聲控閃爍燈的制作

摘 要:聲控閃爍燈是利用微型話筒把聲信號轉化為電信號，使小燈隨著音頻信號的強弱進行閃爍。筆者就中職電子實訓課上用面包板做的聲控閃爍燈電路做了詳細介紹，包括聲控閃爍燈原理圖及分析、元器件檢測、電路組裝與調試等，為電子實訓課做了有益的嘗試。

關鍵詞:聲控 閃爍燈 面包板 組裝 調試

中圖分類號:TM13文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0083-02

聲控技術是利用微型話筒把聲信號轉化為電信號，從而實現聲音對燈的控制。傷殘病人用聲音就可以打開門窗、窗簾、電燈等。在現實生活中，我們所接觸的聲控實例很多:聲控閃爍燈、聲控樓道燈、聲控玩具、聲控手機、音樂噴泉等。

聲控閃爍燈是聲控技術在實際生活中的具體應用，其現象是小燈會隨著音頻信號的強弱進行閃爍。當有聲音較大時，小燈閃爍發(fā)光;聲音較小或無聲時，小燈不發(fā)光。同時，電路還具有延時的功能。如何用微型話筒實現聲控的功能呢？同時如何利用元器件實現延遲的功能呢？在電子課的項目實訓教學中，我?guī)ьI學生用面包板做了嘗試，效果不錯。具體分析如下:

1 聲控閃爍燈原理圖及分析

聲控閃爍燈是利用了聲學和電學的主要原理，即用聲音傳感器將聲音信號轉換為電信號從而推動晶體三極管使電路導通工作。聲控閃爍燈電路主要由拾音器(駐極體電容話筒)、晶體管放大器和發(fā)光二極管等構成。當有聲音時，其聲音將被拾音器拾取，并被轉換為電信號，此時燈亮(如圖1)。

靜態(tài)時，VT1處于臨界飽和狀態(tài)，使VT2截止，LED1和LED2皆不發(fā)光，R1給電容話筒MIC提供偏置電流，話筒拾取室內環(huán)境中的聲波信號后即轉為相應的電信號，經電容C1送到VT1的基極進行放大，VT1、VT2組成兩級直接耦合放大電路，只要選取合適的R2、R3便無聲波信號繼續(xù)通過。VT1處于臨界飽和狀態(tài)，而使VT2處于截止狀態(tài)，兩只LED中無電流流過而不發(fā)光。當MIC拾取聲波信號后，就有音頻信號注入VT1的基極，其信號的負半周使VT1退出飽和狀態(tài)，VT1的集電極電壓上升。VT2導通，LED1和LED2點亮發(fā)光，當輸入音頻信號較弱時，不足以使VT1退出飽和狀態(tài)，LED1和LED2仍保持熄滅狀態(tài)，只有較強信號輸入時，以光二極管才點亮發(fā)光，所以，LED1和LED2能隨著環(huán)境聲音(如音樂、說話)信號的強弱起伏而閃爍發(fā)光。

2 元器件檢測

在安裝之前，應用萬用表認真檢測各元器件是否正常，重點檢測發(fā)光二極管的單向導電性、話筒能否正常工作以及三極管的管腳順序排列等。

2.1 駐極體話筒

駐極體話筒MIC的基本結構由一片單面涂有金屬的駐極體薄膜與一個上面有若干小孔的金屬電極構成。駐極體話筒靈敏度越高，其效果越好。它的外形和測試方法見圖2，對話筒吹氣時，萬用表指針擺動越大，駐極體話筒越靈敏。接入電路時要區(qū)分極性，和外殼相連的為負極、接地，另一個則為正極。

2.2 三極管

圖3為三極管的示意圖，型號規(guī)格為9014NPN型。

三極管如圖所示的擺放，標1的引腳為發(fā)射極，中間引腳為基極，另一個引腳為集電極。

2.3 電解電容

圖4為電解電容，其管腳有正負之分，長腳為正，短腳為負。

另外，三只金屬膜電阻可以通過色環(huán)電阻讀取的方式讀出電阻值，并用萬用表加以檢驗。

3 電路組裝與調試

此項目我們采用面包板來進行組裝和調試。面包板具有插接方便、省時、便于修改、安全、節(jié)省成本、加深電路的理解等眾多優(yōu)點，是電子專業(yè)老師的好幫手。在面包板上進行電路的連接時，要注意:面包板的五個孔一排的均是導通的;元器件管腳不宜太長，否則可能短路;電源和地所連接的一列不全相連;三極管、電解電容不要接反。圖5為插接參考圖:

通電后先測試VT1的集電極電位使其在0.2-0.4V之間，如果該電壓太低則施加聲音信號后VT1不能退出飽和，VT2則不能到導通;如果該電壓超過VT2的死區(qū)電壓，則靜態(tài)時VT2就導通，使LED1和LED2點亮發(fā)光。

本實驗中，一定要注意用電安全。在測量、組裝、調試時，務必不能給線路板通電，只有在組裝調試結束經老師檢查無誤后才能通電試驗。

4 思考與總結

大部分的同學都能在老師的指導下進行電路的插接與調試，并且看到了閃爍效果，覺得學有所用，大大激發(fā)了同學們學習電子課程的熱情和積極性，成功后喜悅的表情溢于言表此時，教師提出問題:如需大聲說話發(fā)光管才閃爍，應該怎么調節(jié)電路？將知識進一步拓展提高，讓學有余力的同學能根據老師的原理分析找到答案:可以適當減小R3，也可更換值更大的三極管。至此，此項目的理論和實踐目標均已基本達到。面包板的電路調試成功后，教師可以指導學生在萬能板上安裝接線圖并進行焊接，這樣聲控閃爍燈的成品就做好了。

聲控閃爍燈電路盡管也能實現對燈的控制功能，但其功能還是不完善的，為此應對其電路進行完善提高:如將聲控和光控有效組合成聲光控延時電路，這樣才具有更為現實的意義。

參考文獻

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[4]北京電子科技職業(yè)學院實訓項目:聲控燈的制作.