、延时于一体的既节电又方便的自动控制开关。 关键词：开关； 声光控制；延时 1、 引言 当前能源问题己经成为全世界共同关注的焦点问题。按照中央提倡的全面、协调、可持续发展的科学发展观，逐步建立我国能源可持续发展体系已提上了日程。由我国21世纪上半叶（至2050年）能源发展的展望与特点出发，近年来，我们参加研究了我国可持续能源发展的战略，提出了有关的建议，侧重研究了那些尚处于研究、示范、未形成大规模产业，而对未来发展又十分重要的一些科技与产业发展问题，包括石油补充与代替、交通节油和大规模可再生能源的发展。能源节约迫在眉睫，开拓新的节能领域就显得尤为重要。怎么才能开拓创新呢？首先我们就必须了解节能的一些基础知识。声光控开关是我们日常生活中接触较多的一个节能原件，它对于我们日常生活中所忽略的能源浪费有很好的控制作用。它对于当前能源节约的问题意义重大。 2、 声控开关电路工作原理 图表 1声光延时控制电路 根据声光延时控制电路的工作过程可以将该电路分解为主电路、电源电路、光控电路、声控电路、延时电路、逻辑转换电路六个单元电路。 2.1主电路 主电路如图2所示，它由整流桥、晶闸管、白炽灯组成。 图表 2主电路 晶闸管的阳极和阴极之间等效为一个电子开关,晶闸管导通时相当于电子开关闭合,关断时,相当于开关断开。在声光控延时控制电路中,由于负载是固定不变的,所以只能通过降低阳极电位来关断晶闸管。如图3所示,在市电进入正半周且控制极加入触发信号时,晶闸管导通,灯亮;当控制极的触发信号消失后,只有在220V交流电过零进入负半周时,晶闸管关断,使灯灭,但是由于市电频率为50Hz,周期为20ms,非常短暂,因此给人的错觉好像是控制极的触发信号加入或消失的同时就点亮或熄灭白炽灯,因此后述将简化晶闸管触发与关断的过程描述。 2.2电源电路 电源电路如图3所示，由、、、组成。其中构成桥式整流电路,、构成并联型稳压电路，=6.2V，作为声光控制电路所需的直流电源。灯亮后，下降至75V左右，下降至3V，由于A点电压随负载工作状态的变化而变化，所以图1中所用与非门一定选用GMOS类型，这种类型集成电路的电源电压范围为3V~18V。 图表 3电源电路 2.3光控电路 光控电路如图4所示，由、RG组成。由于光敏电阻RG的阻值反映了光线的强弱，所以。要使该电路正常工作，在白天或者夜晚光线较亮时，要满足，使门关闭，声控电路不起作用，式中阀值电压；而在夜晚光线较暗时，要满足，门打开，门的输出状态取决于声控电路。因此根据上述二式及实测光敏电阻的亮阻和暗阻可以确定电路正常工作时的范围。 图表 4光控电路 2.4声控电路 声控电路如图5所示，由组成。其中ＢＭ为驻极话筒，将声音的强弱变化为信号，并经三极管与电阻构成共发射极放大电路，由于引入了交直流电压并联负反馈，可以稳定电压放大倍数，减小输出电阻及输入电阻。静态时，，假设三极管的，根据图中参数可知工作在饱和区。动态时，如果环境的声音信号很弱，三极管仍处于饱和状态，B点为低电平。当环境声音信号达到一定强度时，通过BM拾音输出经耦合到的基