1 导言
跟着电子技能的开展，尤其是数字技能的开展，用数字电路技能完结灯的主动灭亮、节能节电、延伸灯的寿数变得越来越重要，并且靠近我们的实际日子。声光控电路的产品已成为人们日常日子中必不可少的必需品，它不需求开关，当有人经过时会主动亮起来，广泛使用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的日子带来极大的便利，因而得到了广泛使用。声光控电路是声响和光操控电路作业的电子开关。它将声响（如击掌声）和光转化为电信号，经扩大、整形，输出一个开关信号去操控各种电器的作业，在主动操控工业电器和家用电器方面有着广泛的用处。
2 整体电路规划
整个电路由电源电路、扩大电路、声控电路、光控电路及延时电路等部分组成。
（1）当白日或夜晚光线较亮时，整个电路由光控部分操控，声控部分不起效果。光控电路对外界亮光程度进行检测，输出与亮光程度相对应的电压信号，然后完结白日灯泡不亮。此刻即使有声响，灯泡也不亮。
（2）当光线较暗时，负载电路的通断受控于声控部分。声控电路首要将声响信号转变为电信号，且电路是否接通，取决于声响信号的强度。当声强到达必定程度时，电路主动接通，点亮灯泡。
（3）灯泡点亮后，延时电路操控延时36秒，当延时时刻届时灯灭，再等候下一次声响信号触发。
（4）此外，电路带强切功用，在特别情况下强制堵截。
整体规划流程如图1所示。
图1 整体规划流程图
3 电路原理规划
依据整体规划流程图规划出原理框图，如图2所示。
图2 体系原理框图
依据规划要求及原理，规划出电路原理图，如图3所示。
图3 电路原理图
由图可知，声光控节能灯电路由声控电路（由声响拾取电路、扩大电路、滞回比较器构成），光控电路（电压跟从器），单片机操控电路（由延时电路和逻辑与电路构成），继电器驱动电路及电源电路等部分组成。其间声控电路和光控电路是整个电路的中心部分，效果是将MIc输出的弱小声响信号进行扩大，并转化成方波信号。最终经过单片机的比较输出来操控继电器的导通，然后操控灯的亮灭。全波整流；Lc、Rc滤波；三端稳压器稳压等。详细选用什么电路适宜，则依据主体电路及执行机构的不同和牢靠、价廉、有效益等要求进行选用。依据安全、有用、廉价的要求，其电源的规划结构如图4所示。
图4 体系规划结构图
4 各组成电路韵规划与仿真
4.1 电源电路
电路规划运用的是±12V双电源和+5V单电电源电路的品种繁复，如变压器降压：桥式整流源两级电路。如图5所示。
图5 直流电源电路图
电源电路由变压，整流，滤波，稳压四部分构成。变压电路由一般的电源变压器组成，将220V的沟通电转化成低压沟通电；整流电路由一个桥式整流组成，将低压沟通电转化成脉动直流电；滤波电路由滤波电容c1和C2构成，滤除沟通成分，添加直流成分；稳压电路首要由7812，7912及7805三个集成稳压器，输入端电容C5、C6及输出端电容C3，C4， C7，C8构成。集成稳压器使用负反馈进一步安稳经过滤波后的电压，输出端%&&&&&%用以改进负载的瞬态效应，消除电路的高频噪声，一起具有消振的效果； 发光二极管D2作为电源指示，电阻Rl作为限流电阻维护发光二极管。除此之外，单排J1，J2，J3和J4 作为电源和地的输出端。
4.2 声控电路
声控电路的首要原理：依据声学和电子学的原理，用声响传感器将声响信号转化成电信号，然后推进触发器触发使电路导通作业。
作为~个智能化声控电路应具有以下功用：
（1）能在声响操控下完结电路的导通与截止。
（2）声响的宣布应是多方面的，如脚步声，物体冲击声等。
（3）呼应时刻应越短越好。
为此在挑选电路元器材时应挑选灵敏度较高的声响传感器（本规划挑选驻极体话筒MIc）组成声控电路的前端，一起还要为该传感器设簧传感条件如声响响度毖须在20DB以上才干呼应等。中心端选用触发器构成，使用触发器不触不发，剑拔弩张的特色去推进照明电路作业，触发器的挑选也应挑选灵敏度高，呼应时刻短的触发器如D触发器，Ⅸ触发器等。
声控电路由拾音电路，两级扩大电路和迟滞比较器构成，如图6所示。
图6 声控电路图
白日，由于光控电路阻断，所以，不管多大声，灯都不会亮。到夜晚，光控电路导通，当人走动的脚步、声传到传声器Ⅷc时，声波转化为电信号，拾音电路将声响转化成弱小的电压信号。然后，弱小的电压信号经过两级扩大成伏特级的电压，电压经过迟滞比较器转变成单片机辨认的方波信号，经过双向稳压管变成±5V的方波，然后传给单片机的外部中止P3.4口 。
如图7所示：第一条为50Hz的沟通信号来替代人的声响信号，输入电压的峰值为6mV，两级扩大后为4V，扩大倍数为667倍，经过迟滞比较器后输出的方波，彻底符合要求。在失真情况下，电路所耗费的能量最小。
图7 声控电路仿真
4.3 光控电路
光控电路的首要原理：使用光敏元件随光照强度的改动而阻抗发生改动的特色，去操控电信号的强弱，再由传感器将改动的电信号传递给触发器，只需电信号强度到达必定程度将触发触发器使其导通作业。
在这样的电路规划中，对电路元器材的要求也很高，尤其是光敏元件。光敏元件是光控电路功用完结的中心，有必要保证其各项参数的准确、安稳。
半导体光敏元件是根据半导体光电效应的光电转化传感器，又称光电灵敏器。选用光电技能能完结无触摸、远距离、快速和准确丈量，因而半导体光敏元件还常用来间接丈量能转化成光量的其他物理或化学量。半导体光敏元件按光电效应的不同而分为光导型和光生伏打型（见光电式传感器）。光导型即光敏电阻，是一种半导体均质结构。光生伏打型包含光电二极管、光电三极管、光电池、光电场效应管和光控可控硅等，它们归于半导体结构型器材。
半导体光敏元件的首要参数和特性有灵敏度、勘探率、光照率、光照特性、伏安特性、光谱特性、时刻和频率呼应特性以及温度特性等，它们首要由资料、结构和工艺决议。半导体光敏元件广泛使用于精细丈量、光通信、计算技能、摄像、夜视、遥感、制导、机器人、质量检查、安全报警以及其他丈量和操控设备中。常见的光敏元件有：光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等。
因而，在规划时不只须考虑计划的可行性、安稳性，还有必要充分考虑元器材的灵敏度，尤其是光敏元件有必要挑选灵敏度高的，这样电路的功用才干较简单完结。
所谓光控便是使用光敏器材对不同光照出现的阻抗不同，当光敏电阻受光照时，电阻减小。运放同向输人端为低电平；当光照较弱时，电阻添加，运放同向输入端为高电平。光控电路的输出信号经过电压跟从器后，将比较弱小的电流信号扩大到单片机可以辨认的电流，然后由运放输出端将扩大后的信号传给单片机的P1.6口。电路图中的集电极电阻R16作为限流电阻，维护三极管；调理变阻器R15可以改动基极电流i.，然后操控发射极和集电极电流，然后操控整个光控电路对光信号的灵敏度。
4.4 单片机操控电路
5l单片机是对现在一切兼容Intel 803l指令体系的单片机的总称。该系列单片机的鼻祖是Intel的8031单片机。后来跟着Flash Rom技能的开展，803I单片机取得了长足的发展，成为现在使用最广泛的8位单片机之一，其代表类型是ATMEL公司的A髑9系列，它广泛使用于工业测控体系之中。现在许多公司都有5l系列的兼容机型推出，在现在甚至往后很长的一段时刻内将占有很多商场。51单片机既是根底入门的一个单片机，也是使用最广泛的一种。本规划经过单片机来完结延时电路与其他电路的功用。
图8 光控电路图
程序原理如下所示：
#include《re952.h》
#define uint unsigned int
sbit JD=P11：
sbit eM=P1^6：
void delay（uint z）；
main（）
{
TMOD=Oxl0：
EA=1：
ETl=1：
JD=O：
GM=O：
while（1）
{
if（JD= =1）
{
delay（10000）；
JD=O：
}
}
}
void counterl（）intemlpt 3
{
if（GM==1）
{JD=1;}}
void delay（uint z）
{
uint x，y;
for（x=110;x》O;x逐个）
for（y=z;y》0;y逐个）；
}
4.5 继电器驱动及灯泡照明电路
将开关电路的负载改为继电器，即变成继电器驱动电路。如图9所示，运放同相输入端与单片机P1.7口相连，电压跟从器将弱小的单片机Io口输出电流扩大，进步带负载才能，使电流可以驱动三极管，但为避免电流过大烧坏三极管，因而加上限流电阻R13，然后经过三极管的开关效果来驱动继电器。当开关的负载为电动机或许继电器等理性负载时，在切断流过负载的电流时（晶体管进入截止状况时），会发生感应电动势（楞次定律）。这时发生的电压非常大。当这种电压超越晶体管的VCBO，VCEO时，晶体管将会被击穿。因而给继电器并上一个二极管，将集电极的电位胁迫在（VCC+0.5）V左右，避免三极管被击穿。
图9 继电器驱动及照明电路图
4.6 延时电路
延时电路的首要原理：使用电子计数器的原理完结守时功用。
延时电路的构成计划一般有
