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光声控灯电路图(四) - 光声控灯电路图大全(八款光声控灯电路设计原理图详解)

接线图 2023年09月27日 21:01 288 admin

声控灯电路图(四)

声控灯电路组成:

光声控灯电路图(四) - 光声控灯电路图大全(八款光声控灯电路设计原理图详解)  第1张

声音信号传感器电路

由电阻R1、驻极体话筒BM组成。经实验,电阻R1取值4.7~24kΩ均能正常工作。当然,当UBM=UR1时,此时的R1值最为恰当,其动态电压范围最大。驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低廉等优点,当其接成漏极输出时,其增益较高。故驻极体话筒BM的灵敏度很高。

声音信号放大电路

三极管Q1、电阻R2、R3组成基本放大电路。R2为基极偏置电阻,R3为集电极电阻,当R2》βQ1*R3时,三极管Q1处于放大状态。C1为音频信号耦合电容。

脉冲形成电路

由三极管Q2、二极管D5、电容C6、C7,电阻R11等组成开关电路。当三极管Q1集电极输出的音频信号为负半周时,通过三极管Q2的发射极向C7充电,三极管Q2导通,在R11上形成正向脉冲电压;当音频信号为正半周时,电容C7上的正电荷通过D5快速释放。二极管D5为积存在Q2基极上的正电荷提供通路,不能省略。C6能去除R11上的杂波信号,为取得较为有用纯净的脉冲信号立下了汗马功劳。

脉冲整形电路

由CD4013集成电路D触发器U1A单元、二极管D2、电阻R4及电容C2组成单稳电路,其作用是将不规则的脉冲信号整形为宽度一致的脉冲,其脉冲宽度由R4、C2的时间常数决定。

双稳态电路

由CD4013集成电路D触发器U1B单元、电阻R8及电容C4等组成。R8、C4组成延时电路,使触发器翻转延时,避免在0.8s(t=0.7R8*C4)内多个音频脉冲造成触发器多次翻转,而造成输出状态控制不准。其输出的高、低电平通过电阻R9控制可控硅的通、断,即可实现白炽灯的亮暗控制。

延时开启电路

由三极管Q3、二极管D1、电容C3、电阻R5、R6等组成。当CD4013的第②引脚为高电平时,通过二极管D1向C3迅速充电,使三极管Q3饱和导通,电路处于封锁状态,音频脉冲控制无效;当CD4013的第②引脚为低电平时,电容C3上的电荷通过电阻R5、R6缓慢放电,放电结束后,三极管Q3截止。此时,电路才处于延时开启状态,音频脉冲才能正常控制双稳态电路翻转。选择R6、C3的值,可确定第一、第二次掌声的有效时间间隔。其时间常数大,有效时间间隔就长些,也就是说拍手的节拍要慢些才能控制灯状态的变化;如果时间常数较小,有效时间间隔就短些,也就是说拍手的速度快些也可控制灯状态的变化。按图3中所示,其有效延时时间间隔约为0.29s(根据C3的放电电压曲线uC=E*e-t/τ,其中时间常数τ=R6*C3。取uC3=0.7V、E=11.3V,得t=2.78τ=0.29s,详见图4中UC3波形)。注意:R6、C3的时间常数要远远小于R4、C2的时间常数才行。

简易电源电路

市电经整流堆D3桥式整流电路整流,形成100Hz的脉动直流电。经R10限流降压,电容C5滤波,稳压管DW5稳压,就形成简易12V稳压电源了。由于控制电路的工作电流很小,故电阻R10可取大些,取值范围为100~150kΩ均可正常工作,其功率取值为1W。

声控关灯过程

当灯亮时,三极管Q1处于放大状态,三极管Q2处于截止状态,CD4013的①脚输出低电平、O13脚输出高电平,可控硅D4处于导通状态,②脚输出高电平,三极管Q3处于饱和状态;O12脚输出低电平信号,通过延时电阻器R8,延时电容器C4加到数据端D2土,故⑨脚为低电平。同理,只有当连续出现两个脉冲时,双稳态电路的状态才翻转一次,O13脚输出低电平,可控硅D4失去触发电压,脉动直流电过零时即关断,灯由亮变为暗,实现了声控关灯的目的。当无声控信号时,电路又进入等待状态。只有再次出现连续的两次掌声时,电路才会重新动作,重复声控开灯的过程。综上所述,本电路不会因为人的说话声或者其他普通声源干扰而受到影响!其抗干扰能力比常见声控开关要强:二次拍手亮,二次拍手暗。而且要求二次拍手的时间间隔大于0.3s小于0.8s,满足条件的拍掌声有效,否则无效。这样的控制才是“智能化”的控制,才是生活中需要的控制。

光声控灯电路图(五)

220V交流电通过灯泡流向D2、D3、D4、D5,整流,R4限流降压,LED稳压(兼待机指示),C1滤波后输出约1.8V左右的直流电给电路供电。由于LED采用发光二极管,一方面利用其正向压降稳压,同时又利用其发光特性兼作待机指示。控制电路由R1、驻极体话筒MIC、C2、R2、R3、Q1、R5组成。在周围有其它光线的时候光敏电阻的阻值约为10K-20kΩ左右,Q1的集电极电压始终处于低电位,就算此时拍手,电路也无反应。

电路原理图:

光声控灯电路图(四) - 光声控灯电路图大全(八款光声控灯电路设计原理图详解)  第2张

到夜间时,光敏电阻的阻值上升到1MΩ左右,对Q1解除了钳位作用,此时Q1处于放大状态,如果无声响,那么Q1的集电极仍为低电位,晶闸管因无触发电压而关断。当拍手时声音信号被MIC接收转换成电信号,通过C2耦合到Q1的基极,音频信号的正半周加到Q1基极时,Q1由放大状态进入饱和状态,相当于将晶闸管的控制极接地,电路无反应。

而音频信号的负半周加到Q1基极时,迫使其由放大状态变为截止状态,集电极上升为高电位,输出电压触发晶闸管导通,使主电路有电流流过,等效于开关闭合,而串联在其回路的灯泡得电工作。此时C2的正极为高电位,负极为低电位,电流通过R2缓慢地给C2充电(实为C2放电),当C2两端电压达到平衡时,Q1重新处于放大状态,晶闸管关断,电灯熄灭,改变C2大小可以改变电灯熄灭时间。此开关可带60W以下的负载,适用于家庭照明和楼梯走廊等场所。

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