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曾俊超-智能声光控制电路

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简介

基于NE555的声光控智能灯设计是一个典型的模拟电路应用,通过NE555定时器、光敏电阻、咪头和三极管等元件的协同工作,实现了声光两级控制和延时自动控制功能。该电路不仅具有结构简单、成本低的优点,

简介:基于NE555的声光控智能灯设计是一个典型的模拟电路应用,通过NE555定时器、光敏电阻、咪头和三极管等元件的协同工作,实现了声光两级控制和延时自动控制功能。该电路不仅具有结构简单、成本低的优点,
复刻成本:20

开源协议

GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)
创建时间:2025-01-02 14:15:34更新时间:2025-04-07 03:31:46

描述

基于NE555的声光控智能灯设计原理解析

1 项目描述

  基于NE555的声光控智能灯设计,集声控、光控、延时自动控制技术为一体。当拨动开关S1未打开时,咪头MIC采集声响时,VOUT显示灯会通电亮灯。当拨动开关S1打开时,受光控自锁,光敏电阻LDR受光线影响时,即光线较强时,有声响也不通电亮灯;光敏电阻LDR不受光线影响时,即光线较暗时,有声响时显示灯VOUT会通电亮灯。 可通过调节电位器RP1的阻值,来改变VOUT显示灯的亮灯时长。

2 总体方案

  总体方案系统框图如图所示,声光控智能灯电路为声光两级控制照明电路,照明灯开关队光线强弱的感应控制是第一级开关,对声音的感应控制是第二级开关。延时控制通过NE555定时器构成的单稳态触发电路实现。

3 电路原理

  电源部分采用采用Micro USB接口沉板设计,板载5.08mm_3P螺钉式接线端子,可外接电源供电和输出VOUT电压。通电时,二极管D1起防倒灌作用,POWER指示灯亮起,电源供电正常。

  未打开拨动开关S1时,光敏电阻LDR不起作用,咪头MIC采集到声音信号,经三极管Q1和Q2放大至NE555定时器的2脚触发,NE555定时器的3脚输出高电平,VOUT显示灯亮起。

  打开拨动开关S1时,白天光线较强时,光敏电阻LDR受光线的影响,阻值减小,NE555定时器的4脚电压被拉低,NE555定时器复位,即使咪头MIC采集到声音信号,NE555定时器的3脚始终输出为低电平,VOUT显示灯不会亮起。傍晚环境光线变暗后,光敏电阻LDR不受光线的影响,阻值增大,NE555定时器的4脚电压升高,NE555定时器正常工作,咪头MIC采集到声音信号,经三极管Q1和Q2放大至NE555定时器的2脚触发,NE555定时器的3脚输出高电平,VOUT显示灯亮起,声音消失后,NE555处在暂稳态状态,当电容C2电压充电升高至NE555定时器的6脚的阈值电压2/3VCC时,7脚呈现低阻态,电容C2通过7脚内部对地放电,3脚电压变成低电平,VOUT显示灯熄灭。

  NE555暂稳态的工作时间长短决定了VOUT显示灯亮的时间长短,通过调节电位器RP1的阻值,可改变NE555定时器3脚产生的脉冲频率和占空比。当电位器阻值减小时,VOUT显示灯亮灯时间变短;当电位器阻值增大时,VOUT显示灯亮灯时间变长。

以下是该电路中元器件选择的原因分析,包括其大小、参数等方面的考虑:

1. 电源部分

    • Micro USB接口
      • 选择原因:Micro USB接口是一种常见的电源输入接口,体积小,便于设计和使用。
      • 参数:支持5V直流电源输入,符合电路的供电需求。
    • 板载5.08mm_3P螺钉式接线端子
      • 选择原因:螺钉式接线端子便于外接电源和输出电压,连接可靠,适合电路的供电和输出需求。
      • 参数:支持5V直流电源输入和输出,符合电路的供电需求。
    • 二极管D1
      • 选择原因:二极管D1用于防倒灌保护,防止外部电源反接导致电路损坏。
      • 参数:选择耐压值大于电源电压的二极管,如1N4007(耐压1000V,电流1A),确保电路安全。
    • POWER指示灯
      • 选择原因:用于指示电源供电状态,方便用户了解电路是否通电。
      • 参数:选择工作电压为5V的LED指示灯,功耗低,寿命长。

2. 声控部分

    • 咪头MIC
      • 选择原因:咪头MIC用于采集环境声音信号,将声音信号转换为电信号。
      • 参数:选择灵敏度高、频率响应范围广的咪头,如驻极体咪头,确保能够准确采集声音信号。
    • 三极管Q1和Q2
      • 选择原因:用于放大咪头MIC采集到的声音信号,将微弱的声音信号放大到足以触发NE555定时器的程度。
      • 参数:选择NPN型三极管,如9014或9013,具有较高的放大倍数(β值),确保信号放大效果。
    • NE555定时器
      • 选择原因:作为核心控制芯片,接收放大后的声音信号,控制VOUT显示灯的亮灭。
      • 参数:NE555定时器具有稳定的定时性能和较高的可靠性,适合用于延时控制电路。

3. 光控部分

    • 光敏电阻LDR
      • 选择原因:光敏电阻LDR用于检测环境光线强度,其阻值随光线强度变化而变化。
      • 参数:选择灵敏度高、响应速度快的光敏电阻,如CdS光敏电阻,确保能够准确检测光线强度。
    • 拨动开关S1
      • 选择原因:用于控制光控功能的开启和关闭。
      • 参数:选择小型拨动开关,体积小,便于安装,接触可靠,确保电路的稳定运行。

4. 延时控制部分

    • 电位器RP1
      • 选择原因:用于调节NE555定时器的暂稳态工作时间,从而改变VOUT显示灯的亮灯时长。
      • 参数:选择可调范围合适的电位器,如10kΩ-100kΩ的线性电位器,确保能够灵活调节延时时间。
    • 电容C2
      • 选择原因:与电位器RP1一起决定NE555定时器的暂稳态时间,影响VOUT显示灯的亮灯时长。
      • 参数:选择耐压值合适的电容器,如0.001μF-1μF的电解电容,确保电路的稳定运行。
    • 电阻R1和R2
      • 选择原因:与电容C2一起构成定时器的充放电电路,影响定时器的工作状态。
    • 参数:选择阻值合适的电阻,如1kΩ-10kΩ的电阻,确保充放电时间的准确性。

5. 显示部分

    • VOUT显示灯
      • 选择原因:用于指示电路的工作状态,当NE555定时器的3脚输出高电平时,显示灯亮起;当3脚输出低电平时,显示灯熄灭。
      • 参数:选择工作电压为5V的LED显示灯,功耗低,寿命长,确保显示效果清晰。

总结

    • 电源部分:选择Micro USB接口和螺钉式接线端子,确保电源输入和输出的稳定性和可靠性;选择二极管D1和POWER指示灯,确保电源安全和状态指示。
    • 声控部分:选择咪头MIC和三极管Q1、Q2,确保声音信号的准确采集和放大;选择NE555定时器,确保控制信号的稳定性和可靠性。
    • 光控部分:选择光敏电阻LDR和拨动开关S1,确保光线强度的准确检测和光控功能的灵活控制。
    • 延时控制部分:选择电位器RP1、电容C2和电阻R1、R2,确保延时时间的准确调节和定时器的稳定工作。
    • 显示部分:选择VOUT显示灯,确保电路工作状态的清晰指示。

 

参考文章:

扩展部分:
基于555时基电路声控声光报警系统设计
 
  摘要:本声控声光报警电路是采用5V直流稳压电源对声音进行检测,同时采用不同的声音报警。该声控声光报警系统主要采用NE555芯片、驻极体、三极管、发光二极管电阻、8欧姆 0.5W的喇叭、继电器等元器件组成,这是一个简单又实用的声控声光报警电路,其操作简单,接通电源即可工作。
 
关键词:稳压源电源,驻极体电路,双声报警电路,NE555时基电路
 
Based on 555 time base circuit water level detection andalarm system design
Abstract: The voice alarm circuit is used 5V DC regulated powersupply to detect sound, at the same time using different sound alarm. The voice alarm system mainlyuses the NE555 chip. electret.triodediode,resistance,8 ohm05Whornrelays and othercomponents, it is a simple and practical voice alarm circuit, which is simple in operation, power canwork.
Keyword: wltage stabilized source,electret circuit, voice alarm circuit, NE555 time base circuit
绪论:免
声控声光报警系统方案的设计如下:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

设计图

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