声控开关原理

红酒学习-张桂梅事迹

声光控延时开关原理与制作

用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通

道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公

寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节

能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学

楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合广大电子爱

好者自制。

一、电路的工作原理

声光控延时开关的电路原理图见图1所示。

电路中的主要元器件是使用了数字集成电路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。

顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启"，若干分钟后延时开关“自动

关闭"。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。明确了电

路的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，由此可画出图2所示

的方框图。

结合图2来分析图1。声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒BM接收并转换成电信

号，经C1耦合到VT的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(vd1)的2脚，R4、R7是

VT偏置电阻，C2是电源滤波电容。

为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻rg等元件组成光控电路，

r5和rg组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，RG两端的电压高，即

为高电平间t=2πR8C3，改变R8或C3的值，可改变延时时间，满足不同目的。VT3和VD4

构成两级整形电路，将方波信号进行整形。当C3充电到一定电平时，信号经与非门VD3、

VD4后输出为高电平，使单向可控硅导通，电子开关闭合；C3充满电后只向R8放电，当放

电到一定电平时，经与非门VD3、VD4输出为低电平，使单向可控硅截止，电子开关断开，

完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

二极管VD1～VD4将交流220v进行桥式整流，变成脉动直流电，又经R1降压，C2滤波

后即为电路的直流电源，为BM、VT、IC等供电。

二、元器件的选择

IC选用CMOS数字集成电路CD4011，其里面含有四个独立的与非门电路。

内部结构见图3，

Vss是电源的负极，VDD是电源的正极。可控硅T选用1A／400v的进口单向可控硅100-6

型，如负载电流大可选用3A、6A、10A等规格的单向可控硅，单向可控硅的外形如图4所示，

它的测量方法是：用R×1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极(如印制板图所示)，

这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极K，这时表针有读数，黑表笔马上离开控制极

K这时表针仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接说明该可控硅是完好的。驻极体

选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用R×100档将红表笔接外壳的S、黑

表笔接D，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好，摆动越大灵敏度

越高；光敏电阻选用的是625A型，有光照射时电阻为20k以下，无光时电阻值大于100MΩ，

说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管IN4001～IN4007。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1所示的标注即可。

三、安装制作

准备好全套元件后，用万用表粗略地(因出厂前已测量过)测量一下各元件的质量，做到

心中有数。

焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，

焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要

装反，注意极性的正确，否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。印刷电路图如图5所示。

声控开关原理

红酒学习-张桂梅事迹

声光控延时开关原理与制作

用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通

道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公

寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节

能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学

楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合广大电子爱

好者自制。

一、电路的工作原理

声光控延时开关的电路原理图见图1所示。

电路中的主要元器件是使用了数字集成电路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。

顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启"，若干分钟后延时开关“自动

关闭"。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。明确了电

路的信号流程方向后，即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元，由此可画出图2所示

的方框图。

结合图2来分析图1。声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒BM接收并转换成电信

号，经C1耦合到VT的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(vd1)的2脚，R4、R7是

VT偏置电阻，C2是电源滤波电容。

为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻rg等元件组成光控电路，

r5和rg组成串联分压电路，夜晚环境无光时，光敏电阻的阻值很大，RG两端的电压高，即

为高电平间t=2πR8C3，改变R8或C3的值，可改变延时时间，满足不同目的。VT3和VD4

构成两级整形电路，将方波信号进行整形。当C3充电到一定电平时，信号经与非门VD3、

VD4后输出为高电平，使单向可控硅导通，电子开关闭合；C3充满电后只向R8放电，当放

电到一定电平时，经与非门VD3、VD4输出为低电平，使单向可控硅截止，电子开关断开，

完成一次完整的电子开关由开到关的过程。

二极管VD1～VD4将交流220v进行桥式整流，变成脉动直流电，又经R1降压，C2滤波

后即为电路的直流电源，为BM、VT、IC等供电。

二、元器件的选择

IC选用CMOS数字集成电路CD4011，其里面含有四个独立的与非门电路。

内部结构见图3，

Vss是电源的负极，VDD是电源的正极。可控硅T选用1A／400v的进口单向可控硅100-6

型，如负载电流大可选用3A、6A、10A等规格的单向可控硅，单向可控硅的外形如图4所示，

它的测量方法是：用R×1档，将红表笔接可控硅的负极，黑表笔接正极(如印制板图所示)，

这时表针无读数，然后用黑表笔触一下控制极K，这时表针有读数，黑表笔马上离开控制极

K这时表针仍有读数(注意触控制极时正负表笔是始终连接说明该可控硅是完好的。驻极体

选用的是一般收录机用的小话筒，它的测量方法是：用R×100档将红表笔接外壳的S、黑

表笔接D，这时用口对着驻极体吹气，若表针有摆动说明该驻极体完好，摆动越大灵敏度

越高；光敏电阻选用的是625A型，有光照射时电阻为20k以下，无光时电阻值大于100MΩ，

说明该元件是完好的。二极管采用普通的整流二极管IN4001～IN4007。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1所示的标注即可。

三、安装制作

准备好全套元件后，用万用表粗略地(因出厂前已测量过)测量一下各元件的质量，做到

心中有数。

焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，

焊接有极性的元件如电解电容、话筒、整流二极管、三极管、单向可控硅等元件时千万不要

装反，注意极性的正确，否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。印刷电路图如图5所示。