聲控開關(guān)是一種采用聲音激發(fā)拾音器進行聲電轉(zhuǎn)換來控制開關(guān)的閉合,并經(jīng)過延時后能自動斷開的電子開關(guān)。經(jīng)常使用在樓梯間等環(huán)境。
聲控開關(guān)內(nèi)部有光敏電阻、碳晶咪頭、晶閘管、三極管、電容器等電子元件。聲控開關(guān)一般都是串接在白熾燈泡電路中的。220V交流市電經(jīng)過燈泡送達聲控開關(guān)。開關(guān)內(nèi)部有一個整流橋??梢詫⒔涣麟娬鞒芍绷麟姟R驗殡娮釉际鞘褂弥绷麟姷?。
白天的時候,光敏電阻的阻值較小。就會屏蔽掉咪頭的信號輸入。這樣即使有很大的聲音。但是因為光敏電阻的下拉導(dǎo)致信號無法繼續(xù)傳送,所以白天的時候不亮。
夜晚的時候,光敏電阻阻值變大。此時如果有較大的聲音的話。聲音會通過咪頭轉(zhuǎn)化為電信號。然后后級的放大電路將此小信號放大。最后推動晶閘管導(dǎo)通,此時燈泡就會點亮。在晶閘管驅(qū)動電路中有一個阻容放電電路。這個電路就是延時電路。電容值的大小和電阻值的大小都會影響到延時量的變化。當(dāng)電容器中的電荷放盡的時候,晶閘管就會在交流過零后自動關(guān)閉,此時燈泡就會熄滅了。
觸摸、聲控電燈開關(guān)原理圖
本例介紹的電燈開關(guān)可采用聲控或觸摸兩種方式觸發(fā),特別適用于樓梯、走廊等過道處,使用十分方便。
工作原理
觸摸、聲控電燈開關(guān)電路原理圖如圖所示。本電路由一只CD4011 4一2輸人與非門集成電路組成,用其中D3、D4組成一個單端觸發(fā)的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,用來控制電燈的開與關(guān)。用D1組成一個反相器,作為觸摸控制器。由電阻器R3、R4將D1的輸人端偏置于高電平。
平時,D1的輸人端因有電阻R4的作用,其為高電平,輸出端為低電平,二極管 VD1不導(dǎo)通,雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。假定這時的穩(wěn)定狀態(tài)為D3輸出高電平,D4輸出低電平。則雙向晶閘管VTH未能受到觸發(fā)而呈關(guān)斷狀態(tài),電燈不亮。
當(dāng)用手去觸摸膜片M時,人體電阻使D1的輸人端變?yōu)榈碗娖?,它的輸出端變?yōu)楦唠娖健_@時VD1導(dǎo)通并通過藕合電容器C4、C5觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),D3輸出低電平并通過VD3將雙向晶閘管VTH觸發(fā)導(dǎo)通,電燈亮。由于本電路使用了雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器作為開關(guān)控制電路,因此在電燈打開后,若再無觸發(fā)信號輸入,電路會一直保持穩(wěn)定狀態(tài),電燈則一直保持亮的狀態(tài)。
當(dāng)夜晚來臨時,由于光照變?nèi)跏筊L的電阻值增大,由D2與RS組成的線性放大器正常工作。當(dāng)人們用擊掌聲作為觸發(fā)信號時,由B將掌聲轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖,經(jīng)過VT一級放大后,再經(jīng)C2藕合至D2作進一步放大,最后通過C3加至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的觸發(fā)端,通過C4、C5將其觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。如果電燈原來處于關(guān)閉狀態(tài),這時就會被打開。
元器件選擇
IC(D1一D4)選用CD4011 4一2輸人與非門數(shù)字集成電路,也可用CC4011、TC4011或MC14011等同類數(shù)字集成電路直接代換。
VDl選用1N4148型普通硅開關(guān)二極管;VD2選用I N4004型普通硅整流二極管;VD3選用I N4007型普通硅整流二極管;VS選用6V、0.5W硅穩(wěn)壓二極管,如1N5233型、2CW21C型等;VTH選用普通小型塑料封裝雙向晶閘管,如MAC94A4型或MAC97A6型等。
RL為MG45型光敏電阻器,其余電阻器均用RTX-1/8W碳膜電阻器。
BM用CM-18W型駐極體傳聲器。
其他元器件均無特殊要求,可按圖所標(biāo)型號及參數(shù)進行選用。
聲控光控組合電路
工作原理
⑴當(dāng)外界光線較強時,光敏電阻 R4 呈現(xiàn)低電阻,三極管 VT6 基極為低電平, 三極管截止。電燈無法亮起來。
⑵當(dāng)外界光線較弱時,三極管 VT6 基極為高電平,三極管 VT6 導(dǎo)通。當(dāng)用手 觸摸金屬片 M 時,人體感應(yīng)電動勢從 M 輸入,經(jīng)過三極管 VT4,VT5 放大在短時間 內(nèi)給 C 充電,同時,VT7 有基極電流,VT7 導(dǎo)通。電燈發(fā)光。當(dāng)手指離開 M 后,電 容 C3 開始放電,VT7 保持導(dǎo)通,延時開始,當(dāng) C 放電完畢,VT7 截止,電燈泡熄 滅,延時結(jié)束。延時時間由 C3 和 R5 的數(shù)值決定。
⑶聲控。大力地拍一下手掌,使 B 接收聲音信號,再把聲音信號轉(zhuǎn)化為電信 號,再轉(zhuǎn)入三極管組,VT1,VT2,VT3 經(jīng)過放大后的電流作用于電容 C3 使其充電,并使 VT7 導(dǎo)通,若此時 VT6 也導(dǎo)通,電燈泡就亮起來了。 電容 C 的放電充電使其實現(xiàn)延時 功能。 此電路可使用于樓梯過道等場合。 若能正常工作可方便地實現(xiàn)手控和聲控作 用。
⑷值得注意的是 R4 必須要安裝在電燈 EL 照不到的地方.否則電燈泡亮起來后 又會自動熄滅。
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