聲控?zé)舻脑O(shè)計(jì)與制作.docx

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1、電子小制作:自制聲控?zé)袈暱責(zé)粢呀?jīng)廣泛應(yīng)用在居民樓的樓道中,它給人民的生活帶來很多的方便。這些聲控?zé)綦娐分袔缀醵际褂昧思呻娐?并且直接使用220V的交流電源。雖然這樣做簡化了電路,但對(duì)于初學(xué)者來說他們理解電路有一定的困難,調(diào)試電路也具有一定的危險(xiǎn)性。這里介紹一個(gè)簡單的聲控?zé)綦娐?采用了三極管等分立元件和低壓電源,不僅適合初學(xué)者的學(xué)習(xí),而且通過電路中的繼電器也可以控制其它電器進(jìn)行工作。當(dāng)你對(duì)著聲控電路拍手或喊叫時(shí),電路中的繼電器會(huì)動(dòng)作,如果用它控制小燈,可以使小燈工作幾秒鐘,然后自動(dòng)關(guān)閉。一、元器件的準(zhǔn)備序號(hào)元器件規(guī)格R1、R2680kΩ、1/8W碳膜電阻器R3330kΩ、1/8W碳膜電

2、阻器R413kΩ、1/8W碳膜電阻器R5、R62.7kΩ、1/8W碳膜電阻器C110μF/10V電解電容器C247μF/10V電解電容器C3100μF/10V電解電容器VD1N4148二極管VT1~VT39014等NPN型三極管VT49015等PNP型三極管BΦ27壓電陶瓷片KJRC4098型6V繼電器SA1×2小型開關(guān)?6V電池夾?50mm×25mm電路板所用的元器件如表7所示。電路中使用了一只Φ27的壓電陶瓷片,它的符號(hào)和外形見圖7-1所示,最好帶有共鳴腔。電路板是按JRC4098型6V繼電器的尺寸設(shè)計(jì)的,也可以根據(jù)需要選用其他符合要求的繼電器。電路也可以使用外接電源。圖7-1壓電

3、陶瓷片的符號(hào)和外形三、電路工作原理圖7-2中三極管VT2、VT3及其電阻器、電容器組成了單穩(wěn)態(tài)電路。電阻器R3為三極管VT2提供了基極電流;而三極管VT3的基極電流則是從三極管VT2的集電極電阻R4上得到的。三極管VT2集電極與三極管VT3基極之間是直接耦合的;而三極管VT3集電極與三極管VT2基極之間的耦合則是由電容器C2來完成的。電阻器R4是三極管VT2的集電極負(fù)載,三極管VT3的集電極負(fù)載是電阻器R5。單穩(wěn)態(tài)電路的特點(diǎn)是它只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。電路在沒有信號(hào)輸入時(shí),選擇合理的R3使三極管VT2穩(wěn)定在飽和狀態(tài),此時(shí)它的集電極電壓約為0.3V以下。這樣使三極管VT3穩(wěn)定在截止?fàn)顟B(tài)。這就是

4、單穩(wěn)態(tài)電路的穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)負(fù)脈沖通過C1到達(dá)三極管VT2的基極時(shí),三極管VT2開始趨向截止,它的集電極電流減小,集電極電壓升高;經(jīng)過直接耦合,使三極管VT3的基極電壓升高,三極管VT3開始導(dǎo)通,它的集電極電壓下降;經(jīng)電容C2的藕合又使三極管VT2的基極電壓進(jìn)一步下降(雖然這時(shí)負(fù)脈沖已經(jīng)不再存在),形成一個(gè)正反饋,很快達(dá)到一個(gè)新的狀態(tài)。此時(shí)三極管VT2截止,三極管VT3飽和導(dǎo)通。這就是單穩(wěn)態(tài)電路的暫穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象。單穩(wěn)態(tài)電路的暫穩(wěn)態(tài)是不能持久的。在暫穩(wěn)態(tài)期間,電容器C2通過電阻器R3進(jìn)行放電,隨著放電的進(jìn)行,三極管VT2的基極電壓逐漸升高,當(dāng)它達(dá)到0.5V以上時(shí),三極管VT2開始導(dǎo)通,正反饋

5、現(xiàn)象再次發(fā)生,整個(gè)電路很快又回到VT2飽和導(dǎo)通,VT3截止的穩(wěn)定狀態(tài)。電容C2通過電阻R3的放電過程決定了電路暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間。根據(jù)計(jì)算,這個(gè)時(shí)間T=0.7×R3×C2。在本電路中電阻R3為330KΩ,電容C2為47μF,所以T=0.7×330×103×47×10-6≈1ls.根據(jù)這個(gè)公式改變電阻R3或電容C2的參數(shù),可以延長或縮短電路的延遲時(shí)間。電路復(fù)原后,電容器C2通過電阻器R5和三極管VT2的發(fā)射結(jié)進(jìn)行充電。充電完成后電路才可以接收下一次的觸發(fā)。電路中的B是一只壓電陶瓷片,它能將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。壓電陶瓷片所轉(zhuǎn)換的電信號(hào)很微弱,只有通過由三極管VT1組成的放大器把微弱的信號(hào)進(jìn)

6、行放大后,才能去觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路。放大后信號(hào)中的負(fù)脈沖作用在三極管VT2的基極上時(shí),可以使單穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)。電路中的電容器C3是電源退耦濾波電容器。在電路的穩(wěn)態(tài)過程下,單穩(wěn)態(tài)電路中三極管VT2導(dǎo)通,三極管VT3截止。三極管VT3的集電極為高電平,接在它上面的三極管VT4是PNP型三極管,所以三極管VT4沒有導(dǎo)通,繼電器不工作。一旦有外界的聲音來觸發(fā)電路,單穩(wěn)態(tài)電路中三極管VT2的基極受到負(fù)脈沖的作用而截止,單穩(wěn)態(tài)電路處在了暫態(tài)的過程中。這時(shí)三極管VT3導(dǎo)通,它的集電極電壓下降,導(dǎo)致與它連接的三極管VT4也導(dǎo)通,繼電器吸合。由于單穩(wěn)態(tài)電路的暫態(tài)時(shí)間是由電阻器R3與電容器C2的參數(shù)決定的,所以

7、十秒鐘后單穩(wěn)態(tài)電路會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)過程下,繼電器停止工作。圖7-2聲控電路電原理圖三、電路的制作與調(diào)試圖7-3是聲控電路的電路板安裝圖,圖7-4是電路板元件圖。對(duì)照電原理圖7-2中元器件的數(shù)值認(rèn)清元器件。安裝時(shí)首先將六只電阻器焊到電路板上,然后依次將電容器、二極管、三極管、繼電器焊到電路板上,注意電解電容器的極性和三極管的管腳排列。壓電陶瓷片要通過導(dǎo)線與電路板連接,注意在焊接壓電陶瓷片時(shí),時(shí)間不能太長以免燙壞壓電陶瓷片的鍍銀層。小型開關(guān)和電池夾