实训项目10用声光控延时开关一、实训目的用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、制作容易、工作可靠等优点，适合学生实训制作。通过这个项目的实训让学生们掌握数字器件和模拟器件的结合作用方法。二、实训原理声光双控延时灯开关的电路如图10-1所示，其中H是为便于说明原理而绘出的被控照明灯。单向晶闸管VS和晶体二极管VD2～VD5组成了开关的主回路；CMOS数字集成电路A（I～IV)与外围元件组成了自动控制电路：电阻器R7,R8和电容器C3组成了电阻降压滤波电路，输出约lOV直流电，供控制电路工作用电。接通220V电源，控制电路处于守候状态，门电路Ⅰ的两个输入端电压中至少有一个低于其阐值电平（约1/2VDD），门电路Ⅱ和门电路N均输出低电平，VS因无触发信号而阻断，被控电灯H不亮。当夜晚话筒B接收到附近人走路脚步声或说话声时，三极管VT输出放大后的音频信号，其正脉冲电压（>1/2VDD)经门电路I、门电路II整形后，使门电路II输出高电平。该高电平一面通过VD1向C2充电，一面通过门电路III图10-1声光双控延时开关电路图整形后控制门电路IV输出高电平，使VS导通，H通电自动发光。声响过后，C2通过R5缓慢放电，维持门电路N继续输出高电平，使H延时点亮约1分钟。随后，C2两端电压下降至1/2VDD以下，控制电路恢复守候状态，H自动熄灭。如果是白天，由于光敏电阻器RL受光照呈低阻值，与RL相接的门电路I输入端为低电平(<1/2VDD)。门电路I被“封锁”，声音信号无法加到后面的延时电路，故VS始终保持关断状态，H不亮。三、元器件选择A(I～IV)选用CD4011型二输入端四与非门数字集成电路，它采用塑料双列直插形式封装，共有14个引出脚，其引脚排列如图10-2所示。CD4011也可用CC4011,TC4011或MC14011型等同类数字集成电路块来直接进行代换。VS用MCR100-6（1A，600V）或BT169D、2N6565型塑封单向晶闸管，外形如图1-3所示。如负载电流大可选用3A、6A、10A等规格的单向可控硅，单向可控硅的外形如图4所示，它的测量方法是：用R×1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极(如印制板图所示)，这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极k，这时表针有读数，黑表笔马上离开控制极k这时表针仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接说明该可控硅是完好的。VT用9014或3DG8型硅NPN小功率三极管，要求电流放大系数β＞100，VD1选用1N4148型硅开关二极管，VD2～VD5用1N4007型硅整流二极管。RL用MG44-03型塑料树脂封装光敏电阻器，其他亮阻≤5KΩ,暗阻≥1MΩ的光敏电阻器也可代用。R1～R8均用RTX-1/4W型碳膜电阻器。C1用CTl型瓷介电容器，C2,C3用CD11-16V型电解电容。B用CM-18W型高灵敏度驻极体话筒，也可选用一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用R×100档将红图10-2CD4011的引脚排列图图10-3可控硅外形图表笔接外壳的s、黑表笔接d，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好，摆动越大灵敏度越高；其他型号的只要直流阻抗≥6KΩ也可代用。X1、X2用拆自废旧电灯壁开关或插座上的小型铜质接线桩。二极管采用普通的整流二极管IN4001～IN4007。总之，元件的选择可灵活掌握，参数可在一定范围内选用。四、制作与调试图10-4所示是该声光双控延时灯开关的印制电路板焊接图。印制电路板最好采用环氧基质铜箔板制作，实际尺寸约为45mm×40mm。焊接好的电路板可装入体积合适的绝缘小盒内，亦可安装在经过改造后的86或75系列壁式开关盒内。注意在盒面板为H开出受音孔、为RL开出感光孔。改变R2阻值，可调整声控灵敏度；改变R4阻值，可调整光控灵敏度；改变R5阻值或C2容量，可调整延时照明时间。一般按图10-1选择元器件参数，经过单间调试便可正常工作。该开关适合控制120W以内的普通白炽灯泡。它的最大特点是采用相线（火线）进开关的两线制，可以直接取代普通机械式手动开...
