声光控延时开关原理与制作

用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时一段时间后（延时长短可以调整）会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，同时也适用于生活小区、工厂、办公楼、教学楼的楼道等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合广大电子爱好者自制。下面我简要的介绍一下目前最为简单实用的LED声控球泡灯。

一、电路的工作原理

声光控延时开关的电路原理图见图1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，使电路结构简单，工作可靠性高。

声光控延时开关，顾名思义，就是用声光来控制开关的"开启"，若干时间后延时开关"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。明确了电路的功能后，即可依据工作性质将总电路划分为2个主要单元，分别如下图所以：

1、声光控制部分

2、电源驱动部分

下面根据上面的两个电路原理图作简要的分析：

1、根据声光控制电路原理图简单分析一下其电路工作原理。

 可控硅Q1未导通之前，其上的G端（也即控制端）为低电位，经R1使得IC第11脚置低电位，又经电容C1使得IC第5、6脚置低电位，从而导致IC第四脚为高电位，也使得IC12脚为高电位，这说明，在没有声音信号发生时，IC第12脚保持高电位。

（1）当夜晚或黑暗环境时，声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒MK1接收并转换成电信号，经C3将信号（高电平）送到与非门第8、9脚，R8是偏置电阻。此时，经过与非门的作用，第10脚上输出一个低电平信号，这个信号经R5，使得IC第13脚置低电位。这时IC第12、13脚电位分别为高、低电位，从而导致IC第11脚电位置高电平，通过R1，使可控硅Q1导通，也即“开关”启动，LED灯点亮。与此同时，电解电容C1进行充电、放电（经R3），经过一段时间，又使得IC第5、6脚电位变为低电平时，4脚将输出高电平，从而导致12脚为高电平，当此时的声音信号不存在时，IC第13脚置高电平，致使IC第11脚置低电平，从而使得可控硅Q1“断开”LED灯熄灭。

（2）当白天或明亮环境时，光敏电阻低阻值导通，使得IC第1、2脚置低电平，3脚输出高电平，通过D71，使得第13脚也为高电平，当声音信号来时，第13脚依然为高电平。此时IC第12、13脚均为高电平，故第11脚为低电平，可控硅Q1“断开”，LED灯不亮。

2、根据电源驱动电路原理图简单分析一下其电路工作原理。

M、N接交流电压，通过电容C11来控制负载上的电流大小，C12为滤波电容，R12为C11放电，a、b接LED负载（有关电容降压原理这里暂不分析，读者可自己解答）。

二、元器件的选择

IC选用CMOS数字集成电路CD4011，其里面含有四个独立的与非门电路。内部结构见图3，vss是电源的负极，vdd是电源的正极。可控硅t选用1a／400v的进口单向可控硅100-6型，如负载电流大可选用3a、6a、10a等规格的单向可控硅，单向可控硅的外形如图4所示，它的测量方法是：用r×1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极(如印制板图所示)，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极k，这时表针有读数，黑表笔马上离开控制极k这时表针仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接说明该可控硅是完好的。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r×100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100mq，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。其它元件按图1所示的标注即可。

三、样品制作

准备好全套元件后，用万用表粗略地(因出厂前已测量过)测量一下各元件的质量，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。部分PCB如下图所示：


〈烜芯微/XXW〉专业制造二极管，三极管，MOS管，桥堆等，20年，工厂直销省20%，上万家电路电器生产企业选用，专业的工程师帮您稳定好每一批产品，如果您有遇到什么需要帮助解决的,可以直接联系下方的联系号码或加QQ/微信，由我们的销售经理给您精准的报价以及产品介绍