選頻聲控開關(guān)電路,Voice-activated switch
關(guān)鍵字:聲控開關(guān)電路圖
選頻聲控開關(guān)是一種以特定哨音控制的聲頻遙控電路。用它可以遙控各種家用電器電源的開關(guān)。它與射頻、紅外線等遙控方式相比,具有電路簡單、調(diào)試方便、功耗低、成本低、體積小和發(fā)射器無源等特點。由于采用高Q值的電感線圈,提高了電路的抗干擾能力。
工作原理

整機電路見上圖。電路由放大、選頻、整形、記憶、觸發(fā)、執(zhí)行和電源等部分組成。發(fā)射器是一只皮囊哨,用手捏動時會發(fā)出大約12kHz…的叫聲。話筒MIC收到聲信號后轉(zhuǎn)換成電信號,由三極管VT1、VT2放大,并經(jīng)由電感L1和電容C3組成12kHz的選頻回路選頻。當電路中出現(xiàn)12kHz頻率的信號時電路諧振,輸出最大,使平時處于截止狀態(tài)的三極管VT3迅速飽和,在其集電極電阻R8兩端產(chǎn)生一接近電源電壓的高電平信號,觸發(fā)記憶單元的IC。由于諧振回路中電感Q值較高,其通帶較窄。因為家庭環(huán)境噪聲大多在10kHz以下,又由于普通駐極體話筒的頻響上限為十幾kHz,故選頻電路諧振頻率確定為12kHz。
當IC被前級的高電平觸發(fā)后,電路翻轉(zhuǎn),Q2端輸出電平亦發(fā)生變化,使晶體管VT4狀態(tài)發(fā)生變化從而觸發(fā)雙向可控硅VS導通或關(guān)斷,完成了對電器的開關(guān)控制。附圖中的IC采用一片CMOS雙D觸發(fā)器CD4013。為保證觸發(fā)可靠,將其中一個D觸發(fā)器接成單穩(wěn)態(tài)電路,當?shù)?1腳接收到上升沿高電平信號時,由于VD1接地,使Q1變?yōu)榈碗娖剑琎1端輸出變?yōu)楦唠娖剑⑼ㄟ^電阻R8給電容C5充電。當c5上的電壓充至S1端的轉(zhuǎn)移電壓時,使Q1端跳變回高電平,再去觸發(fā)下一級D觸發(fā)器構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)電路。單穩(wěn)電路的時間常數(shù)T≈0.7R9C5,按圖中的數(shù)值,在3秒鐘內(nèi)只接受一個控制信號,可以有效地克服雙穩(wěn)電路由于觸發(fā)原因引起翻轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的缺點。
整機電路采用電容降壓方式供電,不存在過熱問題,功耗也有降低。
元器件選擇與制作
電感L1采用錄音機用偏磁線圈骨架繞制,電感量為21mH,可調(diào)。各三極管β值應(yīng)大于100。
電路焊接無誤后,先用低壓電源調(diào)試。將12V直流電壓接在電容C6兩端,同時將DW斷開一極。有條件者可用音頻信號發(fā)生器輸出12kHz、10--20mV的信號至話筒兩端,調(diào)L1使R8兩端電壓最高。然后去掉信號發(fā)生器,捏動發(fā)音哨子,發(fā)光二極管LED會有相應(yīng)反應(yīng)。拉開距離5--7m,電路也應(yīng)動作靈敏。最后將電路復原,接上220V交流電源和負載試機,當LED點亮時,負載亦應(yīng)加電,當LED熄滅時,負載亦應(yīng)斷電,否則應(yīng)檢查可控硅是否接錯或損壞。可控硅應(yīng)根據(jù)負載確定其電流容量,但可控硅電流容量越大,所要求的觸發(fā)電流也越大,如調(diào)試中發(fā)現(xiàn)可控硅未全導通,可減小電阻R11的數(shù)值,以加大觸發(fā)電流,使雙向可控硅完全導通。
工作原理

整機電路見上圖。電路由放大、選頻、整形、記憶、觸發(fā)、執(zhí)行和電源等部分組成。發(fā)射器是一只皮囊哨,用手捏動時會發(fā)出大約12kHz…的叫聲。話筒MIC收到聲信號后轉(zhuǎn)換成電信號,由三極管VT1、VT2放大,并經(jīng)由電感L1和電容C3組成12kHz的選頻回路選頻。當電路中出現(xiàn)12kHz頻率的信號時電路諧振,輸出最大,使平時處于截止狀態(tài)的三極管VT3迅速飽和,在其集電極電阻R8兩端產(chǎn)生一接近電源電壓的高電平信號,觸發(fā)記憶單元的IC。由于諧振回路中電感Q值較高,其通帶較窄。因為家庭環(huán)境噪聲大多在10kHz以下,又由于普通駐極體話筒的頻響上限為十幾kHz,故選頻電路諧振頻率確定為12kHz。
當IC被前級的高電平觸發(fā)后,電路翻轉(zhuǎn),Q2端輸出電平亦發(fā)生變化,使晶體管VT4狀態(tài)發(fā)生變化從而觸發(fā)雙向可控硅VS導通或關(guān)斷,完成了對電器的開關(guān)控制。附圖中的IC采用一片CMOS雙D觸發(fā)器CD4013。為保證觸發(fā)可靠,將其中一個D觸發(fā)器接成單穩(wěn)態(tài)電路,當?shù)?1腳接收到上升沿高電平信號時,由于VD1接地,使Q1變?yōu)榈碗娖剑琎1端輸出變?yōu)楦唠娖剑⑼ㄟ^電阻R8給電容C5充電。當c5上的電壓充至S1端的轉(zhuǎn)移電壓時,使Q1端跳變回高電平,再去觸發(fā)下一級D觸發(fā)器構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)電路。單穩(wěn)電路的時間常數(shù)T≈0.7R9C5,按圖中的數(shù)值,在3秒鐘內(nèi)只接受一個控制信號,可以有效地克服雙穩(wěn)電路由于觸發(fā)原因引起翻轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的缺點。
整機電路采用電容降壓方式供電,不存在過熱問題,功耗也有降低。
元器件選擇與制作
電感L1采用錄音機用偏磁線圈骨架繞制,電感量為21mH,可調(diào)。各三極管β值應(yīng)大于100。
電路焊接無誤后,先用低壓電源調(diào)試。將12V直流電壓接在電容C6兩端,同時將DW斷開一極。有條件者可用音頻信號發(fā)生器輸出12kHz、10--20mV的信號至話筒兩端,調(diào)L1使R8兩端電壓最高。然后去掉信號發(fā)生器,捏動發(fā)音哨子,發(fā)光二極管LED會有相應(yīng)反應(yīng)。拉開距離5--7m,電路也應(yīng)動作靈敏。最后將電路復原,接上220V交流電源和負載試機,當LED點亮時,負載亦應(yīng)加電,當LED熄滅時,負載亦應(yīng)斷電,否則應(yīng)檢查可控硅是否接錯或損壞。可控硅應(yīng)根據(jù)負載確定其電流容量,但可控硅電流容量越大,所要求的觸發(fā)電流也越大,如調(diào)試中發(fā)現(xiàn)可控硅未全導通,可減小電阻R11的數(shù)值,以加大觸發(fā)電流,使雙向可控硅完全導通。
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