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简单实用的用CD4011构成声光控开关灯电路

出处:电子发烧友 发布于:2019-05-22 14:02:34 | 124 次阅读

  原理图:

  印刷线路板图:
 

  这款简单声光控制电子开关具有声音信号和光信号控制功能,当有光照射时,开关电路处于关闭状态,而当光信号比较弱时,开关电路受声音信号的控制,使用这种开关,人们不必在黑暗中摸索开关,也不必担心点长明灯费电和损坏灯泡,夜间只要有脚步声,灯便自动点亮,延时一分钟左右后自动熄灭。特别适用于自动控制路灯照明及走廊和楼道等片的短时照明。
  用CD4069制作声光控开关电路及线路板图
 

 

  单向可控硅 MCR100-6/400V
  

  CD4069 声光控开关电路线路板图
  

  

  电路组成及工作原理
  1、电路组成
  电路主要由以下几部分组成。
  (1)、声音信号输入电路。由话筒MIC、电阻R1.、R2、R3、电容C1和三极管T1组成。声音信号经话筒MIC转换为电信号后经C1耦合至T1放大,最后由T1的集电极输出并送入集成电路IC1的2脚。
  (2)、光信号输入电路。由电阻R4和光敏电阻Rg组成。光的强弱经光敏电阻Rg转换为高、低电平后送入集成电路IC1的1脚。
  (3)、桥式整流电路。由二极管D2、D3、D4、D5组成。其功能是将220V的交流市电转换为脉动直流电压。
  (4)、降压滤波电路。由电阻R5、R6和电容C2组成。其功能是对桥式整流电路输出的脉动直流电压进行降压滤波,获得10V左右的直流电压,作为控制电路的直流电源。
  (5)、延时电路。由二极管D1、电阻R8和电容C3组成。延时时间由R8和C3决定,按图中所示参数值可延时约60~70S。二极管D1起隔离作用。
  (6)、控制电路。由集成电路IC1、电阻R7和双向可控硅T2组成,其作用是控制开关的通断。这里双向可控硅T2起开关作用。集成电路IC1是整个电子开关的核心元件,型号为.TC4011BP。它是四-二输入与非门集成电路。其中1、2脚和3脚分别为与非门1的输入和输出端;5、6和4脚分别为与非门2的输入和输出端;8、9和10脚分别为与非门3的输入和输出端;12、13和11脚分别为与非门4的输入和输出;7和14脚分别是接地和电源脚。在该电路中与非门1和与非门2组成声音信号和光信号与逻辑电路;与非门3、与非门4和电阻R7组成触发电路。
  (7)、负载。由白炽灯EL组成,最大可接100W。
  2、电路工作原理
  220V交流电通过白炽灯EL后,经D2、D3、D4、D5桥式整流电路把交流电压变为脉动直流电压,由R5和R6分压、C2滤波,获得10V左右的直流电压,作为控制电路的工作电源,这时通过白炽灯EL的电流小于2mA,所以白炽灯不会发光。电阻R4和光敏电阻Rg串联分压,当有光照射光敏电阻Rg时,它呈低阻状态,即IC1的1脚(与非门1的光信号输入端)为低电平,此时声音信号被屏蔽(不起作用),与非门1的输出即IC1的3脚为高电平。与非门1的3脚输出端接与非门2的5、6脚输入端,所以与非门2的4脚输出为低电平。此时二极管D1截止,触发电路无触发信号,双向可控硅T2截止,白炽灯EL熄灭。当无光照射时,光敏电阻Rg呈高阻状态,即IC1的1脚(与非门1的光信号输入端)为高电平,与非门1打开,声音信号可以输入。
  话筒MIC和电阻R1将外界的声音信号变成电信号。在外界无声的情况下,三极管T1处于饱和状态,使与非门1的输入端即IC1的2脚(与非门1的声音信号输入端)为低电平,与非门1的输出即IC1的3脚为高电平。最终使与非门2的输出4脚为低电平,白炽灯EL熄灭。若外界有声音,三极管T1将出现反复饱和、截止,使与非门1的2端反复出现高、低电平的转换过程。若与非门1的两个输入端有一个为低电平时,与非门2便输出低电平,只有当与非门1的两个输入端都为高电平时,与非门2才输出高电平。
  当与非门2输出高电平时,通过隔离二极管D1给电容C3充电,当C3充电电压达到与非门3的阈值电平时,使与非门4输出高电平,通过电阻R7触发双向可控硅T2使其导通,主回路便有较大的电流通过白炽灯EL使其发光。T2导通后,由于没有了声音信号,与非门1的输入端IC1的2脚很快变为低电平,从而使与非门2输出为低电平。但延时电路的电容C3通过电阻R8放电,经过大约1分钟的时间下降到与非门3的阈值电平以下,使与非门4输出低电平,当交流电过零点时,T2自动关断,白炽灯EL熄灭。因此,白天白炽灯EL不亮,只有到了晚上话筒MIC接收到声音信号时,才能产生触发信号,使双向可控硅T2导通,白炽灯EL发光,延时一段时间后白炽灯EL自动熄灭。

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