【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的電源電路設(shè)計(jì)方法，即降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓，使電路輸出12V直流電壓供給控制電路。二、光控電路 光控電路是根據(jù)光線的強(qiáng)弱來(lái)優(yōu)先決定電燈的亮滅。該電路可以對(duì)聲控延時(shí)電路進(jìn)行控制，在白天光線較強(qiáng)時(shí)，光控電路輸出低電平將聲控電路封鎖；在晚上光線較弱時(shí)，光控電路輸出高電平，則聲控功能打開(kāi)。本設(shè)計(jì)采用光敏電阻和其他電阻組成的分壓電路來(lái)控制555定時(shí)器的觸發(fā)輸入端2腳，并且將555定時(shí)器的2腳和6腳連接在一起，通過(guò)一電容接地，555定時(shí)器的輸出去控制聲控電路中的555定時(shí)器的復(fù)位端。三、聲控延時(shí)電路 該電路主要在光線較弱時(shí)起作用。這主要是通過(guò)光控電路的輸出來(lái)控制的。在白天，該電路在光控電路的控制作用下，處于關(guān)閉狀態(tài)，對(duì)任何聲音信號(hào)都不響應(yīng)；在晚上，光控電路將該電路的功能打開(kāi)，使得該電路能根據(jù)外界聲音信號(hào)作出相應(yīng)的響應(yīng)。本設(shè)計(jì)采用壓電陶瓷片作為聲電轉(zhuǎn)換元件，并加入了兩級(jí)音頻信號(hào)放大電路和遲滯電壓比較器來(lái)對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的聲音信號(hào)控制處于單穩(wěn)工作模式的555定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)聲控及延時(shí)功能。四、晶閘管開(kāi)關(guān)電路 該電路受聲控電路555定時(shí)器輸出端的控制。當(dāng)其輸出低電平時(shí)，晶閘管截止，由于照明燈與晶閘管串聯(lián)，所以燈熄滅；當(dāng)其輸出高電平時(shí)，晶閘管導(dǎo)通，照明燈點(diǎn)亮。第三章 電源電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的電源電路部分為控制電路部分提供12V直流電壓。由于本設(shè)計(jì)所涉及的電路最終實(shí)現(xiàn)對(duì)市電照明燈的控制，控制電路對(duì)直流電源的穩(wěn)定性要求不需要很高，故采用傳統(tǒng)的電源電路設(shè)計(jì)方法就可以產(chǎn)生符合控制電路工作要求的直流電壓。第一節(jié) 電源電路原理圖 本設(shè)計(jì)的電源電路原理圖如圖31所示，電路包含降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四部分。圖中T為降壓變壓器，其作用是將市電v1=220√2sin(100πt)V進(jìn)行降壓處理變成整流橋所要求的交流電壓v2=√2V2sin(100πt)V；整流二極管D1~D4組成整流橋，它將變壓器的輸出電壓進(jìn)行全波整流；C11為濾波電容，用來(lái)濾除整流橋輸出電壓中的紋波，由于控制電路對(duì)電源所要求的功率不是很大，所以本電路采用電容輸入式濾波電路；再者，為了防止在三端穩(wěn)壓器U1距離整流濾波電路較遠(yuǎn)時(shí)，線路產(chǎn)生電感效應(yīng)而使電圖31 電源電路原理圖路自激，所以加入電容C21，；U1為三端集成穩(wěn)壓器7812，用來(lái)穩(wěn)定電路的輸出電壓；穩(wěn)壓器輸出端的電容C12是為了濾除低頻紋波，它的取值一般較大，主要用來(lái)平波；電容C22用以濾除輸出端的高頻信號(hào)，改善電路的暫態(tài)響應(yīng)。第二節(jié) 電路元件的選擇及型號(hào)的確定式中，V2=12V，則電容兩端電壓Vc≈，符合三端穩(wěn)壓器7812的輸入電壓要求。濾波電容C11的選擇：要求電容對(duì)電壓的耐受能力大于17V，一、元件參數(shù)的計(jì)算及型號(hào)選擇集成三端穩(wěn)壓器7812的有關(guān)參數(shù)如表31所示。正常輸出直流電壓（V）輸出電壓變化范圍（V）輸入電壓允許范圍（V）輸出電流（A）電壓調(diào)整率最小最大~~10mV/V由表可知，要使三端穩(wěn)壓器輸出12V的直流電壓，則經(jīng)整流濾波后，~（因?yàn)橐话爿斎腚妷阂容敵鲭妷捍?～5V ，才能保證集成穩(wěn)壓器工作在線性區(qū)）。基于此，變壓器選用220V~12V低頻電源變壓器。橋式整流電路中的二極管選用最大反向工作電壓為400V，額定工作電流為1A的硅整流二極管1N4004。若設(shè)V2為變壓器次級(jí)線圈的輸出電壓有效值，Vc為經(jīng)整流濾波后濾波電容兩端的電壓。由于三端集成穩(wěn)壓器的輸入阻抗很高，相當(dāng)于開(kāi)路，則Vc≈√2V2 （31）~630V，~10 000μF，因此，濾波電容C11可以采用鋁電解電容CD1125V。在三端集成穩(wěn)壓電路中，濾波電容的容值一般為幾百到幾千微法，由于后面還有電容C21，所以該電容可以取得小一點(diǎn)，可將電容C11取為100μF。，可用獨(dú)石電容。電容C12是為了濾除輸出直流電壓中的低頻微波，所以該電容一般也取得比較大，可取用100μF的鋁電解電容，其耐壓值要大于12V，可采用CD1116V。電容C22的選擇：由于電解電容電解電容C1C12取得比較大，只能濾除低頻波動(dòng)。對(duì)于直流電源中的高頻干擾，可通過(guò)一小電容C22來(lái)濾除，（耐壓值100V）。二、電源電路圖根據(jù)以上內(nèi)容，下面給出完整的電源電路圖，如圖32所示。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(hào)控制聲控延時(shí)電路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guò)對(duì)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(shí)器來(lái)實(shí)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(wú)光照射時(shí)，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(shí)電路打開(kāi)，使得晶閘管開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)閉由聲控延時(shí)電路控制；在有光照射時(shí)，RL呈低阻狀態(tài)，有RL+R1 R2+RP1，則555定時(shí)器的2腳和6腳均為高電平，即都高于2/3 VCC，此時(shí)555定時(shí)器輸出低電平，將聲控延時(shí)電路封鎖，圖41 光控電路原理圖使得開(kāi)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。RR2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(guò)小時(shí)電路發(fā)生短路。R3為限流電阻，防止在光線較強(qiáng)時(shí)，RL阻值大大下降，造成電路電流過(guò)大而燒毀555定時(shí)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(chǔ)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(shí)，光敏電阻呈低阻狀態(tài)，使得R3 R2+RP1，則電源通過(guò)RL、RR3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(shí)電路封鎖。由于電容C4無(wú)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(dòng)就不會(huì)太大，從而使555（1）維持輸出低電平。當(dāng)外界光線較暗時(shí)，光敏電阻呈高阻狀態(tài)，使得RLR2+RP1，電容C4通過(guò)RRRP1回路放電，其兩端電壓VC下降，當(dāng)下降到低于1/3VCC時(shí)，555（1）輸出高電平，聲控延時(shí)電路開(kāi)啟?；谝陨戏治隹芍?，開(kāi)始時(shí)，電路輸出為高電平，電容C4充電到電壓為2/3 VCC時(shí)，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(shí)，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(jì)算及型號(hào)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(shí)間小于20ms。下面利用這兩個(gè)阻值來(lái)確定RRR3的值。 在光線較強(qiáng)時(shí)，RL1=10 KΩ，此時(shí)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(shí)，有2R1R2=80（KΩ） （42）若取R2=51KΩ，則R1=15KΩ。確定R3的值，使得在RL最小時(shí)，電路中的電流不超過(guò)555定時(shí)器的最大允許電流就行了。取R3=10KΩ。R1~ R3均采用1/8W金屬膜電阻，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(shí)間常數(shù)盡量小，則電容的C4容值要取得小一些，可取為100μF。，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(hào)，下面給出該電路的完整線路圖，如圖42所示。圖42 光控電路圖第五章 聲控延時(shí)電路 該電路受光控電路的控制，在外界光線較強(qiáng)時(shí)，該電路不起作用；在光線較弱時(shí)，該電路受外界聲音信號(hào)的控制，其輸出直接控制晶閘管開(kāi)關(guān)電路。第一節(jié) 電路結(jié)構(gòu)及功能分析 由對(duì)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(hào)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(shí)電路及晶閘管開(kāi)關(guān)電路。電路原理圖如圖51所示。圖51 聲控延時(shí)電路原理圖一、電路結(jié)構(gòu)圖中聲電傳感器