【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 范圍內(nèi)波動(dòng)，可以將220V交流電源通過整流橋后用兩個(gè)阻值較大的電阻RR2進(jìn)行分壓，并用電容C在電阻R2上并聯(lián)，對(duì)R2的電壓進(jìn)行濾波，最后在電容C形成上正下負(fù)的直流電壓。RR2的取值應(yīng)該較大，使得電路上的電流較小，其中R2上的電壓值要考慮與R2并聯(lián)的負(fù)載大小，在此次電路設(shè)計(jì)中，后面連接的被控制電路、芯片、聲控、光控電路上的電阻連接起來大約為20K，所以取R2為20K，R1為150K,則R2上分得的電壓為U=220(R2∥RL) ／(R2∥RL+R1) （） 第3章 信號(hào)收集模塊 光信號(hào)收集電路對(duì)于光信號(hào)的設(shè)計(jì)，我們要求在白天與晚上R5與RG間的電壓輸出有很大的反差，在白天要求輸出低電平，而在晚上要求輸出高電平，所以必須要用光敏電阻RG。將光敏電阻RG與R5串聯(lián)起來，所構(gòu)成的電路圖如下：圖 31 光信號(hào)電路的工作原理 表31 光敏電阻型號(hào)最大電壓（VDC）最大功耗（mw）環(huán)境溫度光譜峰值(nm)亮電阻（K）暗電阻（M）MJ2051625050030~+7056051表31 在白天光較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻RG的阻值較低（），在R5與光敏電阻的兩端加有12V的電壓，在白天我們要求此端輸出低電平，則不管聲控部分輸出的是高電平或低電平，芯片TC4081BP最終都輸出低電平，則使得控制電路的三極管不導(dǎo)通，繼電器上無電流，由繼電器的工作原理可知燈泡不亮。，近似使得R5短路。　　在晚上光線較暗時(shí)，光敏電阻RG的阻值變大（最大約為50MΩ），RRG串聯(lián)對(duì)12V電壓分壓，在晚上我們要求此端輸出高電平，若此時(shí)有聲音即聲控部分輸出高電平，則芯片TC4081BP最終輸出高電平，使得控制電路的三極管導(dǎo)通，繼電器上有電流，由繼電器的工作原理可知燈泡亮。若無聲音，則聲控部分輸出低電平芯片TC4081BP最終輸出高電平，燈泡不亮。所以R5的阻值要遠(yuǎn)小于50MΩ，這樣晚上可認(rèn)為電壓全分與R5，RG短路。即控制燈泡在晚上無聲時(shí)不亮。 光信號(hào)電路相關(guān)參數(shù)的分析　 ，同時(shí)又要遠(yuǎn)小于50MΩ。 再由串聯(lián)分壓公式可知 (R5+RG)*I=Vcc （） 所以 R5=Vcc/I—RG由于在白天RG ，晚上RG約為50MΩ，Vcc=12V我們綜合各種因素最終選擇R5為1MΩ。 聲音信號(hào)收集電路 聲音信號(hào)收集電路的設(shè)計(jì) 圖1 仿真聲控部分原理圖顧名思義，聲光控延時(shí)開關(guān)就是用聲音來控制開關(guān)的“開啟，若干分鐘后延時(shí)開關(guān)“自動(dòng)關(guān)閉。因此，整個(gè)電路整個(gè)電路的功能就是將聲音信號(hào)處理后，變?yōu)殡娮娱_關(guān)的開動(dòng)作。明確了電路的信號(hào)流程方向后，即可依據(jù)主要元器件將電路劃分為若干個(gè)單元。仿真電路原理如圖1所示。在仿真當(dāng)中，由于仿真軟件的不熟，聲音輸入部分我們用開關(guān)代替，同樣電容C2具有通交流阻直流的作用，由于聲音輸入相當(dāng)于一個(gè)正弦信號(hào)輸入。所以在仿真中，我們把麥克風(fēng)用導(dǎo)線代替，電容也用開關(guān)代替。當(dāng)外界有聲音發(fā)出時(shí)，開關(guān)閉合，可使三極管VT瞬間截止，集成電路A的2腳便通過電阻器R4連接12V電壓正極，又因A的一腳在晚上也是高電壓，便相繼使A的3腳輸出低電壓，5腳和6腳也為低電壓，4腳則輸出高電壓。該電壓經(jīng)二極管VD1正偏導(dǎo)通，向電容器C2充電，又使A的8腳和9腳為高電壓，繼續(xù)控制A的10腳輸出低電壓，12腳和13腳為低電壓，11腳輸出高電壓。使三極管導(dǎo)通，便使繼電器工作，開關(guān)閉合，從而驅(qū)動(dòng)燈泡H放光。注：在仿真中燈泡我們用的是發(fā)光二極管（LED）。 當(dāng)外界沒有聲音發(fā)出時(shí)，開關(guān)斷開，三極管輸入到集成電路A的2腳一個(gè)低電平。又因A的一腳在晚上也是高電壓，便相繼使A的3腳輸出高電壓，5腳和6腳也為高電壓，4腳則輸出低電壓。該電壓經(jīng)二極管VD1正偏導(dǎo)通，又使A的8腳和9腳為低電壓，繼續(xù)控制A的10腳輸出高電壓，12腳和13腳為高電壓，11腳輸出低電壓。三極管不工作，繼電器無法產(chǎn)生電流，繼而無法導(dǎo)通開關(guān)，從而燈泡H不第四章 信號(hào)處理模塊1 芯片TC4081BP的介紹TC4081BP是一種將四個(gè)基本二輸入與非門電路集合在一起制成的集成電路，因此稱為二輸入四與非門集成電路。利用該集成電路既可以設(shè)計(jì)放大器，也可以設(shè)計(jì)振蕩器，還可以設(shè)計(jì)控制開關(guān)，因此被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。另外，TC4081BP內(nèi)部四個(gè)二輸入與非門電路各自獨(dú)立，實(shí)際中可選用其中一個(gè)，也可以四個(gè)全用，還可進(jìn)行并聯(lián)、串聯(lián)應(yīng)用，這又給我們的設(shè)計(jì)帶來了極大的方便。2 芯片TC4081BP的工作原理TC4081BP的外形如圖41所示，它是采用晶體管制造工藝在硅晶片上生產(chǎn)四個(gè)各自獨(dú)立的二輸入與非門電路，然后采用DIP14標(biāo)準(zhǔn)封裝而成的雙列14腳直插式結(jié)構(gòu)。 圖41 圖42TC4081BP的14個(gè)引腳的排列、引腳名稱及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖42所示，可以很清楚的看到四個(gè)二輸入與非門相互獨(dú)立，每個(gè)單獨(dú)的與非門有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。四個(gè)與非門被集成后，TC4081BP的1腳、2腳、3腳屬于第一個(gè)與非門電路，其中1腳的1IN1端為該與非門的輸入端，2腳的1IN2端為該與非門的另一個(gè)輸入端，3腳的1OUT端為該與非門的輸出端；4腳、5腳、6腳屬于第二個(gè)與非門電路，其中4腳的2IN1端為該與非門的輸入端，5腳的2IN2端為該與非門的另一個(gè)輸入端，6腳的2OUT端為該與非門的一個(gè)輸出端；8腳、9腳、10腳屬于第三個(gè)與非門電路，其中8腳的3IN1端為該與非門的輸入端，9腳的3IN2端為該與非門的另一個(gè)輸入端，10腳的3OUT端為該與非門的一個(gè)輸出端；11腳、12腳、13腳屬于第四個(gè)與非門電路，其中11腳的4IN1端為該與非門的輸入端，12腳的4IN2端為該與非門的另一個(gè)輸入端，13腳的4OUT端為該與非門的一個(gè)輸出端；7腳、14腳為TC4081BP的工作電源輸入端，7腳位電源的負(fù)極Vss，14腳為電源的正極Vdd。在TC4081BP中，每個(gè)與非門的兩個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端之間所呈現(xiàn)的關(guān)系見表41。第一個(gè)輸入端（1腳）第二個(gè)輸入端（2腳）輸出端（3腳）011101001110表中以TC4081BP的第一個(gè)與非門為例，“0”表示低電壓，“1”表示高電壓與非門集成電路是一種價(jià)格最低廉的集成電路，而且工作損耗小，適應(yīng)電壓范圍寬，可在3~18V的范圍內(nèi)正常工作，因此得到廣泛應(yīng)用。圖 43 信號(hào)處理 第五章 延時(shí)模塊 延時(shí)電路的設(shè)計(jì)根據(jù)電容的特性，電容兩端的電壓時(shí)緩慢變化的，譬如說：燈泡要通電，它的電壓在通電一刻有0變?yōu)榱硪粋€(gè)值，如1V。但是由于其時(shí)緩慢變化的，即0~1V中間的每一個(gè)值燈泡都經(jīng)歷過，突然的變化不會(huì)到時(shí)突變，時(shí)存在電容緩沖的。根據(jù)這一特性，將電容兩端并聯(lián)一個(gè)電阻，從而可以一個(gè)延時(shí)電路，即圖中的由延時(shí)電阻器R6和延時(shí)電容器C2組成的延時(shí)電路。如圖51所示。圖 51 延時(shí)電路的原理圖 延時(shí)電路的工作原理燈泡H在晚上受聲音控制發(fā)光后，若不再有響聲輸入到話筒B，三極管VT又受RR3分壓正偏導(dǎo)通，使A得3腳輸出高電壓，A的4