聲光控延時開關電路板的組成及原理

2023-05-29 來源：作者：深圳市中電網絡技術有限公司

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聲光控制延時開關主要由聲控開關、光控開關、延時電路幾部分組成。聲控是通過柱極體話筒采集聲音，并產生脈沖信號。光控電路則是由光敏電阻控制，光敏電阻在有光和無光狀態下電阻阻值差距很大，能產生高低電平及通過邏輯器件控制電路。延時電路則是由電阻和電容組成的充放電電路組成，通過電容的充放電來實現的。最常用的延時電路是555，靠外接電容和電阻來控制時間，計算容易，缺點是延時時間不能很精確。

聲光控制指通過利用聲音以及光線的變化來控制電路實現特定功能的一種電子學控制方法。聲光控制延時節電電路包括聲控，光控傳感元件，放大器和由555構成的單穩態延時電路及降壓整流電路。它是一種內無接觸點，在特定環境光線下采用聲響效果激發拾音器進行聲電轉換來控制用電器的開啟，并經過延時后能自動斷開電源的節能電子開關。廣泛用于樓道、建筑走廊、洗漱室、廁所、廠房、庭院等場所，是現代極理想的新穎綠色照明開關，并延長燈泡使用壽命。

簡單實用的聲光控開關

這種聲光控延時開關不僅適用于住宅區的樓道，而且也適用于工廠、辦公樓、教學樓等公共場所，它具有體積小、外形美觀、制作容易、工作可靠等優點，適合廣大電子愛好者自制。

電路的工作原理

聲光控延時開關的電路原理圖見圖所示。電路中的主要元器件是使用了數字集成電路CD4011，其內部含有4個獨立的與非門D1～D4，電路結構簡單，可靠性高。

顧名思義，聲光控延時開關就是用聲音來控制開關的“開啟”，若干分鐘后延時開關“自動關閉”。因此，整個電路的功能就是將聲音信號處理后，變為電子開關的開關動作。明確了電路的信號流向后，即可依據主要元器件將電路劃分為若干個單元，由此可畫出圖2所示的方框圖。

聲光控延時開關電路板的組成及原理

結合圖2來分析圖1。聲音信號（腳步聲、掌聲等）由駐極體話筒BM接收并轉換成電信號，經C1耦合到D3進行電壓放大，與非門D3此時是一個放大電路，放大的信號送到R3的一端，R3、構成分壓電路，并接到控制門D4的腳，作為聲控信號。當有聲音信號時，的10腳為高電平“1”，則R3、R4的中間分壓為低電平“0”，即控制門D4的腳為低電平。

為了使聲光控開關在白天開關斷開，即由光敏電阻RG等元件組成光控電路，R6和RG組成串聯分壓電路，夜晚無環境光時，光敏電阻的阻值很大，兩端的電壓高，則與非門D1的1腳為高電平“1”，通過與非門D1則為低電平“0”。再通過二極管D1輸入到控制門的13腳，也為低電平“0”。使聲光控電路工作具備了光控條件。白天較強的環境使RG的阻值很小。RG兩端的電壓幾乎為0，即為低電平“0”。則與非門的1腳為低電平？0’，使聲光控電路不具備光控條件，電子開關處于斷開狀態。

當夜晚，同時又有外界聲音信號時，控制門（與非門）D4的輸入端，有一端為低電平“0”，輸出為高電平“1，。使單向可控硅導通，電子開關閉合；同時給C3充電，C3和R5構成延時電路，延時時間，改變R5或C3的值，可改變延時時間，滿足不同的延時要求，C3充滿電后只向R5放電，當放電到一定電平時，與非門D2的輸入端5、6腳為低電平，輸出為高電平，與非門的12腳為高電平“1”，同時沒有聲音信號時與非門的13腳也為高電平“1”，與非門D4的兩個輸入端為高電平，則它的輸出為低電平？0’，使單向可控硅截止。電子開關斷開，完成一次完整的電子開關由開到關的過程。