【文章內(nèi)容簡介】 0uFC11CD1125VVin VoutGNDU1 7812~220GND+12V104C22104M/50VC21100uFC12CD1116V 圖 32 電源電路圖 第四章 光 控電路 該電路將外界的光強(qiáng)變化轉(zhuǎn)化為電路輸出電平的變化，其輸出的電平信號 控制聲控延時電路，從而實現(xiàn)對照明燈亮滅的控制。 第一節(jié) 電路原理圖及各部分電路的 功能分析 通過對技術(shù)要求的解讀可知，該電路可由光敏電阻和普通電阻組成的分 壓電路及一片 555 定時器來實現(xiàn)，其原理電路圖如圖 41 所示。 圖中 RL 為光敏電阻，在光線較弱或者是無光照射時，光敏電阻 RL 呈高阻狀態(tài)，有 RLR2+RP1， 使得 555（ 1）的觸發(fā)輸入端 2 腳和閾值輸入端 6 腳均為低電平即均小于 1/3VCC，則 555（ 2）輸出高電平，將聲控延時電路打開，使得晶閘管開關(guān)電路的開閉由聲控延時電路控制；在有光照射時， RL 呈低阻狀態(tài)，有 8 RL+R1 R2+RP1，則 555 定時器的 2腳和 6腳均為高電平，即都高于 2/3 VCC，此時 555 定時器輸出低電平，將聲控延時電路封鎖， R1R3R2Rp1C4C512 345678U2555(1)RLGND+VCC輸出接 555 （ 2 ）的 4 腳光敏電阻 圖 41 光控電路原理圖 使得開關(guān)電路中的晶閘管截止，照明燈熄滅。 原理圖 41 中的的電阻 R1~R3均為保護(hù)電阻。 R R2分別與 RL和 RP1串聯(lián)是為了防止在光敏電阻 RL 和 RP1阻值過小時電路發(fā)生短路。 R3為限流電阻，防止在光線較強(qiáng)時， RL阻值大大下降，造成電路電流過大而燒毀 555 定時器。 電容 C4為 保持電容，其具體工作情況如下：給電路通電之前，電容 C4未 儲存電荷，因此其兩端電壓 VC為零， 555（ 1）的 2 腳和6 腳 則 為低電平 。 在光線較強(qiáng)時，光敏電阻呈低阻狀態(tài)， 使得 R3 R2+RP1，則電源通過 RL、 R R3 向電 容 快速充電 ， 使電容 電壓 VC迅速升高到 2/3 VCC， 555（ 1）輸出低電平將聲控延時電路封鎖 。由于電容 C4無放電回路，所以只要外界光線強(qiáng)弱不發(fā)生明顯的變化，電容電容 C4兩端的電壓波動就不會太大，從而使 555（ 1）維 9 持輸出低電平。當(dāng)外界光線較暗時， 光敏電阻呈高阻狀態(tài)，使得RLR2+RP1， 電容 C4通過 R R RP1回路 放電，其兩端電壓 VC下降，當(dāng)下降到低于 1/3VCC時， 555（ 1）輸出高電平，聲控延時電路開啟。 基于 以上分析可知， 開始時，電路輸出為高電平，電容 C4充電到電壓為 2/3 VCC時 ，電路輸 出發(fā)生反轉(zhuǎn)，此后， 只要光線的強(qiáng)弱 變化不大 ，則電路的輸出維持低電平；若光線較弱，則電容 C4放電，當(dāng)電壓 VC下降到 1/3VCC時，電路發(fā)生反轉(zhuǎn)，輸出高電平，同樣，只要光線強(qiáng)弱變化不大，則電路的輸出維持高電平。 因此 ，555（ 1）工作在施密特觸發(fā)器模式。 第二節(jié) 電路元件參數(shù) 整定 一、電路中元件參數(shù)的計算及型號選擇 光敏電阻 RL 的選擇要求是亮阻與暗阻相差倍數(shù)愈大愈好。經(jīng)查資料， MG4514型光敏電阻滿足要求 ， 其 最大亮阻（ 10KΩ）與最小暗 阻 （ 10MΩ）相差 1000 倍， 反應(yīng)時間小于 20ms。下面利用這兩個阻值來確 定 R R R3的值。 在光線較強(qiáng)時， RL1=10 KΩ，此時應(yīng)有， 555（ 1）的 2腳和 6腳的電壓大于 2/3VCC,假設(shè)就等于 2/3VCC， 并將電位器的取值定為100 KΩ ，則有 VCC(R2+RP1)/[（ RL1+R1） +(R2+RP1)]= 2/3VCC （ 41） 當(dāng) RP1=100 KΩ 時，有 2R1R2=80（ KΩ） （ 42） 若取 R2=51KΩ，則 R1=15KΩ。 確定 R3的值，使得在 RL 最小時，電路中的電流不超過 555 定時器的最大允許電流就行了。取 R3=10KΩ。 R1~ R3均采用 1/8W 金 10 屬膜電阻 ，如 RJ451/8W； RP1采用 WH系列 碳膜 電位器，如 WH148型 。電阻 與電源電路中一樣，電容 C4用鋁電解電容， 耐壓值為 16V就能滿足要求，即可采用 CD1116V 型；為使電路的充放電時間常數(shù)盡量小，則電容的 C4容值要取得小一些，可取為 100μ F。電容C5一般用 F的普通獨石電容，如 103M/50V 型。 二、光控電路圖 根據(jù)以上所確定的電路元件參數(shù)及型號，下面給出該電路的完整線路圖，如圖 42 所示。 15KR1RJ451/8W10KR3RJ451/8W51KR2RJ451/8W100KRp1WH148100uFC4CD1116VC5103M/50V12 345678NE555U2555(1)RLMG45GND+VCC輸出接 555 （ 2 ）的 4 腳光敏電阻 圖 42 光控電路圖 第五 章 聲控延時電路 該電路 受 光控電路的 控制，在外界光線較強(qiáng)時，該電路不起作用；在光線較弱時，該電路受外界聲音信號的控制，其輸出直 11 接控制晶閘管開關(guān)電路。 第一節(jié) 電路結(jié)構(gòu)及功能分析 由對技術(shù)要求的解讀可知，該電路由四部分構(gòu)成，分別為：音頻信號采集放大電路、模擬比較器電路、工作于單穩(wěn)模式的 555定時電路及晶閘管開關(guān)電路。電路原理圖 如圖 51所示。 12JTR4R5R6R8R9RP2R10VT1VT2C6C7U3uA74112345678NE555U4555(2)~220VR11C9C8R12VC10+VCCELSCRR7圖 51 聲控延時電路原理圖 一、 電路結(jié)構(gòu) 圖中聲電傳感器件為壓電陶瓷片 JT；晶體管 VT VT2及其偏置電路組成兩級音頻放大電路； 電阻 R7~R10及集成運放 U1組成模擬比較電路， 經(jīng)放大后的聲音信號， 從模擬比較器的反相輸入端輸入； 為了提高電路對聲音信號的敏感性，在 555（ 2）的觸發(fā)輸入端（ 2腳）加上由 C R12組成的微分電路；定時器 555（ 2）工作于單穩(wěn)態(tài)模式，電源對電容 C9的充電過程實現(xiàn)照明燈點亮?xí)r間的延遲； 555（ 2）的輸出控制晶閘管 SCR， 晶閘管 SCR 與電燈 EL 12 串聯(lián)，從而能夠通過控制晶閘管的導(dǎo)通和截止來控制電燈 EL 的亮滅。 二、電路的工作原理 該電路中的 定時器 555（ 2）的復(fù)位端 4 腳，受光控電路中的定時器 555（ 1）的控制。 當(dāng)外界光線較強(qiáng)時， 555（ 1）始終輸出低電平，致使 555（ 2）的總是 處于復(fù)位狀態(tài)，即輸出始終為低電平，晶閘管 SCR 處于截止?fàn)顟B(tài)，燈 EL 不亮。 當(dāng)外界光線較弱時， 由壓電陶瓷片 JT 收集來的聲音信號，經(jīng)晶體管 VT VT2組成共射極放大電路放大后，加在模擬比較器的反相輸入端 。比較器的基準(zhǔn)電壓由 R8 、 R9組成的分壓電路提供 基準(zhǔn)電壓為 VREF=VCCR9/（ R9+R8） （ 51） 當(dāng)外界有聲音信號時，有 VI VREF，比較器輸出低電平脈沖，經(jīng) CR12組成的微分電路后，變?yōu)榈碗娖秸}沖， 使 555（ 2）觸發(fā) 翻 轉(zhuǎn)為高電平，即進(jìn)入暫態(tài)。該高電平作用在晶閘管 VTH 的控制極 上 ，使晶閘管 導(dǎo)通，燈 EL 點亮。由于 555（ 2）工作在單穩(wěn)態(tài)