声光双控延时电路
《声光双控延时开关电路制作》
《声光双控延时开关电路制作》声光双控延时开关电路制作实验报告一、目的进一步加深理解典型光电传感器的工作原理及其应用。
学习光敏电阻传感器的应用及其与其它传感器(如声敏传感器——驻极体话筒)是如何配合使用来实现一个更为复杂的控制过程。
并让学生学会如何将已学习的关于光电传感器应用到实际的应用领域。
初步领会如何根据已给定的条件，根据需要设置电路中相关元器件的参数;如何根据故障现象，依据已学习的理论及专业基础知识和电路原理图进行故障的排除;提高动手能力及实际操作技能。
二、任务和要求任务1.按工厂模式进行元器件的检测和验收。
2.掌握该电路的工作原理。
要求具体到每个元器件的作用;能对该电路进行功能模块的划分并画出电路原理框图。
3.按工艺要求进行焊接和组装。
4.对电路进行调试、检测、以及故障排除，最终实现其功能。
5.按要求撰写实训报告。
要求如电路图所示。
白天 1.光敏管DG在光线的照射下，反向电阻变小，IC1D反相器(11)脚输出高电平，经D1，(1)脚为高电IC1A与非门(3)脚输出低电平，单向可控硅SCR截止，灯泡LAMP保持不亮。
平，2.夜间光敏管DG反向电阻变大，IC1D反相器(11)脚输出低电平，这时D1起到了隔离的作用。
当话筒MIC接收到脚步等声音时，经C2到IC1C放大，输出的脉冲信号经C4使(1)脚得到低电平，IC1A与非门(3)脚输出高电平，单向可控硅SCR导通，灯泡LAMP点亮;同时C5开始充电使IC1B反相器(4)脚输出低电平，IC1A与非门(3)脚保持输出高电平，单向可控硅SCR保持导通，灯泡LAMP保持点亮。
当C5充电完毕，IC1B反相器输出变为高电平，IC1A与非门(3)脚输出低电平，单向可控硅SCR截止，灯泡LAMP熄灭。
当话筒MIC再次接收到脚步等声音时，灯泡点亮延时熄灭(54秒左右)，依此循环。
C5充电时间(即灯泡延时时间)由C5、R3的数值决定。
R5增大可使声音灵敏度降低。
三、电路图及其工作原理光敏电阻器是利用半导体光电效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感，它的电阻值能随着外界光照强弱变化而变化。
电子技术课程设计之简易声光控延时照明电路
目录第一章方案提出 (1)第二章电路基本组成与工作原理 (2)第一节电源电路图 (2)第二节光控控制电路 (3)第三节声控控制电路 (3)第四节延时控制电路 (4)第五节总电路图 (6)第三章声光控延时照明灯电路的介绍 (6)第一节电路的用途 (6)第二节工作原理 (6)第四章元件清单 (7)第五章总结 (8)第六章参考文献 (8)附录一 (10)附录二 (11)第一章方案提出简易声光控延时照明电路的总体框图为：图1-1总体框图电路采用声光两级控制照明电路。
照明灯开光对光线强弱的感应控制照明灯的第一级开关，对声强的感应控制第二级开关。
对于声强的监测是利用MIC的特性，即当其接受到足够的声强时，在其中会产生一个脉冲波，从而把声信号变为电信号，通过对声强信号的处理可得到一个电平信号，为控制电路准备。
延时控制功能通过555定时器构成的可重复触发单稳态电路来实现。
光信号的感应通过光敏三极管来实现，使得光控电路在光强时输出低电位，光弱时输出高电位。
将光控电路的输出作为与门74SL08其中一个管脚的输入，将声控输出端作为555定时器复位端输入，从而可以实现在光线强的情况下，即使有足够强的声信号，照明灯电路也不工作。
而在光线弱的情况下，可以通过声信号来控制照明。
第二章电路基本组成与工作原理第一节电源电路图图二（电源电路图）的原理：直接从电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电转化为+12V的直流电压。
电路中变压器的常规铁心变压器，整流电路采用二极管桥式整流电路，C9、C10、C11完成滤波功能，稳压电路采用三级稳压集成电路来实现。
TextTextTextText图2-1 电源电路图第二节光控控制电路图2-2 光控控制电路光线强时，光敏电阻RL的阻值变小，使与门74LS08的2脚为低电平，；光线弱时，光敏电阻RL的阻值变大，与门74LS08的2脚为高电平，光控控制电路对电路起总控制作用。
声光双控照明延时电路
2.1设计要求
2.1.1 总体要求
整个电路由电源电路、放大电路、声控电路、光控电路及延时电路等部分组成。
（1）当白天或夜晚光线较亮时，整个电路由光控部分控制，声控部分不起作用。光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号，从而实现白天灯泡不亮。此时即便有声音，灯泡也不亮。
1.2本文的主要工作
1.2.1 研究目标
在了解555、光敏三极管、可控硅等基础上，研究声光双控路灯电路，并对电路进行理论和可行性分析，使研究具有一定的理论水平与使用价值。
1.2.2 研究内容
公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关,由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象,故使灯泡寿命短,浪费电量,为国家、单位、个人造成经济损失。另外，由于频繁开关或其他人为因素，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。因此，设计研制一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。以往的声控开关大多都是应用模拟电子技术进行设计，分立元件多，不可靠。
总体方案如图2.1.1所示：
图2.1.1流程图
2.1.2声控电路
声控电路的主要原理：根据声学和电子学的原理，用声音传感器将声音信号转换成电信号，从而推动触发器触发使电路导通工作。
作为一个智能化声控电路应具有以下功能：
（1）能在声音的控制下实现电路的导通与截止。
（2）声音的发出应是多方面的如脚步声，物体打击声等。
第1章：绪论：主要介绍本课题的研究背景及意义、研究目标及研究内容
第2章：总体电路设计及其原理说明：主要介绍本课题的设计要求以及总体电路的设计
10.白炽灯声、光双控延时电路_电工常用经典线路应用范例_[共2页]
![10.白炽灯声、光双控延时电路_电工常用经典线路应用范例_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/adb33b18a1c7aa00b42acba1.png)
电子电工经典畅销图书专辑电工常用经典线路应用范例本开关电路负载能力主要受到稳压管VZ的限制，所以灯泡H功率不宜大于60W。
10．白炽灯声、光双控延时电路声、光双控延时灯是无须管理的全自动楼梯走道照明灯，它采用声、光双重控制，白天灯自动封闭不会点亮；晚上，当有人在楼梯上走动时，其脚步声或谈话声可使电灯点亮，声音过后30余秒电灯又会自行熄灭。
电路图白炽灯声、光双控延时电路如图1-10所示。
工作原理该电路主要采用CD4011数字集成电路制成，具有两个特点：一是电灯点亮时为软启动，点亮后为半波交流电，可大大延长灯泡的使用寿命；二是灯泡点亮时间由R10和C5的时间常数决定，自身灯光照射在光敏电阻RG上不会发生自行关灯现象。
一般的脚步声就能使电灯点亮。
照明灯泡H宜用60W以下的白炽灯泡。
图中，晶闸管VS构成照明开关的主回路，控制回路由双输入端四与非门CD4011数字集成电路构成。
CD4011中与非门Ⅰ组成线性放大器，用来放大话筒B输入的音频信号。
与非门Ⅱ组成光控开关，与非门Ⅲ、Ⅳ组成单稳态电路。
与非门的逻辑功能是“见0出1，全1为0”。
白天光敏电阻RG受光照射呈低电阻，使与非门Ⅱ一个输入端脚为低电平“0”，输出端脚为高电平“1”，故⑨脚也为“1”。
与非门Ⅳ两个输入端⑤、⑥脚因R10接地为低电平“0”，所以输出端④脚为“1”，⑧脚也为“1”。
与非门Ⅲ两个输入端都为“1”，输出端脚为“0”，电容C5两端都为低电平无法充电，而三极管VT因基极电阻R9接高电平的④脚，因此VT导通，晶闸管VS的控制极被VT接地而关断，电灯H不亮。
由于脚为低电平“0”，因此不管其脚电平如何变化，电子开关均被封死，H不可能被点亮。
用KD9300构成的声、光双控延时照明控制器电路
用KD9300构成的声、光双控延时照明控制器电路用KD9300构成的声、光双控延时照明控制器电路KD9300是采用CMOS制作工艺、标准黑膏软封装的专用音乐集成电路。
利用KD9300构成的声、光双控延时照明控制器典型电路如图所示。
该控制器能在夜晚或环境光线较弱时，受突发声响（例如击掌声、咳嗽声、开门声等）控制自动点亮照明灯具，并经延时设定时间后使照明灯具熄灭。
它具有灵敏度高、抗干扰性能好等特点，常用于楼道、走廊或农村庭院等处作夜间照明。
利用KD9300构成的声、光双控延时照明控制器电路电路结构及主要元器件选择:由图可知，该声、光双控延时照明控制器由电源电路、声、光控制延时电路和控制执行电路组成。
其中，电源电路由熔断丝FU、降压元件R1、C1、整流二极管VD1、VD2、稳压二极管VD3和滤波电容C2组成。
实际应用时，VD3常选用1W、12V稳压二极管，如IN4735型等。
220V交流电通过降压、整流、滤波、稳压后形成12V 左右的直流电压给声、光控制延时电路等后级电路供电。
声、光控制延时电路由集成电路IC及稳压二极管VD4、压电陶瓷片BC、光敏电阻RG、晶体管VT1等外围元件组成。
实际应用时，IC 选用KD9300型专用音乐集成电路；VD4常选用1／2W、3V稳压二极管，如IN5987型等，12V直流电压经R2限流电阻降压及VD4稳压后，为KD930O提供＋3V工作电压；BC选用φ27mm的压电陶瓷片；RG选用MG45系列光敏电阻器；VT1选用S9013或S9014型硅NPN晶体管。
控制执行电路由照明灯具开关S、晶体管VT2、继电器K和照明灯具HL等元件组成。
实际应用时，S常选用普通照明灯具开关；VT2选用S8550或C8550型硅PNP晶体管；K选用JRX-13F型12V直流继电器；HL选用15～100W的白炽灯泡。
工作原理:电路通电后，当控制器工作于白天时，光敏电阻RG受自然光照射呈低阻状态，使电子开关VT2基极为高电平，VT2处于截止状态。
声、光双控延时节能灯电路组装和调试
声、光双控延时节能灯电路组装和调试一、装配工艺要求：1）、电阻器、二极管均采用水平安装方式，元件底部离电路板5mm，电阻的色环标志顺序一致。
2）、电容器、三极管、光电阻器、晶闸管采用垂直安装方式，高度要求为元件的底部离电路板8mm。
3）、集成电路应注意缺口朝向，焊接引脚时，导线剥头不得超过3mm，引脚之间不得有桥连，4）、焊点要求大小均匀、光亮、清洁，无漏焊、虚焊、假焊、溅锡等现象。
5)、电路布线合理，导线平直二、调试要求：1）、光控灵敏度调试：光敏电阻无光照时，要求门1的1脚电压为5V以上，有光照时门1的1脚电压接近0V。
2）、声控灵敏度的调试：当没有声音时，门1的2脚电压接近0V，有声音时，门1的2脚上升至3V 3）、总调试：接通电源，灯不应发光，将光敏电阻挡住光线的照射，拍掌，此时灯应发光，延时30S后自动熄灭。
4）、测量4个与非门输入输出电平，判断逻辑关系是否正确，并讲述其电路工作原理。
画出电路原理图。
三、评分标准1、电路安装分(50分)1）、电路元器件安装正确，布局合理达到工艺技术要求得分20分；扣分标准：元器件极性装反或错装一处扣2分；元件参数方向不一致扣5分；导线不直、布局不合理扣5分；焊接有搭桥现象扣10分；不按工艺技术要求处理(元器件引线成形、除去氧化层) 一处扣1分；元器件引脚或导线连接不合理一处扣1分；焊接不符合工艺要求有短接和虑焊一处扣2分。
2）、操作过程中安全文明；按时完成实习任务得分10分；扣分标准：操作过程不安全文明扣5分；不按时完成扣5分。
2、电路调试分(50分)1）、测试连线、测试步骤操作过程正确符合工艺要求得分30分。
扣分标准：测试连线、测试步骤操作过程不正确一处扣2分。
2）、使用测量仪器(量程选择、读数) 正确得分10分。
扣分标准：用测量仪器(量程选择、读数) 不可正确一处扣0.5分；测量结果错误一项5分。
3)、操作过程中安全文明；按时完成实习任务得分10分；扣分标准：操作过程不安全文明扣5分；不按时完成实习任务扣5分。
声光双控延时照明电路
声光双控延时照明电路设计1、课题名称:声光双控延时照明电路设计2、内容摘要：二十一世纪已经进入了高科技时代，其中电子技术尤为重要，它是一门实践性很强的技术学科。
随着电子技术的发展它已深入到生活的各个领域，声光双控延时照明电路也不例外。
它是一种声光双控照明电路，可用于楼梯间、过道、库房等场合。
白天，VD1收灯光照射而内阻降低，声控电路不起作用，D3输出高电平，D4输出底电平，D5输出高电平，D6输出底电平，V和VT处于截止状态，EL不亮。
夜晚，VD1无光照而内阻增大，其两端电压增高，此时若有声响，则BC将声音信号变换为电信号，再经D1、D2等变换处理后，使D3输出底电平，D4输出高电平，VD3导通，C3充电，D5输出底电平，D6输出高电平，使VT导通，EL点亮；同时使V和VD2也导通，D6锁定输出高电平。
声音信号消失后，D4输出底电平，VD3截止，C3通过R8放电，使D5维持输出底电平，V和VT维持导通，EL延续点亮。
当C3放电结束，D5输出高电平，D6输出底电平，V和VT截止，EL熄灭。
3、声光双控延时照明电路如上图所示，它是由电源电路、声控电路、光控电路和延时控制电路组成。
如电路原理图所示：电源电路由照明灯、整流二极管VD4~VD7 、电阻器R10、稳压二极管VS和滤波电容器C4组成。
声控电路由压电陶瓷片BC、非门集成电路IC（D1~D6）内部的D1、D2、电阻器R1~R3和电容器C1组成。
光控电路由光敏二极管VD1、IC内部的D3、D4和电阻器R9等组成。
延时控制电路由电容器C2、C3、电阻器R4~R8、IC内部的D5、D6、晶体管V和晶闸管VT组成。
交流220V电压经EL限流、VD4~VD7整流、R10降压、VS稳压及C4滤波后，为IC提供9V直流电压。
物理自选实验——声光双控延时电路
路灯声光双控延时电路实验讲义2009.2路灯声光双控延时电路实验一、概述声光双控延时开关是用于公共过道、楼梯照明路灯控制的实用技术，其中包含了驻极体声音传感器、光敏电阻光传感器、逻辑控制集成电路、可控硅触发开关、RC 延时电路等许多基本的物理内容，是一个物理知识在日常生活中应用的典型例子。
声光双控延时电路实验仪主要由SGY-04声光双控延时电路实验板和SGY-05声光双控延时电路电源组成（仪器面板如图1所示），另配一些特制的连接线和调节电阻双插头以及测量所需的数字万用表，可以灵活设计、连接各种控制电路，模拟演示白天、黑夜、有声、无声等各种情况下灯的工作状态，还可改变RC 参数，调整延时时间，测量各工作点在不同状态下的参数，了解有关传感器和控制过程的知识。
二、实验目的1.分析声光双控延时电路原理、练习组装电路，演示声光双控延时电路工作方式。
2.测试电路工作状态，了解利用各种传感器采集信息和处理信息的方法。
3.学习数字式万用表的使用。
4.测量光敏电阻的光电特性。
5. 根据学到的知识，设计一些其它控制电路，再利用本实验装置进行实验。
三、实验原理1. 路灯声光双控延时电路原理如图2所示， 电阻R1 和电容C1组成滤波部分，它们共同组成低压直流电源。
驻极体话筒MIC 、三极管VT 和光敏电阻RG 及周围元件构成传感部分；集成电路IC 和单向可控硅（单向晶闸管）VS 构成控制和触发开关；二极管VD 、 电容C3、电阻R7,组成延时部分图1 SGY-04声光双控延时电路实验板和SGY-05声光双控延时电路电源面板（仪器内的元件可能与电路图有些差别，这不影响实验）。
电路的工作原理是：三极管VT由于从电阻R5获得正偏压而导通，M点为低电位，白天当有光照到光电传感器 RG上时，其电阻相对R6较小，Q点处于低电位，即使有声音，基极负极图2 声光双控延时电路三极管VT截止，M点的电压也上不去（M和Q为同一电位），加到与非门F3 之1、2脚的始终为低电位，结果与非门F3输出为高电位。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《模拟电路》电路设计报告电路名称：声光双控延时电路
班级：
姓名： XXX
学号： XXXXXXXXXX
目录
一、电路功能 (1)
二、电路设计 (1)
1、设计思路 (1)
2、电路图 (1)
3、电路原理 (1)
4、所用元件 (2)
三、各模块工作原理 (2)
1、整流模块 (2)
2、延时模块 (2)
3、光控模块 (3)
4、声控模块 (3)
5、控制信号传递模块 (4)
四、电路仿真（Multisim仿真） (4)
五、心得体会 (6)
六、附录
一、电路功能
本电路即模拟日常生活的声光双控灯。
在黑夜的时候，发出一个声音信号，LED灯就会亮。
其组成部分主要是由驻极体MIC，电压比较器LM358，整流二极管1N4148，光敏电阻和电容。
本电路是模拟楼道中的声光双控延时的电灯。
在白天亮度比较高的时候无论声音多么大电灯都不会亮。
但是到了晚上亮度低的时候，有较大声响的时候等就会发光。
经过一定的延时之后电灯自动熄灭。
二、电路设计
1、设计思路
2、电路图（Multisim仿真电路图）
图1 总电路仿真图
3、电路原理
电路电源接220V交流电，通过整流桥整流在左侧电路的上面为高电压，下面那根线为低电压。
当白天时关照较强，光敏二极管为低电阻使得A点处为低电压，不论D点电平的高低，经过两个与非门之后在B点都输出一个低电平，对应D1不导通，C点为低电平晶闸管经过两个与非门之后晶闸管门极为低电平，晶闸
管截止。
当夜晚时，光线较暗，光敏二极管为高电阻A点处为高电平，当有声音时最左侧的电阻式麦克风将声信号转换为电信号控制左侧三极管截止，D点为高电平，这样使得B点输出高电平，D1导通C点为高电平，C2和R4构成的电路充电，经过与非门处理之后晶闸管满足导通条件而导通，主电路中的电灯被点亮。
当没有声音时B点仍输出低电平灯不亮。
4、所用元件
220V交流电源，220V电灯，晶闸管2N6507，二极管1N4007，驻极体话筒MIC，整流桥3N258，与非门4011BD，三极管2N2219A，光敏二极管OP999，电容：100uF、10uF、，电阻：Ω，120kΩ，56kΩ，100kΩ，1kΩ，Ω，10kΩ。
三、各模块工作原理
1、整流模块
图2 整流电路
由四个二极管构成整流桥进行桥式整流，与左侧晶闸管构成回路，加在晶闸管两端的电压是一脉动直流电压，当晶闸管门极注入电流时晶闸管导通从而主电路导通。
当晶闸管门极没有触发时，晶闸管因脉动直流的零点而关断，从而主回路截止。
在电阻R5的左侧，经过电容C4的滤波和稳压管的稳压，上下两条线之间的电压稳定在9V。
2、延时模块
图3 延时电路
延时由电容和电阻构成的RC 电路进行延时，电路导通时电容充电，导通信号消失之后，在放电的过程中保持电路导通。
通过调节RC 的值可以调节延时时间。
在本电路中时间常数,对于TTL 电平，认为2V 以上为高电
平，则延时时间为551*ln()=46.7s 2
t =，若想调节延时时间只需要按照5*ln()2
t τ= 计算即可。
3、光控模块
图4 光控电路
光敏二极管具有高光强时低电阻的特性。
二极管阳极接低电平，阴极通过一个大电阻接高电平。
当光强大的时候二极管为低电阻，其阴极为低电平。
当光强小的时候二极管为高电阻，其阴极为高电平，从而实现了对与非门输入端的控制。
4、声控模块
图5 声控模块
声控模块由驻极体麦克风和三极管和R1、R3、R7、C1组成。
没有声音时电容输出为高电平，三极管处于导通状态，集电极输出一个低电平，为无效信号。
麦克风收到声音信号之后将声音信号转换成一个微弱的电信号，电信号经过R7、R1、C1组成的基本放大电路之后将在电容输出一个负脉冲，从而三极管截止，集电极为高电平（有效信号），晶闸管导通。
图6 信号传递电路
该信号传递模块由四个与非门构成，最左侧的与非门的两个输入端分别接声控和光控信号，当两个信号同时为低时经过四个与非门之后给晶闸管一个门极触发信号使，主回路导通。
当两个输入信号不同时为低时，经过一系列传递，晶闸管将不导通。
四、电路仿真（Multisim仿真）
Multisim无麦克风，仿真中使用信号发生器代替，由于无法模拟光敏电阻，
光敏电阻用滑动变阻器代替。
当滑动变阻器（光敏二极管）阻值较小的时候，此时相当于白天亮度高的时候，这时候无论信号发生器有无动作，电灯均不会亮。
图7 白天时的情况
当滑动变阻器的阻值较大，此时相当于夜晚时刻。
若此时信号发生器无动作则电灯不会亮。
图8 夜晚无声音时的情况
当滑动变阻器的阻值较大，也就是夜晚时刻，若信号发生器有动作则晶闸管被触发导通，灯泡发光，电灯被点亮，电容C2进行充电。
图9 夜晚有声音信号的情况
在电灯点亮之后控制滑动变阻器阻值下降，则灯泡亮一段时间后突然熄灭。
晶闸管两侧电压波形如下图所示，当电压过零点的时候晶闸管会关断。
五、心得体会
本次关于声光双控延时电路的电路设计让我收获很多，明确了设计电路的流程，学会了搜集资料的方法。
电路设计并不是一蹴而就的，首先需要在网络上搜集前人的相关设计，在分析很多电路之后，结合各个电路的优点设计自己的电路。
碰到之前没接触过的器件的时候要自主学习，比如这个电路中的麦克风。
电路设计完成之后仿真的时候会发现，设计并不想自己想的那样理想，需要进一步进行参数的调试才能得到理想的结果。
在电路的设计中遇到了很多的问题，但是在王心刚老师和网络的帮助下都一点一点解决了，极大的增强了我的信心。
六、附录
电路说明：
本电路参数可调：
调节C2和R4可以改变延时时间
改变R2的阻值可以控制使灯允许发光的光照强度
二极管D5可以起到抑制电路控制部分的电压对晶闸管关断的影响。