声光控延时开关的电路论文

一、功能描述:

顾名思义,声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启”,若干分钟后延时开关“自动关闭”。因此,整个电路的功能就是将声音信号处理后,变为电子开关的开关动作。明确了电路的信号流向后,即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元,由此可画出图1所示的方框图。

图1:

结合图1来分析图2。声音信号(脚步声、掌声等) 由驻极体话筒BM 接收并转换成电信号,经C1藕合到D3进行电压放大,与非门D3此时是一个放大电路,放大的信号送到R3的一端,R3.R4构成分压电路,并接到控制门D4

的13脚,作为声控信号。当有声音信号时,IC 的10脚位高电平“1", 则R3,R4的中间分压位低电平“0”,即控制门D4的13低电平。

为了使声光控开关在白天开关断. 即由光敏电阻RG 等元件组成光控电路, R6和RG 组成串联分压电路. 夜晚无环境光时,光敏电阻的阻值很大,RG 两端的电压高,则与非门D1的1脚为高电平“1”, 再通过非门D1输入到控制门D4的13脚也为低电平“0" ,使声光控具备了光空条件。白天较强的环境使 RG 的阻值很小,RG 两端的电压几乎为“0”,即为低电平“0”, 则与非门的D1脚为低电平“0" 使声光控电路不具备光控条件,电子开关处于断开状态。

当夜晚时,同时又有外界声音信号时,控制门(与非门)D4的输入端,有一端位低电平“0”,输出我为高电平“1”,使单向可控硅导通,电子开关闭合,同时给C3充电,C3和C5构成延时电路,延时时间T=2πR5C3. 改变R5或C3的值。可改变延时时间,满足不同的延时要求,C3充满电后只向R5放电,当放电到一定电平时,与非门D2的输入端5、6脚为低电平“1”,同事没有声音信号时与非门的13脚也为搞电平“1”,与非门D4的两个输入端为高电平,则它的输出为低电平“0”使单项可控硅截止,电子开关断开,完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

二极管VD1—VD4将交流220V 进行桥式整流,变成脉动直流电,又经R9降压,C4滤波后即为电路的直流电源,为BM 、IC 等供电。

二、方案设计:

声光控延时开关的电路原理图见图2所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011,其内部含有4个独立的与非门D1一D4,电路结构简单,可靠性高。

2

三、元器件选择

IC 选用CMOS 字集成电路CD4011, C D4011有四个独立的与非门电路,内部功能见图3。

VSS 是电源的负极,VDD 是电源的正极。可控硅T 选用1 A/400V的进口单向可控硅1006型,如负载电流大可选用3A,6A,10A 等规格的单向可控硅,它的测量方法是:用RX1档,将红表笔接可控硅的负极,黑表笔接正极,这时表针无读数,然后用黑表笔触一下控制极K ,这时表有读数,黑表笔马上离开这时表仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接的) 说明该可控是完好的。驻极体选用的是一般收录机用的小话筒,它的测量方法是:用RX100档将

红表笔接外壳的S 、黑表笔接D ,这时用口对着驻极体吹气,若表针有摆动说明该驻极体完好,摆动越大灵敏度越高; 光敏电阻选用的是625A 型,有光照射时电阻为20K 以下,无光时电阻值大于1 OO M ,说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管1N4001~1N4007。总之,元件的选择可灵活掌握,参数可在一定范围内选用。其他元件按表1所述即可。

四、安装制作:

对照元件清单买到电子元器件后,首先对照材料清单将各材料认真清点一遍,并用万用表粗略地(因出厂前已测量过) 测量一下各元件,做到心中有数。

焊接时注意先焊接无极性的阻容元件,电阻采用卧装,电容采用直立装,紧贴电路板,焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要装反,注意极性的正确,否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。 四、调试

调试前,先将焊好的电路板对照电路图认真核对一遍,不要有

错焊、漏焊、短路等现象发生。通电后,人体不允许接触电路板的任一部分,防止触电,注意安全。如用万用表检测时,将万需表两表笔接触电路板相应处即可。

本电路调试时请先将光敏电阻的光挡住,将AB 分别接在电灯的开关位上,用手轻拍驻极体,这时灯应亮,若用光照射光敏电阻,再用手重拍驻极体,这时灯不亮,说明光敏电阻完好,这时表示制作成功。若不成功请仔细检查有无虚假错焊和拖锡短路现象。

五、总结与体会:

通过课程设计作业,以及设计过程中遇到的问题及其解决方法.

1、 在画电路原理图的时候,选择CD4011的时候,第一次出现

了选择错误,但是后面经过同学的指点,最终选择了正确芯片。

2、 在封装元器件的时候,总会出现错误,有时候都找不到出现

错误的原因,在封装正确的情况下,加载网络表的时候总是会出现错误。这时就要多问问其他同学,要虚心向别人请教。 3、 在完成了加载网络表之后,就是要对元器件进行布局,在布

局的时候,要进行手动布局,尽量把元器件布局好点,这样,在自动连线的时候,可以把线的数量减少或者减短,使布线完成的时候,看起整个图来回比较好看,并且简单。 4、 在完成了腐板后,就是进行安装元器件,在安装元器件的时

候,要注意芯片CD4011的正确性,另外还要注意单项可控硅的引脚问题。在焊接的时候,不能长时间对元器件引脚加热,否则会烫坏元器件。

5、 在焊接完成后,就是要进行对电路板的调试,在调试过程中,

出现芯片无工作电压时,就要检查是否焊接时出现了错误等。 6、 在制作与调试过程中,遇到不懂得问题就要多问问其他同学,

还要有团队合作精神,党别人遇到问题时,在懂的地方要多教教别人。这样大家就能达到互补作用,共同进步。

一、功能描述:

顾名思义,声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启”,若干分钟后延时开关“自动关闭”。因此,整个电路的功能就是将声音信号处理后,变为电子开关的开关动作。明确了电路的信号流向后,即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元,由此可画出图1所示的方框图。

图1:

结合图1来分析图2。声音信号(脚步声、掌声等) 由驻极体话筒BM 接收并转换成电信号,经C1藕合到D3进行电压放大,与非门D3此时是一个放大电路,放大的信号送到R3的一端,R3.R4构成分压电路,并接到控制门D4

的13脚,作为声控信号。当有声音信号时,IC 的10脚位高电平“1", 则R3,R4的中间分压位低电平“0”,即控制门D4的13低电平。

为了使声光控开关在白天开关断. 即由光敏电阻RG 等元件组成光控电路, R6和RG 组成串联分压电路. 夜晚无环境光时,光敏电阻的阻值很大,RG 两端的电压高,则与非门D1的1脚为高电平“1”, 再通过非门D1输入到控制门D4的13脚也为低电平“0" ,使声光控具备了光空条件。白天较强的环境使 RG 的阻值很小,RG 两端的电压几乎为“0”,即为低电平“0”, 则与非门的D1脚为低电平“0" 使声光控电路不具备光控条件,电子开关处于断开状态。

当夜晚时,同时又有外界声音信号时,控制门(与非门)D4的输入端,有一端位低电平“0”,输出我为高电平“1”,使单向可控硅导通,电子开关闭合,同时给C3充电,C3和C5构成延时电路,延时时间T=2πR5C3. 改变R5或C3的值。可改变延时时间,满足不同的延时要求,C3充满电后只向R5放电,当放电到一定电平时,与非门D2的输入端5、6脚为低电平“1”,同事没有声音信号时与非门的13脚也为搞电平“1”,与非门D4的两个输入端为高电平,则它的输出为低电平“0”使单项可控硅截止,电子开关断开,完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

二极管VD1—VD4将交流220V 进行桥式整流,变成脉动直流电,又经R9降压,C4滤波后即为电路的直流电源,为BM 、IC 等供电。

二、方案设计:

声光控延时开关的电路原理图见图2所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路CD4011,其内部含有4个独立的与非门D1一D4,电路结构简单,可靠性高。

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三、元器件选择

IC 选用CMOS 字集成电路CD4011, C D4011有四个独立的与非门电路,内部功能见图3。

VSS 是电源的负极,VDD 是电源的正极。可控硅T 选用1 A/400V的进口单向可控硅1006型,如负载电流大可选用3A,6A,10A 等规格的单向可控硅,它的测量方法是:用RX1档,将红表笔接可控硅的负极,黑表笔接正极,这时表针无读数,然后用黑表笔触一下控制极K ,这时表有读数,黑表笔马上离开这时表仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接的) 说明该可控是完好的。驻极体选用的是一般收录机用的小话筒,它的测量方法是:用RX100档将

红表笔接外壳的S 、黑表笔接D ,这时用口对着驻极体吹气,若表针有摆动说明该驻极体完好,摆动越大灵敏度越高; 光敏电阻选用的是625A 型,有光照射时电阻为20K 以下,无光时电阻值大于1 OO M ,说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管1N4001~1N4007。总之,元件的选择可灵活掌握,参数可在一定范围内选用。其他元件按表1所述即可。

四、安装制作:

对照元件清单买到电子元器件后,首先对照材料清单将各材料认真清点一遍,并用万用表粗略地(因出厂前已测量过) 测量一下各元件,做到心中有数。

焊接时注意先焊接无极性的阻容元件,电阻采用卧装,电容采用直立装,紧贴电路板,焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要装反,注意极性的正确,否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。 四、调试

调试前,先将焊好的电路板对照电路图认真核对一遍,不要有

错焊、漏焊、短路等现象发生。通电后,人体不允许接触电路板的任一部分,防止触电,注意安全。如用万用表检测时,将万需表两表笔接触电路板相应处即可。

本电路调试时请先将光敏电阻的光挡住,将AB 分别接在电灯的开关位上,用手轻拍驻极体,这时灯应亮,若用光照射光敏电阻,再用手重拍驻极体,这时灯不亮,说明光敏电阻完好,这时表示制作成功。若不成功请仔细检查有无虚假错焊和拖锡短路现象。

五、总结与体会:

通过课程设计作业,以及设计过程中遇到的问题及其解决方法.

1、 在画电路原理图的时候,选择CD4011的时候,第一次出现

了选择错误,但是后面经过同学的指点,最终选择了正确芯片。

2、 在封装元器件的时候,总会出现错误,有时候都找不到出现

错误的原因,在封装正确的情况下,加载网络表的时候总是会出现错误。这时就要多问问其他同学,要虚心向别人请教。 3、 在完成了加载网络表之后,就是要对元器件进行布局,在布

局的时候,要进行手动布局,尽量把元器件布局好点,这样,在自动连线的时候,可以把线的数量减少或者减短,使布线完成的时候,看起整个图来回比较好看,并且简单。 4、 在完成了腐板后,就是进行安装元器件,在安装元器件的时

候,要注意芯片CD4011的正确性,另外还要注意单项可控硅的引脚问题。在焊接的时候,不能长时间对元器件引脚加热,否则会烫坏元器件。

5、 在焊接完成后,就是要进行对电路板的调试,在调试过程中,

出现芯片无工作电压时,就要检查是否焊接时出现了错误等。 6、 在制作与调试过程中,遇到不懂得问题就要多问问其他同学,

还要有团队合作精神,党别人遇到问题时,在懂的地方要多教教别人。这样大家就能达到互补作用,共同进步。


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