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开关电路中声音检测采用驻极体话筒MIC,三极管T2组成放大器。无声响静态时T2是处于饱和导通状态,当有声响时,话筒MIC接收声响信号,可使T2截止。亮度检测由光敏电阻RG完成。电路使用的CMOS数字集成电路CD4011,内含有四个2输入端与非门。CD4011中除其中一个直接用为2输入端与非门作为判别电路外,其余三个均接成反相器作放大器用。D6、R6、C4组成延时电路。开关采用可控硅T1。二极管D1~D4与可控硅T1组成可控整流电路,当T1导通时,灯泡LAMP发亮;T1截止时,灯泡熄灭 。
白天时,光敏电阻RG受光照呈低阻态,CD4011(13)脚始终为低电平。这时不管CD4011(12)脚为高电平(有响声使T2截止)还是低电平(无声响T2饱和导通),与非门输出(11)脚始终为高电平。经三次反相后,(10)脚输出为低电平,可控硅T1截止,灯泡不亮。可见由于光敏电阻RG受光照作用,白天灯泡一直不会亮 。
声光控延时开关电路由电源电路、声控电路、光控电路、延时和电子开关电路组成 。
电路分为主电路、电源电路、光控电路、声控电路、逻辑电平反转及触发电路、延时电路等几个单元电路:
1)主电路和电源电路
主电路由整流桥D1~D4、晶闸管T1组成。T1为开关执行器件。晶闸管T1被触发导通后,电路接通,白炽灯发光。当晶闸管的控制极上无触发信号时,晶闸管T1正向阻断,电路呈关断状态。电源电路其作用是给电路提供电源,使电路能正常的工作。由R1、D5、C1、C2等元件组成,它是一个简单的直流稳压电源,给整机供电。先将交流220v进行桥式整流,变成脉动直流电,又经R1降压,C1滤波使波形变得平滑,最后经稳压二极管稳压得到较为稳定的直流电源,为驻极体话筒(MIC)、放大电路(VT)、逻辑电平反转及触发电路(CD4011芯片)等供电 。
2)光控电路
主要由R5、RG组成。电路中晶闸管的通断,取决于控制极信号的有无。光敏电阻RG的阻值随着光照强度的变化而变化,当光照达到一定强度时,其阻值变小到与R5分压后使IC(a)的(13)脚处于逻辑低电平,(13)脚所在的与非门被封死,这时不管有无声音信号输入,IC(d)的(10)脚都是低电平,晶闸管正向阻断。随着光照强度的减弱,RG阻值逐渐增大,(13)脚电位逐渐上升,当(13)脚电位上升到逻辑高电平后,即满足了开门条件,此时声控开始起作用。(11)脚是否反转只取决于IC(a)的(12)脚电位(声控电路的输入端)是否达到了逻辑高电平 。
3)声控电路
由麦克风MIC、三极管T2、电容C3及电阻R2~R4等组成,其中MIC为声检测元件。当环境声音信号很弱时,三极管T2处于饱和状态,IC(12)脚为低电平,(10)脚亦为低电平,晶闸管T1阻断。当环境声音信号达到一定强度时,通过MIC拾音输出经C3耦合到T1的基极,使集电极亦即IC(12)脚电位随着声强而高低变化,当(12)脚处于高电平时,由于(13)脚早已处于高电平而满足了与非门反转条件,(11)脚跳变为低电平 。
4)逻辑电平反转及触发电路
由四二输入与非门IC(CD4011)及R7等组成。图中看出,当白天或光线很亮时,与非门IC(a)的(13)脚为低电平,(11)脚输出为高电平,经过IC(b)、IC(c)、IC(d)的电平转换,IC(d)的(10)脚输出为低电平,晶闸管T1不被触发,灯不亮;当环境光线较暗使IC(a)的(13)脚为逻辑高电平时,为IC(a)的翻转提供了条件,IC(a)翻转与否受控于IC(a)(12)脚的电平高低(声控电路的输入端)。当有声音信号输入使IC(a)的(12)脚为高电平时,输出端(11)脚跳变为低电平,(3)脚跳变为高电平并经D6向C4充电,C4上的电压不断升高,当C4上的电压上升到IC逻辑高电平时,(4)脚变为低电平,(10)脚输出高电平,经R7加到晶闸管T1的控制极,晶闸管T1被触发导通 。
5)延时电路
由R6、C4、D6等元件组成。结合声控电路及主电路分析,当晶闸管T1被触发导通时,C1上的电压降低,MIC拾音灵敏度降低,T2重新饱和,(11)脚为高电平,(3)脚变为低电平,由于D6的隔离作用,C4上的电压仍维持(5)、(6)脚高电平,(10)脚也为高电平。C4上的电压通过R6放电,直至C4上的电压降至IC逻辑低电平时,(10)脚变为低电平,晶闸管T1在正、负极间的电压过零时被正向阻断,C1上的电压重新升高MIC恢复拾音灵敏度,等待下一次声控信号输入,IC(5)、(6)脚电位从高电平降低为低电平的时间,即为开关接通的维持时间,由C4和R6的数值确定 。
延时开关垂直放置时,动触点在静触点左为常开,动触点在静触点右为常闭。延时开关水平放置时,动触点在静触点下为常开,动触点在静触点上为常闭。
延时开关的动作按圆弧方向运动。 解读词条背后的知识
主要用于学校、住宅楼、综合楼、写字楼、大型商场、银行、宾馆客房、别墅、公共走廊,地下汽车库等,在每个楼层的电梯和楼梯口都要安装延时开关,有利于节约电能。凡是有公共使用的一些场所都可以使用延时开关。
电路分为主电路、电源电路、光控电路、声控电路、逻辑电平反转及触发电路、延时电路等几个单元电路:
主电路由整流桥D1~D4、晶闸管T1组成。T1为开关执行器件。晶闸管T1被触发导通后,电路接通,白炽灯发光。当晶闸管的控制极上无触发信号时,晶闸管T1正向阻断,电路呈关断状态。电源电路其作用是给电路提供电源,使电路能正常的工作。由R1、D5、C1、C2等元件组成,它是一个简单的直流稳压电源,给整机供电。先将交流220v进行桥式整流,变成脉动直流电,又经R1降压,C1滤波使波形变得平滑,最后经稳压二极管稳压得到较为稳定的直流电源,为驻极体话筒(MIC)、放大电路(VT)、逻辑电平反转及触发电路(CD4011芯片)等供电。
主要由R5、RG组成。电路中晶闸管的通断,取决于控制极信号的有无。光敏电阻RG的阻值随着光照强度的变化而变化,当光照达到一定强度时,其阻值变小到与R5分压后使IC(a)的(13)脚处于逻辑低电平,(13)脚所在的与非门被封死,这时不管有无声音信号输入,IC(d)的(10)脚都是低电平,晶闸管正向阻断。随着光照强度的减弱,RG阻值逐渐增大,(13)脚电位逐渐上升,当(13)脚电位上升到逻辑高电平后,即满足了开门条件,此时声控开始起作用。(11)脚是否反转只取决于IC(a)的(12)脚电位(声控电路的输入端)是否达到了逻辑高电平。
由麦克风MIC、三极管T2、电容C3及电阻R2~R4等组成,其中MIC为声检测元件。当环境声音信号很弱时,三极管T2处于饱和状态,IC(12)脚为低电平,(10)脚亦为低电平,晶闸管T1阻断。当环境声音信号达到一定强度时,通过MIC拾音输出经C3耦合到T1的基极,使集电极亦即IC(12)脚电位随着声强而高低变化,当(12)脚处于高电平时,由于(13)脚早已处于高电平而满足了与非门反转条件,(11)脚跳变为低电平。
由四二输入与非门IC(CD4011)及R7等组成。图中看出,当白天或光线很亮时,与非门IC(a)的(13)脚为低电平,(11)脚输出为高电平,经过IC(b)、IC(c)、IC(d)的电平转换,IC(d)的(10)脚输出为低电平,晶闸管T1不被触发,灯不亮;当环境光线较暗使IC(a)的(13)脚为逻辑高电平时,为IC(a)的翻转提供了条件,IC(a)翻转与否受控于IC(a)(12)脚的电平高低(声控电路的输入端)。当有声音信号输入使IC(a)的(12)脚为高电平时,输出端(11)脚跳变为低电平,(3)脚跳变为高电平并经D6向C4充电,C4上的电压不断升高,当C4上的电压上升到IC逻辑高电平时,(4)脚变为低电平,(10)脚输出高电平,经R7加到晶闸管T1的控制极,晶闸管T1被触发导通。
由R6、C4、D6等元件组成。结合声控电路及主电路分析,当晶闸管T1被触发导通时,C1上的电压降低,MIC拾音灵敏度降低,T2重新饱和,(11)脚为高电平,(3)脚变为低电平,由于D6的隔离作用,C4上的电压仍维持(5)、(6)脚高电平,(10)脚也为高电平。C4上的电压通过R6放电,直至C4上的电压降至IC逻辑低电平时,(10)脚变为低电平,晶闸管T1在正、负极间的电压过零时被正向阻断,C1上的电压重新升高MIC恢复拾音灵敏度,等待下一次声控信号输入,IC(5)、(6)脚电位从高电平降低为低电平的时间,即为开关接通的维持时间,由C4和R6的数值确定。
延时开关中有触摸延时开关 、声光控延时开关 等。 只要用手摸一下开关的触摸片或给声音信号就自动照明。当人离开30秒至75秒内自动关闭,为国家能源部极力推荐产品。
①声光延时开关基本原理; 声光延时开关是由几个声控开关和光控开关还有灯泡串联而成。当有光线时,光敏开关断开,当无光线时,光敏开关闭合。然后当有声音产生时。声敏开关闭合。从而形成通路。使灯泡点亮。
②触摸式延时开关利用的是与试电笔同样的原理,即在人体和电源间串联一个很大的电阻,这样,通过人体会形成一个低电压的电流(电压低,但电流并不一定小),最终流入大地,形成触发回路,这样,就可以触发延时开关开始计时,并接通电灯主回路,灯就亮了。
延时开关设计 (3)
1 《单片机原理及应用》课程设计任务书 课题名称 延时开关设计 课 题 工 作 内 容 本设计是以 AT89C52单片机为核心,设计一个延时开关。 硬件设计任务: (1)延时时间可设 (2)报警 响 1 停 3秒 指 标 要 求 (1)源程序设计:用 C语言编写源程序。 (2)C程序编译与下载:用编译器对源程序进行调试及编译,通过 ISP 接口 将行成的二进制目标文件下载到单片机上。 (3)功能调试:用实物板运行程序,检查其功能是否达到设计要求。如没有 达到设计要求,应修改源程序,重新改源程序,重新编译,下载,调试,最 后达到设计要求 进 程 安 排 第 一 天:下达任务、理解课题要求、收集和消化相关资料; 第 二 天 :方案论证和制定,元器件采购; 第三~四天: 硬件制作、调试 第五~八天: 软件设计、调试 第 九 天:根据设计内容,撰写设计报告 第 十 天:作品演示、答辩考核 主 要
声光控延时开关:在以上的条件开启后,在一定的时间后关闭。
触摸式延时开关有一个金属感应片在外面,人一触摸就产生一个信号触发三极管导通,对一个电容充电,电容形成一个电压维持一个场效应管管导通灯泡发光。当把手拿开后,停止对电容充电,过一段时间电容放电完了,场效应管的栅极就成了低电势,进入截止状态,灯泡熄灭。
触摸式延时开关电路虚线右面是普通照明线路,左部是电子开关部分。VD1~VD4、VS组成开关的主回路,IC组成开关控制回路。平时,VS处于关断状态,灯不亮。VD1~VD4输出220V脉动直流电经R5限流,VD5稳压,C2滤波输出约12V左右的直流电供IC使用。此时LED发光,指示开关位置,便于夜间寻找开关。
IC为双D触发器,只用其中一个D触发器将其接成单稳态电路,稳态时1脚输出低电平,VS关断。当人手触摸一下电极M时,人体泄漏电流经R1、R2分压,其正半周使单稳态电路翻转,1脚输出高电平,经R4加到VS的门极,使VS开通,电灯点亮。这时1脚输出高电平经R3向电容C1充电,使4脚电平逐渐升高直至暂态结束,电路翻回稳态,1脚突变为低电平,VS失去触发电压,交流电过零时即关断,电灯熄灭 。
声光控制延时开关主要由声控开关、光控开关、延时电路几部分组成。