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新型聲控燈的設計與制作
作者：
時(shí)間：2013-03-05
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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2．2 聲控燈電路組成
2. 2. 1 聲音信號傳感器電路
由電阻R1、駐極體話(huà)筒BM組成。經(jīng)實(shí)驗，電阻R1取值4.7Ω～24kΩ均能正常工作。當然，當UBM=UR1時(shí)，此時(shí)的R1值最為恰當，其動(dòng)態(tài)電壓范圍最大。駐極體話(huà)筒具有體積小、結構簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，當其接成極輸出時(shí)，其增益較高。故駐極體話(huà)筒BM的靈敏度很高。
2. 2. 2 聲音信號放大路
三極管Q1、電阻R2、R3組成基本放大電路。R2為基極偏置電阻，R3為集電極電阻，當R2>βQ1*R3時(shí)，三極管Q1處于放大狀態(tài)。C1為音頻信號耦合電容。
2. 2. 3 脈沖形成電路
由三極管Q2、二極管D5、電容C6、C7，電阻R11等組成開(kāi)關(guān)電路。當三極管Q1集電極輸出的音頻信號為負半周時(shí)，通過(guò)三極管Q2的發(fā)射極向C7充電，三極管Q2導通，在R11上形成正向脈沖電壓；當音頻信號為正半周時(shí)，電容C7上的正電荷通過(guò)D5快速釋放。二極管D5為積存在Q2基極上的正電荷提供通路，不能省略。C6能去除R11上的雜波信號，為取得較為有用純凈的脈沖信號立下了汗馬功勞。
2．2．4 脈沖整形電路
由CD4013集成電路D觸發(fā)器U1A單元、二極管D2、電阻R4及電容C2組成單穩電路，其作用是將不規則的脈沖信號整形為寬度一致的脈沖，其脈沖寬度由R4、C2的時(shí)間常數決定。
2．2．5 雙穩態(tài)電路
由CD4013集成電路D觸發(fā)器U1B單元、電阻R8及電容C4等組成。R8、C4組成延時(shí)電路，使觸發(fā)器翻轉延時(shí)，避免在0．8S(t=0．7RS*C4)內多個(gè)音頻脈沖造成觸發(fā)器多次翻轉，而造成輸出狀態(tài)控制不準。其輸出的高、低電平通過(guò)電阻R9控制可控硅的通、斷，即可實(shí)現白熾燈的亮暗控制。
2. 2．6 延時(shí)開(kāi)啟電路
由三極管Q3，二極管D1、電容C3、電阻R5、R6等組成。當CD4013的第②引腳為高電平時(shí)，通過(guò)二極管D1向C3迅速充電，使三極管Q3飽和導通，電路處于封鎖狀態(tài)，音頻脈沖控制無(wú)效；當CD4013的第②引腳為低電平時(shí)，電容C3上的電荷通過(guò)電阻R5、R6緩慢放電，放電結束后，三極管Q3截止。此時(shí)，電路才處于延時(shí)開(kāi)啟狀態(tài)，音頻脈沖才能正?？刂齐p穩態(tài)電路翻轉。選擇R6、C3的值，可確定第一、第二次掌聲的有效時(shí)間間隔。其時(shí)間常數大，有效時(shí)間間隔就長(cháng)些，也就是說(shuō)拍手的節拍要慢些才能控制燈狀態(tài)的變化；如果時(shí)間常數較小，有效時(shí)間間隔就短些，也就是說(shuō)拍手的速度快些也可控制燈狀態(tài)的變化。按圖3中所示，其有效延時(shí)時(shí)間間隔約為0．29s(根據C3的放電電壓曲線(xiàn)uC=E*e-t／τ，其中時(shí)間常數τ=R6*C3。取uC3=0．7V、E=11．3V，得t=2．78 τ=0．29s，詳見(jiàn)圖4中UC3波形)。注意：R6、C3的時(shí)間常數要遠遠小于R4、C2的時(shí)間常數才行。
2．2. 7 簡(jiǎn)易電源電路
市電經(jīng)整流堆D3橋式整流電路整流，形成100Hz的脈動(dòng)直流電。經(jīng)R10限流降壓，電容C5濾波，穩壓管DW5穩壓，就形成簡(jiǎn)易12V穩壓電源了。曲于控制電路的工作電流很小，故電阻R10可取大些，取值范圍為100～150kΩ均可正常工作，其功率取值為1W。
2．3 聲控燈工作原理
2．3. 1 聲控開(kāi)燈過(guò)程
加上市電后，三極管Q1處于放大狀態(tài)，三極管Q2處于截止狀態(tài)，CD4013的①腳、O13腳輸出低電平，可控硅D4處于關(guān)斷狀態(tài)，燈不亮。②腳輸出高電平，三極管Q3處于飽和狀態(tài)，O12腳輸出高電平信號，通過(guò)延時(shí)電阻器R8，延時(shí)電容器C4加到數據端D2上，故⑨腳為高電平。當出現第一次掌聲時(shí)，三極管Q2飽和導通。在R11上形成第一個(gè)正向脈沖電壓，此信號經(jīng)D觸發(fā)器U1A單元組成的單穩電路整形，①腳輸出高電平脈沖，其脈沖寬度為0．8s(tW=0．7R4*C2≈0．8s)，詳見(jiàn)圖4中U1的波形圖。C3經(jīng)R6放電，三極管Q3延時(shí)截止(詳見(jiàn)圖4中UC3的波形圖)，為第二個(gè)音頻脈沖控制雙穩態(tài)電路做準備。由于第一個(gè)正向脈沖電壓出現時(shí)，三極管Q3還處于飽和狀態(tài)，故此信號被封鎖，不能控制由D觸發(fā)器U2B單元組成的雙穩態(tài)電路。在出現第一次掌聲后的大于0．29s小于0．8s時(shí)間內，當出現第二次掌聲時(shí)，三極管Q2再次飽和導通，在R11上形成第二令正向脈沖電壓，此脈沖對單穩電路無(wú)效，卻能控制雙穩態(tài)電路的狀態(tài)翻轉，因為此時(shí)三極管Q3已截止。因此，當連續出現兩個(gè)脈沖時(shí)，雙穩態(tài)電路的狀態(tài)才翻轉一次，O13腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，可控硅D4獲得觸發(fā)電壓而導通，燈由暗變?yōu)榱?，?shí)現了聲控開(kāi)燈的目的(詳見(jiàn)圖4中U13的波形圖)。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159491.htm
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