声控灯电路图

一、电路图：

二、电路原理：

1．D2～D5构成桥式电路，在U1D输出端为低电平时，可控硅SCR不导通，电灯LAMP无电流通路不会点亮。只有在U1D输出端为高电平时，可控硅

SCR1导通时，电灯LAMP才会点亮。

2．D2～D5、R7、DW、C3组成稳压二极管稳压电路产生7.5V直流电压给控制电路供电。

3．控制电路由三极管9013、COMS电路四与非门CD4011等元件组成。声电转换器MIC将声音转换成电信号、光敏电阻MG45受光线控制改变其阻值的大小（光强电阻变小）。C2、R5组成亮灯延时电路，时间常数＝R5×C2。控制的具体过程请同学自己分析。

三、电路安装注意事项：

电路板与220V高压连接在一起，在接220交流电时，必须接上灯泡（220V、25W即可）。并且要特别注意防止触电。

四、思考题：

1．电灯要点亮，U1A的输入端的电压应该为什么电平？

2．D1管的作用是什么，是否可以省略此二极管？

3．U1可以用4与门代替吗？你认为电路还有可以改动的地方吗？

声光控延时开关原理与制作

用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合广大电子爱好者自制。

一、电路的工作原理

声光控延时开关的电路原理图见图1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vd 1～vd4，使电路结构简单，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，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，由此可画出图2所示的方框图。

结合图2来分析图1。声音信号(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(vd1)的2脚，r4、r7

是vt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，即为高电平间t=2πr8c3，改变r8或c3的值，可改变延时时间，满足不同目的。vd3和vd4构成两级整形电路，将方波信号进行整形。当c3充电到一定电平时，信号经与非门vd3、vd4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，当放电到一定电平时，经与非门vd3、vd4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。

二、元器件的选择

ic选用cmos数字集成电路cd4011，其里面含有四个独立的与非门电路。内部结构见图3，vss是电源的负极，vdd是电源的正极。可控硅t选用1 a／400v的进口单向可控硅1 00-6型，如负载电流大可选用3a、6a、10a等规格的单向可控硅，单向可控硅的外形如图4所示，它的测量方法是：用r×1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极(如印制板图所示)，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极k，这时表针有读数，黑表笔马上离开控制极k这时表针仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接说明该可控硅是完好的。驻极体选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用r×100档将红表

笔接外壳的s、黑表笔接d，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好，摆动越大灵敏度越高；光敏电阻选用的是625a型，有光照射时电阻为20k以下，无光时电阻值大于100mq，说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管1n4001～

1n4007。总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。其它元件按图1所示的标注即可。

三、安装制作

准备好全套元件后，用万用表粗略地(因出厂前已测量过)测量一下各元件的质量，做到心中有数。

焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要装反，注意极性的正确，否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。印刷电路图如图5所示。

LM324

LM324运算放大器制作而成的声、光控楼梯走道延迟照明开关，它也采用二线制接法，可以直接取代普通照明开关，而不必更改室内原有布线。图中，接成四

LM324，其他元件如图所

这是常见的分立元件，楼道灯,具有声控和光控功能，同时还能自动延时。

该灯非常适合，模拟电路初学者，可以说是一个模拟电的综合考验，其中涉及到了三极管的三种状态，可控硅，整流，削波，电容耦合，电容充放电等基础知识.同时也是一个练习画PCB的好材料，对初学者来说，可以说是不难不易。

该电路工作原理如下：

220V市电经D2，D3，D5，D6桥式整流，再经D1，R1，然后经过稳压二极管D4削波，C3滤波得到12V直流供电路工作。

先来看，在没有声音时，由于Q6是饱和导通的，所集电极为低电平，约为0.3V，通过R8，R13分压，所以Q7截止，在C5充满电后Q2的集电极为低电平，也就可控硅的触发极为低电平，所以可控硅不导通，电路没有足够的电流流过，灯不亮。

在有声音时，压电陶瓷Y1检测到声音信号，经Q4放大，Q5，Q6，反转放大，这里的Q5，Q6工作在饱和导通状态，这样既能放大信号，同时又工作在非线性状态，使电路更加稳定。这样Q7的基极电流交替变化，集电集电流也交替变化，也就是对C5放电，由于通过R11对C5充电的速度远远赶不上放电速度，C5很快放完电，这时，Q2基极为低电平，处于截止状态，集电极电平为高，所以可控硅导通，这是有电流流过可控硅，灯被点亮。

由于可控硅在导通时压降为1V左右，所以Q2前面的电路停止工作。电路通过R11对C5充电，充电时间约为t=0.7R11×C5,当C5的电压达到Q2的导通电压时，Q2导通，发射极电平变低，可控硅截止。灯熄灭。

再来看光控部分，在有光时，光敏电阻LR的电阻很低，其两压降很不，通过R9，R10分压，Q1的集极达到导通电压，所以发射极电电压为低，也就是无论电路前面状态如何，Q7的基极电压为低，Q7截止，余下的就跟没有声音时的工作状态一样。

说明：Y1为压电陶瓷也就是蜂鸣片，LR为光敏电阻，其暗阻至少得大于500K，绝大多数光敏电阻都能做到。发光二极管D1起指示作用，灯不亮时，其发光，灯亮时熄灭。C？（这个电阻可以不要，主要是防止干挠）。C4用以防止放大电路自激。改变C5和R11的大小可以改变延时长短，但R11不能太小，否则可能会烧坏Q2。

制作时将压电陶瓷的边缘（负极）焊上三个引脚，插在电路板上，正板通过导级接到Q4的基极。

声光控灯原理简述

原理图如下：

为了讲解方便，我们把它分为几个部分，但是实际上它们互相联系、结合成一个整体，是不可分割的。

请注意：CD4011是美国型号，CC4011是中国型号，内部结构和功能基本一样。

一、CD4011内部结构和工作特性：

4011内部有四个与非门电路组成，具有功耗低、抗扰度强、电源电压范围宽等特点，而且附加输出缓冲器，因此输入输出传输特性得到改善；当负荷增加而引起的传输时间变化被控制在最小限度。

单一的与非门如下图：

A、B输入端，Y输出端。

当A、B都是高电位时，Y是低电位。

当A、B至少有一个为低电位时，Y总是高电位。

可用算式表示：

A*B＝Y

二、自动灯工作原理：

（1）电源部分

这是由一个开关控制通断的直流电源，此从略。电容C1的功能只是为了改善电源的性能，减小电源的内阻，尤其在电池使用较久、电压下降时，C1可以使声控放大电路继续发挥较好的作用。

（2）声控电路

这里我们采用的声控电路不是三极管开关电路，而是三极管放大电路；利用放大电路的一个功能——简单一点讲，就是：当三极管基极电流变大时，集电极电流会有成百上千倍的增大（电流放大作用），同时使集电极电压下降。

电路中R1是三极管的偏流电阻，阻值2M（兆欧）。三极管的C集连接可变电阻W，调节这个电阻使C极的起始电压处在比与非门电路1A输入阀值（高低电平分界）略高一点的电位。1A的初始状态，由于两个输入端都是高电位，所以输出端是低电位。

压电陶瓷片是作为声音的传感器使用，当外界有一定声响，它输出电压给三极管的B、E极，产生Ib，如上所述它的C极电位下降，与非门1A输出端变为高电位；声响消失，1A的输出端又回复到低电位。

（3）4011内部几个与非门电路的工作过程

1A的1脚（以下简称1A1）始终是高电位，1A2的电位受三极管9014集电极的控制，当外界有一定强度声响，压电陶瓷片在此作为声音传感器，即把声响传到三极管9014，使9014的集电极电压发生变化（电位下降），它和1A2连接，使1A2的电位也下降而且低于阀值使之处于低电位，于是1A的输出端Y变为高电位；暂时忽略光敏电阻LR的作用，假设2A6处于高电位，那么2A的输出端Y处于低电位，于是电源通过电阻R4和二极管4148形成电流回路，由于二极管的箝位作用，使二极管的正极一端也处于低电位（只比负极端高出0.7V）也就是把3A8、3A9、4A12、4A13（它们都并联）全部拉到低电位，而3A、4A的输出端都变为高电位，它们输出的电流把发光二极管LE点亮。

但C2下端的低电位是不能持久的，因为它并联着电阻R4， R4的上端连接电源正极，把下端的低电位慢慢拉高，当电位达到和超过阀值，3A、4A翻转——输出端变为的低电位，于是LE熄灭，这就是延时功能；如果没有电容C2（47uF），那么下端的低电位可以很快上升，电容使上升的过程变慢，这就是电路的延时功能。

（5）光控电路

再看光敏电阻LR的作用：当环境有一定亮度时，LR阻值很小，所以2A6处于低电位，不论2A5是什么电位，2A的输出总是高电位，二极管4148因为电压反偏而截止， C2和R4下端始终处于高电位，也就是使3A、4A的四个并联输入端都处于高电位，它们的输出端处于低电位，所以电路在亮环境下不论出现多大强度音响LE都不会发光。

元件识别和焊接：

（一）电阻： 5个电阻，它们分别是——

R1（红黑黑黄棕）2M（兆欧）三极管9014的偏流电阻

R2（棕黑黑橙棕） 100K（千欧）4011与非门A1①脚高电位电阻

R3（棕黑黑黄棕） 1M（也可以用2M电阻，但一般适用1M）控制光控灵敏度

R4（红黑黑黄棕）2M 延时控制电阻

R5（蓝棕黑棕棕）声控灵敏度调试电阻

（二）三极管9014等元件的焊接，注意三极管EBC极性，注意二极管4148的正负极性，注意发光二极管的极性。

（三）集成电路4011的焊接：首先焊接集成电路的座子，注意座子缺口的方向朝向图中标记⑴脚和⒁脚的方向；插入集成电路时注意和电路板所标示的引脚一致，而且插入时不能有一条插脚弯曲。

（四）压电陶瓷片的焊接：压电陶瓷片的两极分别是中间的一个圆片和外面的一个圆环；用两条短导线（3～4厘米）焊接到圆片和圆环上，焊接时要用适量助焊剂。还要注意：焊好以后不可用力拉动导线，否则容易损坏压电陶瓷片。

声光控延时节电开关电路

志光控延时开关电路：