芻議電子工程中聲光雙控?zé)舻脑O(shè)計(jì)

王成

摘要：本文設(shè)計(jì)并制作了聲光雙控自動(dòng)報(bào)警及照明電路。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的各種方案分析，采用紅外對(duì)管、駐極體傳感器以及為主要器件，通過(guò)555多諧振蕩器原理設(shè)計(jì)并制作。本系統(tǒng)有聲控制電路、光控制電路、與門(mén)控制電路和紅外報(bào)警電路，具有報(bào)警照明的功能，利用紅外線的良好的隱蔽性，使報(bào)警器在白天和黑夜都能使用，同時(shí)聲光雙控使照明燈有節(jié)能的作用。

關(guān)鍵詞：電子工程 聲光雙控 節(jié)能設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易操作、成本低、實(shí)用性強(qiáng)，主要是有光控制電路、聲控制電路、與門(mén)控制電路和紅外報(bào)警電路四部分組成。由于整體電路主要是由555時(shí)基集成電路組成，故主要研究555時(shí)基集成塊的工作方式及原理。本設(shè)計(jì)主要考慮了由于與門(mén)控制電路的影響，只有聲光控制電路輸出同時(shí)為高電平時(shí)，照明燈才會(huì)亮，這樣在白天即使有聲音照明燈也不會(huì)亮，只有在黑夜，有聲音的時(shí)候照明燈點(diǎn)亮，起到節(jié)能作用。

一、電子信息工程發(fā)展與意義

近年來(lái)，隨著改革開(kāi)放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展，人民的生活水平有了很大的提高。各種高檔的電子產(chǎn)品和貴重的物品為許多家庭所擁有，然而一些不法分子也越來(lái)月多，人們的防盜意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，防盜的電子產(chǎn)品也相繼而出，例如溫控、聲控、光控等報(bào)警器等比比皆是。然而還是經(jīng)常出現(xiàn)被偷盜的現(xiàn)象，究其最主要原因還是因?yàn)榉辣I報(bào)警器的功能和實(shí)用性等問(wèn)題，而這一現(xiàn)象已是普遍家庭住房的心聲。現(xiàn)在很多小區(qū)都安裝了報(bào)警系統(tǒng)，因而大大提高了小區(qū)的安全程度，有效保證了居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。報(bào)警器雖不是新興產(chǎn)品，但目前它的功能已日趨完備，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，報(bào)警器會(huì)在我們的日常生活中起到巨大的作用。

節(jié)約是我們每個(gè)公民的義務(wù)，節(jié)約也是一種美德，因此節(jié)能是我們現(xiàn)在所提倡的，像一些路燈基本上都是定時(shí)點(diǎn)亮的，這樣有時(shí)候天還沒(méi)有暗下來(lái)就已經(jīng)亮了，不僅不能發(fā)揮作用，而且還浪費(fèi)資源。近年來(lái)，國(guó)家采取財(cái)政補(bǔ)貼的方式、招標(biāo)方式，大力推廣高效節(jié)能的照明產(chǎn)品，這一方面是順應(yīng)全球節(jié)能減排趨勢(shì)的照明應(yīng)用，一方面也是在金融危機(jī)后刺激和拉動(dòng)內(nèi)需的一項(xiàng)戰(zhàn)略決策。在這樣的政策支持下，有效的拉動(dòng)與推進(jìn)了綠色照明光源的發(fā)展，對(duì)整個(gè)節(jié)能光源產(chǎn)業(yè)都起到了積極的推動(dòng)作用。

二、簡(jiǎn)單介紹聲光雙控?zé)舻墓δ芘c電路設(shè)計(jì)

光控制電路主要采用555時(shí)基集成電路，當(dāng)通電后，在夜間，光敏晶體管沒(méi)有受到光線照射而呈高電阻值，555時(shí)基集成塊的2、6腳處于低電平，此時(shí)的555時(shí)基集成電路的3腳輸出高電平，此時(shí)電路為高電平，照明燈亮，電路處于工作狀態(tài)，紅外報(bào)警電路就自動(dòng)斷開(kāi)不工作。在白天或周圍環(huán)境有光線時(shí)，光敏晶體管受到光線照射，呈低電阻值，光控制電路的555時(shí)基集成塊的2、6腳是高電平，555時(shí)基集成電路的3腳輸出低電平，此時(shí)的電路就處于低電平，電路不工作，而此時(shí)的紅外報(bào)警電路就處于高電平工作狀態(tài)。即光控制電路與紅外報(bào)警電路是屬于或關(guān)系。

聲控制電路是將擊掌聲、腳步聲或說(shuō)話等聲音通過(guò)駐極體傳感器將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大由檢波二極管變成直流電壓，使繼電器得電吸合，此時(shí)輸出高電平，當(dāng)沒(méi)有聲音時(shí)，電路處于低電平狀態(tài)。只要聲光電路有一個(gè)電路處于低電平，整個(gè)電路就是低電平，燈不亮，只有全是高電平的時(shí)，才是高電平照明燈亮。

三、電子聲光雙控?zé)舻脑O(shè)計(jì)方案

（一）電路的組成框圖

本設(shè)計(jì)是聲光雙控自動(dòng)報(bào)警及照明電路的設(shè)計(jì)與制作，主要由生控制電路、光控制電路、與控制電路和紅外報(bào)警電路四部分組成。

（二）各模塊設(shè)計(jì)的作用及要求

（1）光控制電路與紅外報(bào)警電路的作用。在光控制電路與紅外報(bào)警電路中，555時(shí)基電路U2、U3接成多諧振蕩器，U2的3腳輸出高電平，VD4導(dǎo)通，通過(guò)繼電器K1的控制，可以控制EL的工作狀態(tài)。U3接入VD7、VD8的目的是為了使輸出的低頻方波有一個(gè)合適的占空比。U3輸出的低頻方波經(jīng)3腳通過(guò)R1 5直接將信號(hào)傳遞給揚(yáng)聲器。當(dāng)工作電壓為1 5V時(shí)，揚(yáng)聲器的阻抗為4Q，通電后，將物體擋住紅外對(duì)管時(shí)，三極管的基極對(duì)地短接而截止，從而揚(yáng)聲器就連續(xù)不斷地發(fā)出報(bào)警聲音。

（2）聲控制電路的作用。在聲控制電路中，是由繼電器K2控制，當(dāng)有擊掌聲、腳步聲或說(shuō)話聲時(shí)，駐極體傳感器將聲音信號(hào)傳入經(jīng)過(guò)VT3，VT4的兩級(jí)放大，再經(jīng)過(guò)檢波二極管VDl、VD2整流變成直流，使電路導(dǎo)通，成為高電平。與門(mén)電路連接聲控與光控電路。

四、電子聲光雙控?zé)舻脑O(shè)計(jì)原理

該電路主要由生控制電路、光控制電路、與控制電路和紅外報(bào)警電路四部分組成。當(dāng)有擊掌聲、腳步聲或說(shuō)話聲是，駐極體傳感器BM將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)VT3、VT4兩級(jí)放大。被放大的信號(hào)經(jīng)VDl、VD2整流，變成直流電壓，使VT5導(dǎo)通。VT5一旦導(dǎo)通，繼電器K2得電吸合，并常開(kāi)觸點(diǎn)K2-1閉合起自保作用，保證VT5在聲音過(guò)后由R10維持其導(dǎo)通。VT5導(dǎo)通，B點(diǎn)輸出高電平。當(dāng)沒(méi)有聲音時(shí)，VT5截止，因而B(niǎo)點(diǎn)呈低電平。與門(mén)控制電路由VD4和VD5組成2輸入與門(mén)電路。P=AB，A或B中只要有一個(gè)是低電平，P點(diǎn)即為低電平；只有當(dāng)A及B都是高電平時(shí)，P點(diǎn)才呈高電平。如上所述，白天或是有光線照射時(shí)，A點(diǎn)呈低電平，這時(shí)即使有聲音（即B點(diǎn)為高電平），此時(shí)若有聲音（即B點(diǎn)為高電平），P點(diǎn)才呈高電平使VT5導(dǎo)通，繼電器K1得電吸合，常開(kāi)觸點(diǎn)K1-1閉合，照明燈EL點(diǎn)亮。

五、總結(jié)

燈是居家照明的重要組成部分（如樓道、衛(wèi)生間、小巷等），傳統(tǒng)的聲光控?zé)羰怯新暪饪亻_(kāi)關(guān)和普通白熾燈組合而成，普通白熾燈壽命短，光效低造成了能源的巨大浪費(fèi)。在地球資源日漸衰竭的今日，環(huán)保、節(jié)能是當(dāng)今各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重心，尤其是需要消耗大量電力的照明產(chǎn)業(yè)，在燈種的研發(fā)上，更是趨向環(huán)保、節(jié)能的特性上著眼。因此，開(kāi)發(fā)新型高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、顯色指數(shù)高、環(huán)保的光源對(duì)居家照明節(jié)能具有十分重要的意義。