多功能集成电路555经典应用实例
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1.39 白天锁闭的光敏声控开关电路

该光敏声控开关电路是一种节能节电开关电路,白天自然光较强时,将开关及所控的负载(如照明灯)强行锁定;天黑或光照很弱时,可通过击掌或沉重的脚步声将开关打开。负载得电后投入运行,节能节电。该电路可用于楼道、走廊、公厕、地下室等公共场所的照明控制、定时通风等。

该光敏声控开关由降压整流稳压电路、声控放大及整形电路、光控开关、单稳态触发器及继电控制电路等组成,如图1-39所示。

图1-39中B为微型驻极体电容传声器,它能将外界的声信号转换成电信号。声信号经VT1放大后,加至高倍运放放大(闭环增益100倍)并比较后,输出所需要的下跳变信号(LM741比较器平时输出呈高电平),为IC2提供负电平触发信号。

图1-39 白天锁闭的光敏声控开关电路

IC2采用时基电路555,它与R8、C3及R9、VT2等组成一个可控单稳态触发电路。所谓可控,是指它受光电开关控制。光电开关由VT3(3DU系列器件)、VT2和R9等组成,它的通、断控制着555的强制复位端(4引脚)的状态。白天光照强,VT3呈低电阻,VT2饱和导通,其集电极(即555的4引脚)电平被钳位在0.3V左右,使555处于强制复位状态。此时,不管555的触发状态如何,555的输出呈低电平;天黑后,VT3呈高阻或截止状态,VT2截止,555的4引脚呈高电平(UDD),处于待触发状态。一旦有声音信号触发,就使VT4导通,继电器K得电动作,其常开触点K1-1将交流电路中的负载RL接通(如电灯点亮)。负载通电的时间取决于单稳态电路的充电常数R8C3,即

td=1.1R8C3

图1-39中参数的单稳态暂稳时间为2min(计算值为121s)。改变RC常数,可改变暂稳时间,根据负载通电时间的需要来设置该RC常数的大小。

降压整流电路由C7和整流器VC、C6等组成,经三端稳压器7809稳压出+9V电压,作为供电电源。选用元件时,注意降压电容C6的耐压值应不低于400V。

IC1采用CMOS单运放MA741或LM741;IC2采用CMOS型555;VT1、VT2、VT4分别选用小功率NPN型三极管9014,9013,要求hFE≥80;VT3选用硅光电三极管3DU31,其Pcm=20mA,暗电流ID≤0.3mA,光电流IL>2mA,响应时间ts<10-5s;B选用体积小、噪声较低的驻极体传声器CRZ2-9、CRZ2-2,其灵敏度不低于5mV/Pa,重量不大于10g。