声光控制楼道开关设计

声光控制楼道开关设计内容摘要：

555 处于强制复位状态， Q 端不输出高电平，继电器不吸合 电灯 不亮。 夜晚，亮度 较暗 时， 在黑暗状态下光敏电阻 RV1 呈高阻态， 阻值 ≥100KΩ ， 电路通过光敏电阻 RV1 形成低电平，不能使 Q6 饱和导通 ， Q6工作于截止状态，集电极与发射极断路 ， NE555 的 4 脚呈高电 平 ， NE555 触发器处于单稳态触发状态。 电灯点亮的时间即单稳态电路触发后高电平持续的时间，它取决于单稳态电路的时间常数，其大小为 ： Wt ≈ 470k47uf ≈ 30s (21) 经计算， 下 图 电路的单稳态时间为 30s，即电灯点亮后 30s 熄灭。 NE555和 R C Q C R7等组成 延时处理 电路如图 25 所示。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 9 页 共 23 页 R7 4 7 0 KR82 0 kC50 .0 1 u FR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U15 5 5 C64 7 u FQ6NP N+5 VQ3 集电极光敏电阻继电器继电器 图 25 延时处理电路 声控 电路设计 驻极体话筒属于电容式话筒的一种，它是在电容器金属极板之间加上一层驻极体薄膜，作为电介质。 当薄膜受声波作用而振动时，就引起电容量的变化，并在极板间产生电荷。 如果施以直流电源电压，即 可输出音频信号，实现声－电转换。 本电路的信号放大部分主要采用由多级三极管组成的谐振放大电路，其电路 原理图如图 26所示。 C14 .7 u FQ19 0 1 3R32 .4 kR23 .3 kR14 .7 0 kR52 0 k C21 0 u FD11 N40 0 7D21 N40 0 7(2 )R61 0 kQ2P N P+5 V声音采集Q3 基极G N D 图 26 声控 电路 原理图 拾音器采用电压蜂鸣器 HTD35— 14，当有音响作用到压点陶瓷片上时，声震导致的 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 10 页 共 23 页 绕曲变形就会产生相应的电效应。 当话筒感应到声音时，就马上把声音信号转换成电信号，电信号直接经过 C1耦合，再由 Q1， Q2构成的直耦式音频放大器进行放大。 电信号此时从 Q2的集电极出来经过二极管 D1 导通流向 Q3 基极。 此时， Q3工作于饱和导通状态，集电极输出低电平去触发单稳态电路。 继电器控制电路设计 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。 故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 电磁继电器的工作原理和特性： 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的（如图 27）。 只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。 当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。 这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。 对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 图 27 电 磁继电器结构 Q 端输出高电平，继电器吸合， L2 发光； Q端输出低电平，继电器断开， L2 不发光。 继电器控制电路如图 28所示。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 11 页 共 23 页 L2R L 1W 1 7 1 DI P 1 2G ND5 5 5 Q 端G N DL22 2 0 V 图 28 继电器控制电路 光控制电路设计 在光线较暗时，光敏电阻呈高阻态；在光线较亮时， 光敏电阻 呈低阻态 ； 光敏电阻通常都工作于直流或低频 状态下。 光控电路由光敏电阻器 RV1，电阻 R R9和 Q6组成。 如图 29所示。 R820 kC50. 01 u FR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U155 5 C647 u F39%R V 110 kQ6N P NR91k+5 VQ3 集电极Q3 发射极继电器继电器 图 29 光控电路 在黑暗状态下光敏电阻 RV1 呈 高 阻态，电路通过光敏电阻 RV1 形 成低电平，不能使Q6饱和导通。 当同时有声音信号时，经过声音信号转换为电信号 后放大使后级电路工作。 在白天， 有足够的光照射在光敏电阻上时，其电阻值突然 降 得很 低 ，既光敏电阻两边的电压就很 低 ， Q6基极电流大于集电极电流，从而工作于饱和导通状态，集电极与发射级短路 ， NE555 的 4 脚呈低电平，使 555 处于强制复位状态， Q 端不 输出高电平，继电器不吸合 电灯 不亮。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 12 页 共 23 页 第 3 章 整机电路 通过对 电源电路、 延时 电路 、 声音信号处理 电路 、 继电器控制电路 以及 光控制电路的设计 与分析。 整机电路原理图如图 31所示。 R7 4 7 0 KR82 0 kC50 .0 1 u FR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U15 5 5 C64 7 u FC14 .7 u FQ19 0 1 3R32 .4 kR23 .3 kR14 .7 0 kR52 0 k C21 0 u FD11 N40 0 7D21 N40 0 7Q39 0 1 4R45 .1 k( 2 )39%R V 11 0 kQ6NP NL2声音采集R L 1W 1 7 1 DI P 1 2G NDR61 0 kQ2P N PVI1VO3GND2U27 8 0 5T R 1T RA N 2 P 2 SD31 N40 0 7D41 N40 0 7D51 N40 0 7D61 N40 0 7R91kC82 2 0 u FC92 2 0 u FD71 N40 0 7C31nFC41nF+5V+5V220VL2 图 31 整机电路图 D D D D6 四个二极管构成桥式整流电路 ， 它利用二极管的单向导电 特性 将220V的交流电 转换成脉动的 直流电 ； C C9 为电容滤波，它将整流后的脉动成分滤掉，使之变成比较平滑的直流电； U C C4组成的 三端 固定式 稳压器 ， 稳压后输出稳定的+5V 直流电压 ， 当话筒感应到声音时，就马上把声音信号转换成电信号，电信号直接经过 C1 耦合，再由 Q1， Q2 构成的直耦式音频放大器进行放大。 电信号此时从 Q2 的集电极出来经过二极管 D1导通流向 Q3基极。 此时， Q3工作于饱和导通状态，集电极输出低电平去触发单稳态电路。 白天，亮度 较强 时， 当有足够的光通量照射在光敏电阻上时，其电阻值突然降得很 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 13 页 共 23 页 低，既 光敏电阻两边的电压就变小 ， Q6 基极电流大于集电极电流，从而工作于饱和导通状态，集电极与发射级短路 ， NE555 的 4 脚呈低电平，使 555 处于强制复位状态， Q 端不输出高电平，继电器不吸合 电灯 不亮。 夜晚，亮度 较暗 时， 在黑暗状态下光敏电阻 RV1 呈高阻态， 阻值 ≥100KΩ ， 电路通过光敏电阻 RV1 形成低电平 ，不能使 Q6 饱和导通 ， Q6工作于截止状态，集电极与发射极断路 ， NE555 的 4 脚呈高电 平 ， NE555 触发器处于单稳态触发状态。 此时 当话筒感应到声音时，就马上把声音信号转换成电信号，电信号直接经过 C1 耦合，再由 Q1， Q2构成的直耦式音频放大器进行放大。 电信号此时从 Q2 的集电极出来经过二极管 D1导通流向 Q3 基极。 Q3 工作于饱和导通状态， 以触发 555 定时器的 2 脚。 2 脚接收到触发信号而使 555 翻转置位， 3脚输出高电平 ， 继电器线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点。