图1声控照明节电开关电路原理方框
该图是该声控照明节电开关电路原理方框,由话筒、电压比较器、光控、电子开关、延时和交流开关等部分电路组成。
声光联控延时照明电路的主要原理就是利用光控部件控制电路白天不工作,而夜晚则由声控部件控制其工作,再由延时部件控制其工作时间。
在白天由光控部件控制电路,无论外界有无声音发出电路都不会工作,而到了夜晚光控部件就不在起作用由声控部件控制电路,只要在一定范围内有声音发出且达到一定响度电路就会导通工作,又由延时部件控制其工作时间;由该事例可知声、光、延时三部分是相互联系的没有光控电路智能化实现不完善,没有声控电路也谈不上延时,而没有延时电路也谈不上智能。该电路的设计较完备,在电能节约方面处理的较好,但该电路也存在一定的缺陷如要使灯常亮则该电路无法实现;要对电路进行维护在白天需要灯亮则该电路也无法实现;为此要对该电路进行升级,所谓升级就是对电路的功能进行进一步完善。我们可以为其添加一些硬件使在不影响电路正常智能化实现的前提下,电路能受人为所控制以至更好的为人们服务。
6. 电路主要组成
6.1 声音传感器
MIC把声音信号转化为电信号.当这类信号转化为电信号时,电信号一般较弱,可对其进行放大对此可选择功放电路,经过这一步实现了声音信号到电信号的转换。有了电信号实现声控就容易了,我们可以让产生的电信号去触发触发器使电路导通。
6.2 光控部分
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。通常,光敏电阻器都制成薄片结构,以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时,半导体片(光敏层)内就激发出电子—空穴对,参与导电,使电路中电流增强。
可见光光敏电阻器:包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统,如光电自动开关门户,航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭,自动给水和自动停水装置,机械上的自动保护装置和“位置检测器”,极薄零件的厚度检测器,照相机自动曝光装置,光电计数器,烟雾报警器,光电跟踪系统等方面。光敏电阻的内部结构见图2。本设计采用MG系列光敏电阻与91K的电阻串联。
6.3 定时部分
集成定时器555电路,是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,应用十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路,由于内部电压标准使用了三个5K电阻,故取名555电路。其电路类型有双极性和CMOS型两大类,二者的结构和工作原理类似。二者的逻辑功能和引脚排列完全相同,易于互换。
555电路的引脚排列图3如图所示,其功能表如表1所示。
555电路构成,单稳态触发器,如图4。
输出电压Vo的脉宽t=RCln3
555定时器内部电路见图5。
降压整流部分:D1,D2,C5,MC78L05CP构成整流电路,为元件提供工作所需直流电压。如图6。
7.电路工作原理
当白天时,光敏电阻RL成低阻状态,与非门输出高电平,555定时器3脚则保持低电平,继电器开关K保持断开状态,照明电路断开。当夜晚时,光敏电阻RL成高阻状态。阻值远远大于R6,输出高电平。当话筒未接收到声音时,LM3900的4脚输出为高电平,电容C2右端为高电平,信号通过逻辑门电路后变为高电平,输入到555定时器2脚,555定时器3脚则保持低电平,继电器开关K保持断开状态,照明电路断开。
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