電工電子技術(shù)在聲光雙控開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1．6 延時(shí)控制電路
延時(shí)控制電路的工作原理：如圖6的電路圖，在白天時(shí)，與非門U1A的輸入端1腳為低電平，則3腳被鎖定為高電平，與2腳的輸入高低電平無(wú)關(guān)，所以電路封鎖了聲音通道，使聲音信號(hào)不能通過(guò)，即燈泡亮滅不受聲音控制。這時(shí)，門U1A的3腳輸出的高電平經(jīng)過(guò)門U1B、U1C、U1D 3次反相后成低電平，晶閘管D7無(wú)觸發(fā)信號(hào)不導(dǎo)通，燈不亮。當(dāng)在夜晚同時(shí)有聲音信號(hào)時(shí)，與非門U1A的輸人端1腳和2腳都為高電平，則其輸出為低電平，再經(jīng)與非門U1B反相輸出高電平，通過(guò)隔離二極管D1給電容C3充電，當(dāng)C3充電電壓達(dá)到與非門U1C的閾值電平時(shí)，使與非門U1D輸出高電平，通過(guò)R5觸發(fā)可控硅D7使其導(dǎo)通，主回路便有較大的電流通過(guò)白熾燈使其發(fā)光。當(dāng)聲音消失后，與非門U1A的輸入端的2腳變?yōu)榈碗娖?，則其輸出端為高電平，從而使與非門U1B輸出為低電平，因D1的阻斷作用，電容C2只能通過(guò)R5緩慢放電，經(jīng)過(guò)大約1分鐘下降到與非門U1C的閾值電壓以下，使與非門U1D輸出低電平，當(dāng)交流電過(guò)零點(diǎn)時(shí)，可控硅自動(dòng)關(guān)斷，白熾燈熄滅。延時(shí)時(shí)間理論值為：
t=2∏RC=2∏×10μF×1M≈62．8 s (10)

2 總體電路設(shè)計(jì)及其原理相關(guān)說(shuō)明
系統(tǒng)采用CD4011為核心控制晶閘管的通斷。工作電路如圖7所示。二極管D2-D5組成橋式整流電路將220 V市電變成脈動(dòng)直流電壓，再經(jīng)過(guò)R7限流，D6穩(wěn)壓，C2濾波輸出12V直流電壓，為集成塊CD 4011及三極管Q1提供電源。話筒MIC聲音信號(hào)和光敏電阻RG感受到的光信號(hào)以“與”的關(guān)系來(lái)控制CD4011輸出高低電平，經(jīng)過(guò)C3和R6構(gòu)成的延時(shí)電路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)延時(shí)，然后CD4011的輸出控制晶閘管的導(dǎo)通和斷開(kāi)，從而控制燈泡亮與滅。

3 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使學(xué)生熟練應(yīng)用電工電子技術(shù)，進(jìn)一步掌握了各元器件的工作原理及功能，比如駐極體話筒和可控硅的管腳分布、參數(shù)及工作原理，進(jìn)一步掌握了原理圖的設(shè)計(jì)與電路板的焊接。在電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程中也遇到了很多問(wèn)題，在面包板上調(diào)試時(shí)，由于電路的一根線短路而導(dǎo)致調(diào)試失敗，這使學(xué)生明白了在調(diào)試電路時(shí)必須先仔細(xì)檢查各部分電路的連接情況，明白每一個(gè)元器件的工作原理及各管腳的功能。
本次設(shè)計(jì)讓學(xué)生成功地制作出了一個(gè)節(jié)能的聲光雙控電子開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)以下功能：1)白天正常光照下，無(wú)論有無(wú)聲音，燈泡不亮；2)夜晚無(wú)聲音的時(shí)候，燈不亮；有聲音觸發(fā)時(shí)，燈亮；3)燈亮一定時(shí)間以后，自動(dòng)熄滅且延時(shí)20 s左右；4)靈敏度較高。
本設(shè)計(jì)安全節(jié)電、使用壽命長(zhǎng)且成本低。達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了聲光雙控且能自動(dòng)延時(shí)，可廣泛使用于公共場(chǎng)所的照明控制，在日常生活中具有很大的實(shí)用性。