声光控制开关的安装与调试.doc

课题十六 声光控制开关的安装与调试1、 实训目的（1）熟悉声光控制延时开关电路的工作原理。（2）掌握部分特殊元器件的识别与测试方法及其在电路中的应用。2、 实训设备及器材（1） 实训设备：直流电源1台，示波器1台，万用表1只，面包板1块。（2） 实训器材：光敏电阻,话筒,电阻,电容,与非门74LS00,反相器74LS04,集成电路555,LED。3、 实训电路及说明（1）光敏电阻器 常用的光敏电阻器是硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化。此次实训使用的是非密封型的MG45光敏电阻器，在黑暗条件下，它的阻值(暗阻)可达12 M左右； 在强光条件(100lx)下，它的阻值(亮阻)大概为30 左右。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光 0.40.76 m 的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。（2）话筒 话筒的功能是将声音信号转换为电信号。电路符号：极性判别：在话筒的反面有两个电极，其中外壳为负极，另一极为正极。检测：用万用表的R100挡，红表笔与话筒的负极相连，黑表笔与话筒的正极相连，此时话筒阻值一般为1k左右，用嘴吹话筒的正面，话筒的阻值应发生振动。（3）电路原理及说明电路在工作时，灯亮与否遵循声音和光照的条件，以此可以列出相应的逻辑关系式。首先由逻辑关系得到真值表2-16-1。表2-16-1图2-16-1 声光逻辑图设灯亮为逻辑1，有声为逻辑0，有光为逻辑0；则有：Y=，表示为有声且无光照时候，灯将亮起，其逻辑电路为图2-16-1。 式中，A、B分别为声和光的逻辑信号，Y则作为逻辑式中的输出信号去触发后级的延时电路。声的逻辑信号取自电路如图2-16-2。图2-16-2 声信号的单元电路在无声环境中，将VT1的集电极电位调整在0.2-0.4V之间，使VT2处在临界导通状态，A为高电平；当有伴音信号时，VT2饱和导通，则A为低电平；以满足上述逻辑门电路对电平的要求。如果VT1集电极电位太低，在有声音信号时，VT1不能退出饱和，VT2则不能导通；反之，如果VT1集电极电位太高，超过VT2的死区电压，则静态时VT2就导通，同样不能满足逻辑门电路对电平的要求。光的信号获取如图2-16-3所示，可以通过调节电位器以达到对光敏感度的选择，光照足够强时B点为低电平；光照不足时候B点为高电平。图2-16-3 光信号的单元电路延时电路采用由定时器555组成的单稳态电路，如下图2-16-4所示，触发信号从2脚输入，要求负脉冲触发，且变化幅度不小于Vcc。图2-16-4 555单稳态组成的延时电路当触发信号到来时，3脚输出高电平LED发光。高电平保持时间由时常数RP1C2决定，调整RP1阻值即可改变发光时间。将以上单元电路组合后即为声光控制延时开关电路，如下图2-16-5所示，工作原理如下：白天（或有光照），光敏电阻RG阻值较小，VT3饱和导通，输出电压为低电平，将与非门G2封锁，无论G1输出是高电平还是低电平，G2输出均为高电平。555定时器2脚为高电平，单稳态不动作，LED无偏压而不亮。只有在晚上（或光照弱时），RG阻值较大而使VT3截止，使G2的1脚变为高电平，与非门打开。当话筒接收到声音时，VT2饱和导通，G1输出为高电平，G3输出由高电平跳为低电平，单稳态触发器进入暂稳态，555的3脚变为高电平，LED亮，经过一定时间，暂稳态结束，3脚又回到低电平，LED熄灭，达到声光控制作用。G2G1图2-16-5 声光控制延时开关电路4、 实训内容及步骤（1）测量不同光照条件下光敏电阻MG45的阻值。（2）检测话筒质量。（3）按图分别组装电路2-16-2和2-16-3，调整RP1和RP2,使得A和B都能满足各自不同条件下的逻辑状态1和0。（4）将调试好的图2-16-2、图2-16-3接入延时电路2-16-4，得到图2-16-5电路。检查无误，通电检验其功能。（5）分别测量发光二极管LED亮起和熄灭状态时，555定时器3脚的电压值。测量LED亮起和熄灭状态时，光敏电阻的阻值。（6）调RP3，观察灯亮时间的变化。5、 实训报告（1）记录LED点亮和熄灭状态时，RP1、RP2和光敏电阻的阻值。（2）计算并测量延时时间。（3）对制作过程中出现的故障，仔细分