本文介绍一款用通用集成电路制作完成的新型声

作者:admin    来源:未知    发布时间:2019-03-31 01:38    浏览量:

  声控灯应用较广,但易受环境的噪声干扰而产生误动作。本文介绍一款用通用集成电路制作完成的新型声控灯,其抗干扰能力比常见声控开关要强:受二次冲击声亮,再受二次冲击声暗。而且要求二次声音的时间间隔大于0.3s,小于0.8s,满足条件的声音有效,否则无效。这样的控制才是“智能化”的控制,才是生活中需要的控制。

  本声控灯由声波采集,脉冲形成、CD4013为核心组成韵单稳态电路、定时延时电路、双稳态电路、可控硅控制电路等电路组成,它们之间巧妙的作用使其只接收具有一定规律的两个冲击声响,例如,适当快慢的两次拍掌声,而对其他无规律的声响(如说话声、雷声)则不响应。本新型声控白炽灯造价便宜,仅8元左右。

  抗干扰能力较强的新型声控灯要求如下:1)掌声响两次,灯才亮或灭;2)在2s内的掌声才有效;3)两次掌声的间隔在0.5s以上才有效;4)在5m远处击掌能进行控制。

  设计思路:1)控制灯的亮暗,用继电器或可控硅。本设计用可控硅,其优点是所需的控制电流小,几mA足矣;体积比继电器要小。2)双稳态电路有分立元件组成的和集成电路的两种。本文采用CMOS集成电路设计:其优点是设计成的控制电路功耗小,电路的一致性好,抗干扰性强。3)声音是模拟信号,需将模拟信号转变成脉冲信号。在CMOS集成电路中,集2)、3)特点应用于一体的可用CD4013集成块来实现。4)驻极体话筒得到的声音信号较弱,要适当放大声音信号,使其有较高的灵敏度。

  根据上述内容,可画出本控制电路的结构方框图,如图1所示。可见系统由声音信号传感器电路、信号放大电路、CD4013为核心组成的单稳态电路和双稳态电路、可控硅控制电路、简易电源电路以及一些辅助电路构成。

  电路设计要遵从简洁至上原则,根据系统框图所示添加器件。图2是声控灯的初始电路图,在万能板上焊接实验后,基本能满足系统的要求,但声控灵敏度太低,有效距离仅1m左右。看来需改进电路,以提高声控灵敏度。

  在图2的基础上,将Q1放大的声音信号进行检波,由Q2再次放大,设计成如图3所示的声控电路,声控灵敏度大幅度提高,有效距离达到5m,满足了要求。

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