声光控电路的安装与调试

项目八　声光控电路的安装与调试

项目描述

本项目题研究的是声光控楼道灯延时电路的设计与制作，其主要工作方法是由声控和光控传感器来感应周围环境的变化而做出相应的动作，从而控制照明灯的开与关。白天当光线照射到光敏二极管上时，其通过感应使电路封锁声音通道，使声音脉冲不能通过，则灯泡不受声音控制，即声控传感器暂时失去作用，灯泡不亮。夜间或光线较暗时，光敏二极管因无光照呈低阻，经感应使声音通道开通，当有人走动或有人谈话时，通过声控传感器的感应，使得灯泡自动点亮，经过内部设定的时间后，灯泡自动熄灭。

项目目标

1．熟悉可控硅的原理及符号

2．熟悉整个声光控电路的原理并能简单分析其原理

项目实施

任务一　了解产品的功能

声光控开关必须同时具备2个条件：声、光才起作用。从声光控开关的结构上分析，开关面板表面装有光敏二极管，内部装有柱极体话筒。而光敏二极管的敏感效应，只有在黑暗时才起到作用（可用液晶万用表测得数值）。也就是说当天色变暗到一定程度时，光敏二极管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流，使光敏二极管一路电路处在关闭状态，这时在楼梯口等处只要有响声出现，柱极体话筒就会产生脉冲电流，这时声光控制开关电路就起作用。

任务二　简单原理分析

学一学　声光控电路的基本原理

声光控开关的工作原理：220V电压通过D3～D7降压整流后，经过R7限流，D2、C3稳压滤波，为电路提供稳定的工作电压。R4、RG组成分压电路，白天由于光照RG阻值变小，YFA的1脚电位被拉低，由与非门的逻辑关系可知此时YFA3脚输出为高电平，经过YF的2脚反相变为低电平，D1截止后级电路不动作。晚上光线暗RG阻值变大，YFA的1脚电位升高，如果此时有声音被MIC接收，经C1耦合T1放大，在R3上形成音频电压，此时电压如果高于1/2电源电压，则YFD的13脚输出低电平，经YFB反相，4脚输出的高电平经D1向C2瞬间充电，使YFC输入端接近电源电压，10脚输出低电平，由YFD反相缓冲后经R6触发可控硅导通，电灯正常点亮（此时则由C3向电路供电）。如此后无声被MIC接收，则YFA输出恢复为高电平，C2通过R5缓慢放电，当C2电压下降到低于1/2电源电压时YFC反转、YFD反转，可控硅（SCR）截止电灯关闭，等待下次触发。

看一看　可控硅的符号与实物

图2－8－1可控硅符号与实物图

读一读　声光控电路原理图

图2－8－2　声光控电路原理图

任务三　准确检测元器件

元器件的检测是一项基本功，如何准确有效地检测元器件的相关参数，判断元器件是否正常，不是一件千篇一律的事，必须根据不同的元器件采用不同的方法，从而判断元器件正常与否。根据元器件清单进行检测，必须做到无遗漏，把不符合要求的元器件检测出来。

识一识　各个元件的好坏

同学们在教师的指导下设计了以下6个问题。

（1）色环电阻器如何识读？

（2）电解电容器的工作极性如何判别，质量好坏如何检测？

（3）涤纶电容器的容量怎么识读？

（4）发光二极管的正负极性如何判别？

（5）三极管的管脚与类型怎样判断？

（6）扬声器的极性如何判别？直流电阻值怎么测？

任务四　读懂工艺要求

学一学　电路板的工艺要求

（1）电阻、二极管均采用水平安装（发光二极管除外），并贴紧万能板。电阻的色环方向应该一致。

（2）三极管、发光二极管立式安装，底面与万能板距离为6±2mm。

（3）电容器、电位器、按钮直立式安装，底面与万能板距离不大于4mm。

（4）电源变压器用螺紧固在印制板上，螺母均放在导线面。变压器次级绕组向内，引出线焊在印制板上。变压器初级绕组向外，电源线从印制板导线面穿过电源线孔A并打结后与初级引出线焊接，再用绝缘胶布分别将2根线的焊头包密包紧，绝不允许露出线头。

（5）所有插入焊盘孔的元器件管脚及导线均采用直脚焊．剪脚留头在焊面以上0．5～1mm。

任务五　整机装配与调试检测

试一试　整机装配与调试

将光敏二极管用不透光的物体遮挡住，测量Q1发射极对地电压，当在话筒边发出声音时，测得的电压就为5V以上，没有声音后又变为0V。

节电开关，在白天或光线较亮时，节电开关呈关闭状态，灯不亮，夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。当有人经过该开关附近时，脚步声等把节电开关启动，灯亮，延时40～50s后节电开关自动关闭、灯灭。

任务六　掌握故障排除方法

修一修　电路板的故障

1．元器件安装完成后，正常情况下通电220V电压检查元器件是否安装正确

2．在这种不明确情况下，可以不通交流电，加入8V直流电压到D4阳极，检查各个三极管工作电压

（1）V_e＝＋6．8V（Q1的e极电压）。

（2）检查电子开关是否正常。用万用表电压挡检测可控硅（SCR100—6）阴阳极电压，当短接Q1的e、c极，可控硅（SCR100—6）阳极电压下降为零时，此说明电子开关电路正常。

（3）检测MIC话筒两端电压2～3V，说明MIC话筒连接正确。再检查RG光敏二极管两端电压值，光照时电压较低，不受光时电压较高，说明光控电路工作正常。

以上各项测试是正常工作时的电压变化情况，如实际制作好后不能实现设计的功能，按照单元电路的分析方法，分步查找原因。

拓展训练

（1）电路中的主要元器件是使用了CMOS数字集成电路CD4011，其内部含有4个独立的与非门VD1～VD4，使电路结构简单，工作可靠性高，请画出它的内部结构图。

（2）课后翻阅资料，画出采用两级三极管放大电路的声光控开关的电路图，并比较2种电路各自的优、缺点。