2.3 主要电路
声光控路灯控制器原理如图2所示：
R512R2a2.4MR120KR333kGR1GNDVinV+C3100uC7100uLM55548ACD110VU1100R61MD2BRIDGE2J112CON2U3DISTHRRVCC4GNDGNDVoutGNDW78057C4VCC10u11GND63R2b2.4M12BW1C1Q10.1uGND9013U4GNDQCVolt3524J2123CON3U2A74LS00312R210k13U2DTRIG1C6GND0.1u1GND23ACV-2174LS00Q290133C5100uRELAYGNDR41.5kGNDGND图2 声光控路灯控制器电路图 2.4设计原理分析
电路中集成块74LS00的脚1和脚2、脚13和脚12接成“与”输入用以鉴别输入动态。由555定时器构成的单稳态触发器用于电路延时及低电平触发固态继电器。按逻辑功能只有当脚13和脚12两输入端都呈高电平时，脚11的输出才为低电平，单稳态触发器被触发，555定时器3脚输出高电平激发固态继电器，接通灯路。白天因光敏电阻受光线照射，74LS00的13脚呈低电位，74LS00的11脚输出为低电平，继电器处于关断，灯路关闭。这时，无论外界声音再高灯都不会亮；到夜晚，GR的电阻随环境光线减弱而增大，脚13变为高电平，当人走动的脚步声传到传声器BW时，声波转换成电信号经三极管VT放大，使1、2脚电位由高变低，脚11输出高电平，与其连接的单稳态触发器的2脚也呈现高电平，单稳态触发器不被触发，其3脚输出低电平，固态继电器处于关断状态，灯泡不被点亮。
2.5各部分电路工作原理及参数选择
2.5.1声控电路
该电路结构如右下图所示，主要由驻极体话筒连接电路及放大电路组成。 话筒将声音信号转换为电信号，但话筒传输的电信号及其微弱，输出阻抗极高。因此不能直接接放大电路，我们在这里用R1,C1组成话筒的连接电路，实现阻抗的变换及放大电路的输入变换，使得放大电路是对信号的电压进行放大。当没有声音时，放大电路无输入信号，三极管处于静态工作状态。此时声控电路的输出为高电平，经74LS00的1、2脚反相后3脚输出为低电平，即74LS00的12脚为低电平。
GNDBW1C1Q10.1u9013R120KR2a2.4MR333kVCCR2b2.4MOUT此时即使是夜晚状态，单稳态触发器也不会被触发，继电器任工作于关断状态，灯泡也不会亮。每个声音信号转换来的电压
信号，我们将其看作无数个正弦信号，有正负半周之分。声音信号到来，三极管处于放大状态。当信号处于正半周时，放大后的电压与静态工作状态下的电压相叠加，电路任输出为高电平；当信号处于负半周时，放大后的电压与静态工作下的电压叠加后呈低电平，经74LS00的1、2脚反相后3脚输出高电平。如此时为夜晚状态，74LS00的13脚也为高电平，74LS00的11脚输出为低电平触发单稳态触发器，继电器被导通，灯泡被电亮。
我们选择的驻极体话筒工作电压为5V，测得话筒工作时的电阻为20K，电源电压为10V，故R1选择阻值为20K的电阻。为达到信号向正弦电压的转换，选择0.1uF的无极性电容。转换来的电压很微弱，为使电路输出变化明显，我们将三极管的放大倍数设置为9013三极管的最大值144倍。并为得到较大的灵敏度，我们选择的基极电阻及集电极电阻分别为4.8兆、33K欧姆。
GND图3 声控电路
2.5.2光控电路
该电路结构如右图示，由光敏电阻GR,电阻R4、R1以及三极管Q1组成。白天或光照强时，GR的电阻很小，Q1的基极呈现高电位，Q1导通。光控电路输出为低电平，即与其相连接的74LS00的13脚输入为低电平。此时即使有声音，固态继电器也不会被导通，灯泡不亮。夜晚或光线较暗时，GR的电阻达到１兆左右，Q1基极电位低，Q1截止。此时，电路的输出为高电平，与其相连接的74LS00的13脚呈高电平。如此时遇到声音触发，74LS00的12脚呈高电平，11脚输出低电平触发单稳态触发器。单稳态触发器输出高电平，固态继电器迅速被激发导通，灯泡被点亮。
我们测得GR的亮电阻为20K，暗电阻为1兆。欲使 Q1导通，Q1基极电压需达到0.7V。通过分压公式，计
算得R4取1.5K欧姆合适。为保证夜晚时三极管截止时，光控电路的输出为高电平，我们在回路中接上阻值为10K的上拉电阻R2。
图4 光控电路 R41.5KQ29013GR1R210KVCCOUT2.5.3稳压电路
该稳压电路部分由一个三端集成稳压器及电容C4构成。电路结构如右下图示。因为74LS00集成块正常工作时需要的
IN-10V1U1VinVout3OUT-5VGND工作电压为5V，而1脚处的输入电压约为10V，所以在设计中选择了此稳压管稳压，使3脚输出约5V的电压供给74LS00集成块，使其正常工作。为得到更加稳定的电压，输出端并联一个滤波电容C4,其值为10uF。
W7805C410uGND图5 稳压电路
2
2.5.4延时、触发电路
该延时电路是由555定时器组成的单稳态触发器，它具有一个稳态和一个暂
稳态。其电路结构如下图示：
图6 单稳态触发电路
在我们的设计电路中，该延时、触发电路如右下图示当没有触发信号时，Vi（2脚）处于高电平（Vi>VCC/3）,如果接通电源后Q=0，V0(3脚)=0，T导通，电容通过放电三极管T放电，使Vc=0,V0保持低电平不变。如果接通电源后Q=1，放电三极管T就会截止，电源通过电阻R向电容C充电，当Vc上升到2VCC/3时，由于Vc1=0,Vc2=1时，锁存器置0，V0为低电平。此时放电三极管T导通，电容C放电，V0保持低电平不变。因此，电路通电后在没有触发信号时，电路只有一种稳定状态V0=0.若触发输入端施加触发信
C5100uIN76DISTHRR61MVCC
4RVCC8U3QCVolt35OUTTRIGLM555C60.1uGND2GND 图7 设计中的单稳态触发电路
1
号（Vi 2