声光双控延时照明灯电路
2.设计原理
2.1第一级电路:光控电路
R2POWERQ3Q2Q11KR1电源接口VCCNPN-8050NPN-8050PNP-85501K红外发射管D2C047uFJR1D51N4007R410KR310KD1红外接收管VCC1RELAY-DPST1该光控电路由一对红外收发管、三极管,继电器和一个反向保护二极管组成。
红外线发射管也称红外线发射二极管,属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器件,主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线发射管的接法和一般发光二极管接法一样。需要串联一个限流电阻。本设计采用了1K的限流电阻。使电流保持在5ma左右。
红外线接收管是将红外线光信号变成电信号的半导体器件。 红外接收管接收到的是模拟量,本设计在第一级工作电路中,使用三极管来处理红外接收管接收到的模拟量,将其转变为高低电平,使在接收管未接收到红外光时为高电平,接收到红外光时转变为低电平,从而导通继电器,使继电器吸合,将下一级电路导通。
其中继电器是一种电控制器件。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)之间的互动关系。通
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+VCC图2-1 第一级光控电路
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常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。
2.2第二级电路:声控电路
图2-2 第二级声控电路
VCC1VCC1R510KC2INOUT104R02C1R610KNPN-8050104Q4C310410KOUTLM393D3LED1-红D4R710KR810KU1C4104R91KMKR101KR1110K驻极体话筒在第一级工作电路中,继电器吸合之后,会给第二级电路提供电源VCC1,第二级电路开始工作。电路中红色的发光二极管是电源指示灯
第二级电路的主体是驻极体话筒。当有声音振动时,驻极体话筒电阻发生变化。本设计采用的驻极体话筒灵敏度较小,且是从别人做的板子上拆下来的二手货,其性能较差,所以必须用力吹,其电阻才能发生较大变化。驻极体话筒电阻的变化,使其两端电压发生变化。电压的变化较大时,与比较器LM393的另一端的输入电压相比变为较大或者变为较小时,LM393输出由高电平变为低电平,绿色LED指示灯被点亮。指示有电平的变化。
LM393的另一输入端的电压变化是由一滑动变阻器实现,通过调节滑动变阻器电阻值的大小,实现输入电阻值的大小的变化,根据驻极体话筒阻值的变化范围来调节滑动变阻
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INLED2-绿
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器。
2.3第三级电路:555可重复触发的单稳态电路
VCC148U2R0110KOUT2RESETTRIGVCCDISCHGTHOLD3OUTGND555VCC1CVOLT7DISCHG65C6104DISCHGOUTQ5C5104PNP-8550R1210KOUT_1图2-3 由555定时器构成可重复触发的单稳态电路
该电路是借鉴数电课本上的由555定时器构成的可重复触发的单稳态电路当PNP三极管8550的基极输入低电平时,电路进入暂稳态,同时8550导通,电容C放电,输入高电平时,电容C充电,在电容电压未冲到三分之二VCC之前,电路处于暂稳态,如果在此期间,又加入新的低电平触发脉冲,8550又导通,电容C再次放电,输出仍然维持在暂稳态。只有在触发脉冲撤出后,且在输出脉冲宽度t时间间隔内没有新的低电平触发脉冲,电路才返回到稳定状态。
时间t的计算式:t=1.1RC。这种电路产生的脉冲宽度t可从几个微秒到数分钟,精度可达0.1%。
2.4第四级电路:LED照明灯电路
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图2-4 LED照明灯电路
D7LED2Q6R131K继电器JR2R142KNPN-8050VCCOUT_1VCCD6
1N4007在第三级工作电路中,555定时器输出高电平,在第四级工作电路中,高电平经NPN三极管8050后由集电极输出,使三极管集电结工作在放大状态,电流由VCC经集电极通过发射极流向GND,从而使继电器吸合,将第四级工作电路导通,使LED发光二极管工作照明。
2.5 直流稳压电源
.D1.1U1U21N4007U342C1+AC/220VAC/5V1C2104VinVout3C25V+470uF104C3变压器整流桥34700uFLM7805GND2..图2-5 直流稳压电源
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电源模块有变压器、整流桥、电容、稳压器、二极管等组成。其中变压器用于将220V交流电转变为9V输出。后接全波整流桥变为单方向的全波脉动波形。整流桥后边接了集成稳压器LM7805,用以输出5V电压。在稳压器的两端都接有二极管、电容和电解电容。电容用来实现频率补偿,防止稳压器产生高频自激振荡和抑制电路引入的高频干扰。电解电容用以减少稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。其中二极管为保护二极管,当输入端短路时,给电解电容一个放电回路,防止电解电容两端电压作用于调整管的be结击穿而损坏。
3.元器件选型
3.1红外线发射管
..红 外 发 射 管D1..图3-1 红外发射管
红外线发射管也称红外线发射二极管,属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器件,主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近,只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓,砷铝化镓等材料,采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。
红外线发射管是由红外发光二极管矩组成发光体,用红外辐射效率高的材料(常用砷化镓)制成PN结,正向偏压向PN结注入电流激发红外光,其光谱功率分布为中心波长830~
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