【正文】 0 ≥50≤ ≥23DU51 30 ≥10 ≤ ≥8圖 光控電路原理圖 延時(shí)處理部分電路的設(shè)計(jì)以 555 為中心的延時(shí)電路多而常見，它電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外圍元件少，工作穩(wěn)定。555 的 4 腳呈高位，使555 觸發(fā)器處于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)狀態(tài)，此時(shí)如果有聲響，經(jīng)拾音，放大，倍壓整流后，正極性信號(hào)使 Q1 飽和倒通，下跳變信號(hào)加之 555 的二腳使 555 翻轉(zhuǎn)置位?？煽毓璨粫?huì)觸發(fā)倒通，電燈無(wú)電不亮。白天光照 Q4 呈低阻，Q2 正偏置而飽和倒通。例如，探測(cè) 103 勒克斯的弱光，光敏三極管的暗電流必須小于。如要求靈敏度高，可選用達(dá)林頓型光敏三極管；如要求響應(yīng)時(shí)間快，對(duì)溫度敏感性小，就不選用光敏三極管而選用光敏二極管。再?gòu)挠猛炯右苑诸悤r(shí)，可以分為以交換動(dòng)作為目的之光敏三極管與需要直線性之光敏三極管，但光敏三極管的主流為交換組件，需要直線性時(shí)，通常使用光二極管。就半導(dǎo)體晶方言之，材料有硅(Si)與鍺(Ge)，大部份為硅。罐形封閉(Can seal)之光敏三極管多半將半導(dǎo)體晶方裝定在 TO18 或 TO5 封裝引腳座后，利用附有玻璃之凸透鏡及單純之玻璃窗口之金屬罩封閉成密不透氣狀態(tài)。達(dá)林頓晶體管工作情況；電流再經(jīng)過次段之晶體管的電流放大率被放大，其結(jié)果流至外部導(dǎo)線之光電流即為初段之基極、集極間所流過之光電流與初段及后段之晶體管的電流放大率三者之積。 光敏三極管功能光敏三極管一般在基極開放狀態(tài)使用(外部導(dǎo)線有兩條線的情形比較多)，而將電壓施加至射極、集極之兩個(gè)端子，以便將逆偏壓施至集極接合部。因?yàn)楣饷羧龢O管由于還具有放大作用，因此應(yīng)用比二極管更加廣泛。光敏晶體管就是一種重要的衍生物。半導(dǎo)體就像一個(gè)開關(guān)，可以通過導(dǎo)通與截止來控制電路。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有 PNP 型和 NPN 型兩種類型。發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的 PN 結(jié)叫發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的 PN 結(jié)叫集電極。通過對(duì)半導(dǎo)體二極管和三極管的學(xué)習(xí)，我了解了晶體管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，晶體三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。當(dāng)具有光敏特性的 PN 結(jié)受到光輻射時(shí)，形成光電流，由此產(chǎn)生的光生電流由基極進(jìn)入發(fā)射極，從而在集電極回路中得到一個(gè)放大了相當(dāng)于 β 倍的信號(hào)電流。光敏三極管和普通三極管相似，也有電流放大作用，只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時(shí)也受光輻射的控制。本系統(tǒng)放大整形電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 所示。到夜晚，光控電路導(dǎo)通，當(dāng)人走動(dòng)的腳步聲傳到傳聲器 MIC 時(shí)，聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)三極管 Q3 放大，使燈亮。將萬(wàn)用表?yè)苤?R1kΩ 檔，黑表筆接任一極，紅表筆接另一極。如果阻值為零，則話筒內(nèi)部短路。然后對(duì)話筒吹氣，如果指針有一定幅度的擺動(dòng)，說明駐極體話筒完好，如果無(wú)反映，則該話筒漏電。所以，在使用駐極體話筒之前首先要對(duì)其進(jìn)行極性的判別。它的電路的接法有兩種：源極輸出和漏極輸出。駐極體話筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示。當(dāng)聲波引起駐極體薄膜振動(dòng)而產(chǎn)生位移時(shí)；改變了電容兩極版之間的距離，從而引起電容的容量發(fā)生變化，由于駐極體上的電荷數(shù)始終保持恒定，根據(jù)公式：Q=CU 所以當(dāng) C 變化時(shí)必然引起電容器兩端電壓 U 的變化，從而輸出電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)聲 —電的變換。電容的兩極之間有輸出電極。 （2）駐極體話筒的結(jié)構(gòu)話筒的基本結(jié)構(gòu)由一片單面涂有金屬的駐極體薄膜與一個(gè)上面有若干小孔的金屬電極（背稱為背電極）構(gòu)成。據(jù) U=Q/C 可知，a 、b 間電壓會(huì)變化。駐極體結(jié)構(gòu)有振膜、背極、空隙三部分，這樣在振膜與背極間形成一個(gè)具有定量電荷的電容結(jié)構(gòu)。 駐極體話筒 （1）駐極體話筒的工作原理駐極體話筒一般由駐極體與結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管組合而成。 聲控部分電路設(shè)計(jì)作為聲控部分的設(shè)計(jì)，必然少不了一個(gè)在無(wú)光照和拾取到聲音時(shí)把電路導(dǎo)通的，從而達(dá)到點(diǎn)亮燈起到照明作用的電子元件。 全橋的正向電流有、1A、2A、3A、5A、10A、20A 、35A 、50A 等多種規(guī)格，耐壓值（最高反向電壓）有25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、 600V、800V 、1000V 等多種規(guī)格。（1）整流橋簡(jiǎn)介,用兩個(gè)半橋可組成一個(gè)橋式整流電路,一個(gè)半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路, 選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓.整流橋堆一般用在全波整流電路中，它又分為全橋與半橋。濾波后得到較平滑的直流，給 IC555 供電不穩(wěn)定，需進(jìn)一步穩(wěn)壓。所以需要降壓、整流。具體采用什么電路合適，則根據(jù)主體電路及執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同和可靠、價(jià)廉、有效益等要求進(jìn)行選用。第三章 單元電路設(shè)計(jì)與分析 電源設(shè)計(jì)電路工作是否穩(wěn)定，電路功能是否能實(shí)現(xiàn)，不僅僅取決于電路元器件，還和外加電源有關(guān)。用 555 定時(shí)器構(gòu)成的各種電路，都是通過定時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的產(chǎn)生與變換，從而完成其他控制功能。555 定時(shí)器是一種將數(shù)字功能和模擬功能集為一體的中規(guī)模集成電路。（3）燈亮一定時(shí)間以后，自動(dòng)熄滅且可自動(dòng)延時(shí)。電路是否接通，取決于光照的強(qiáng)度以及聲音信號(hào)強(qiáng)度。（2）當(dāng)光線較暗時(shí)，光控部分將開關(guān)自動(dòng)打開，光敏三極管的基極處于高電平狀態(tài)，高電平再次放大使得三極管的集電極極為低電平，555 的復(fù)位端接收到高電平，同時(shí)聲音信號(hào)從 MIC 輸入，經(jīng)三極管放大輸入到 555 的輸入端，觸發(fā) 555 的輸出高電平觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，使電源部分導(dǎo)通，燈亮。 總體電路設(shè)計(jì) 原理框圖 圖 原理框圖 電路設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求及原理，電路主要由 555 集成電路和聲、光控專用集成電路組成。 延時(shí)電路的構(gòu)成方案一般有三種：（1）硬件構(gòu)成；（2）軟件構(gòu)成；（3）軟硬相結(jié)合構(gòu)成；對(duì)于由硬件構(gòu)成的定時(shí)器，一般是用改變 R、C 元件值控制定時(shí)的，其效率較高，但靈活性，通用性較差；而由軟件構(gòu)成的定時(shí)器是用執(zhí)行一段程序來實(shí)現(xiàn)定時(shí)的，其靈活性通用性較高，但效率較差；故現(xiàn)在設(shè)計(jì)定時(shí)器一般都是采用軟硬相結(jié)合的方法，通過編程設(shè)定不同的延時(shí)常數(shù)，而由硬件控制定時(shí)過程，如大規(guī)模集成電路可編程計(jì)數(shù)器 8253，51 單片機(jī)通過編程構(gòu)成計(jì)數(shù)器等。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)不僅須考慮方案的可行性、穩(wěn)定性，還必須充分考慮元器件的靈敏度，尤其是光敏元件必須選擇靈敏度高的，這樣電路的功能才能較容易實(shí)現(xiàn)。半導(dǎo)體光敏元件廣泛應(yīng)用于精密測(cè)量、光通信、計(jì)算技術(shù)、攝像、夜視、遙感、制導(dǎo)、機(jī)器人、質(zhì)量檢查、安全報(bào)警以及其他測(cè)量和控制裝置中。光生伏打型包括光電二極管、光電三極管、光電池、光電場(chǎng)效應(yīng)管和光控可控硅等，它們屬于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)型器件。半導(dǎo)體光敏元件按光電效應(yīng)的不同而分為光導(dǎo)型和光生伏打型（見光電式傳感器）。半導(dǎo)體光敏元件是基于半導(dǎo)體光電效應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換傳感器，又稱光電敏感器。在這樣的電路設(shè)計(jì)中，對(duì)電路元器件的要求也極為高，尤其是光敏元件。中間端采用觸發(fā)器構(gòu)成，利用觸發(fā)器不觸不發(fā)，一觸即發(fā)的特點(diǎn)去推動(dòng)照明電路工作，觸發(fā)器的選擇也應(yīng)選擇靈敏度高，響應(yīng)時(shí)間短的觸發(fā)器如 D 觸發(fā)器，JK 觸發(fā)器等。（3）響應(yīng)時(shí)間應(yīng)越短越好。 作為一個(gè)智能化聲控電路應(yīng)具有以下功能：（1）能在聲音的控制下實(shí)現(xiàn)電路的導(dǎo)通與截止。（4）此外，電路帶強(qiáng)切功能，在特殊情況下強(qiáng)制切斷。當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到一定程度時(shí)，電路自動(dòng)接通，點(diǎn)亮燈泡。（2）當(dāng)光線較暗時(shí)，負(fù)載電路的通斷受控于聲控部分。光控電路對(duì)外界光亮程度進(jìn)行檢測(cè)，輸出與光亮程度相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)白天燈泡不亮。第二章 總體電路設(shè)計(jì)及其原理說明 設(shè)計(jì)要求 總體要求 整個(gè)電路由電源電路、放大電路、聲控電路、光控電路及延時(shí)電路等部分組成。這樣，通過對(duì)環(huán)境聲光信號(hào)的檢測(cè)與處理，完成對(duì)白熾燈的控制。電路是否接通，取決于聲音信號(hào)強(qiáng)度。白天或夜晚光線較亮?xí)r，光控部分將開關(guān)自動(dòng)關(guān)斷，聲控部分不起作用。以往的聲控開關(guān)大多都是應(yīng)用模擬電子技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分立元件多，不可靠。因此，設(shè)計(jì)研制一種電路新穎、安全節(jié)電、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便的聲光雙控白熾燈節(jié)能自動(dòng)開關(guān)顯得相當(dāng)有必要。 研究?jī)?nèi)容 公共場(chǎng)所和居民居住區(qū)的公共樓道普遍使用機(jī)械手動(dòng)開關(guān),由于各種原因往往出現(xiàn)許多燈泡點(diǎn)亮長(zhǎng)明的現(xiàn)象,故使燈泡壽命短,浪費(fèi)電量,為國(guó)家、單位、個(gè)人造成經(jīng)濟(jì)損失。夜晚光暗，電路的拾音器只要檢測(cè)到有碎發(fā)聲響，就會(huì)自動(dòng)亮為行人照明，過幾分鐘后又自動(dòng)熄滅，節(jié)能節(jié)電。在本設(shè)計(jì)中介紹了聲光控路燈控制器的組成、性能，適用范圍及工作原理，給出各電路原理圖及元件參數(shù)選擇，節(jié)電效果十分明顯，同時(shí)也大大減少了維修量、節(jié)約了資金，使用效果良好。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，尤其是數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)燈的自動(dòng)發(fā)亮、節(jié)能節(jié)電、延長(zhǎng)燈的壽命變得越來越重要，而且貼近我們的實(shí)際生活。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制；節(jié)