【一种声光双控节能开关的研制】声光控开关电路图

　　摘要:介绍了声光双控节能开关的组成、性能、适用范围及工作原理,并给出了系统原理图及元器件的选择。该系统主要由电源电路、感光电路、检音电路和控制电路四部分组成,通过光敏电阻检测光强,利用电容麦克风(MIC)检测声音。声、光信号分别输入与非门CD4093的输入端,来控制可控硅的通断,从而来控制电路的状态。实验证明该系统具有功耗低、性价比高、结构简单等特点,使用效果较好,具有进一步推广应用的价值。
　　关键词:声光 节能 开关
　　
　　0 引言
　　 在学校、机关,厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道,长明灯现象十分普遍,这就造成了能源的极大浪费。另外,由于频繁开、关或者人为因素,墙壁开关的损坏率极高,不仅增大了维修量,而且浪费资金。因此研制声光双控节能开关对提高自动化水平、节约资源等许多方面都具有十分重要的意义,文章对声光双控节能开关进行了较全面的介绍。
　　
　　1 声光双控节能开关的结构框图
　　 声光双控节能开关就是利用声音和光强来控制电路的通、断状态,从而实现灯的亮和灭。即:声音强度达到一定响度,且光线暗到一定程度时灯自动点亮,延时点亮一段时间后自动熄灭。因此,声光双控节能开关的功能就是通过特定的元器件将声音信号、光强信号分别转换为电信号,进一步转化为开关的控制信号。该系统结构框图[1,2]如图1所示。
　　
　　2 电路组成及工作原理
　　2.1 电路组成
　　 声光双控节能开关主要由电源电路、控制电路、感光电路、检音电路四部分组成,其电路[3,4]如图2所示。
　　2.2 工作原理
　　 电路的工作电源由交流220V经过全波整流并有电阻R1、R2分压,电容E1滤波,得到18V左右的低电压直流电压给CD4093、光检测电路、声音检测电路和音频放大器供电。在白天,光敏二极管P1呈现低电阻,CD4093的2脚也为低电平,其3脚为高电平,IC1B输出低电平,VD5截止,IC1C输出高电平,IC1D输出低电平,可控硅TR1无触发电压,灯泡不亮。当光线暗到一定程度时,光敏二极管P1呈现高阻态,CD4093的2脚也为高电平,麦克风(MIC)拾取到的声压足够高时,CD4093的1脚也为高电平,IC1B输出低电平,VD5导通,并对电容E2充电,同时IC1C输出低电平,IC1D输出高电平,可控硅TR1被触发导通,灯泡点亮。声音信号消失后,E2通过R7放电,可使灯泡持续点亮一段时间再熄灭,E2通过R7放电时间即为灯泡的点亮时间。
　　
　　3 元器件的选择[5]
　　 IC选择的是带有施密特触发器功能的集成电路CD4093。可控硅TR1选用1A/44OV的进口可控硅100-8型,如负载电流大可选用3A、6A、10A 等规格的可控硅。麦克风(MIC)选用的是一般收录机用的小话筒。光敏电阻选用的是625A型,有光照时电阻为20k以下,无光照时电阻大于100M,说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管1N4007.总之,元件的选择可灵活掌握,参数可在一定范围内选用。其它元件按图2所注即可。
　　
　　4 结语
　　 如果公共场所的照明灯采用此声光双控节能电路,即能实现“人来灯亮,人走灯灭”的全自动高效节电,可提高节电率80%以上。如果全国各宾馆、商店、商场、高校……的卫生间、楼梯、走廊、车库等公共场所照明均采用此种声光控制,则可以节约的电量是非常可观的。由于整个控制电路的功耗很小,又无明显发热元件,故可以长期通电,使用起来方便又经济,且简单易行、便于维护、实用性强,具有很好的推广应用价值。若该电路结合简单的单片机控制,即可构成多功能的声光控制节能电路。
　　
　　参考文献
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　　基金项目:菏泽学院自然科学基金资助课题(NO.XY07WL01);山东省高等学校实验技术基金资助课题(NO.S04W138)
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