硬件知识：声控楼道灯电路

LED楼道声控灯是楼道灯的一种，是在传统声控楼道灯的工作原理上，结合LED光源，将声控，光控，LED合为一体而开发的全新一代节能照明灯具，已通过电子产品监督检测所检测，是替代传统楼道灯的最佳产品。

LED声控灯集声控、光控、智能延时控制于一体的产品，白天光控作用下，灯具处于关闭状态；夜晚照度低于设定值后，光控开启，当有人走动发出声音时，灯光自动打开并延时关闭。

楼道声控电路图（一）

220V交流电通过灯泡流向D2、D3、D4、D5，整流，R4限流降压，LED稳压（兼待机指示），C1滤波后输出约1.8V左右的直流电给电路供电。由于LED采用发光二极管，一方面利用其正向压降稳压，同时又利用其发光特性兼作待机指示。控制电路由R1、驻极体话筒MIC、C2、R2、R3、Q1、R5组成。在周围有其它光线的时候光敏电阻的阻值约为10K-20kΩ左右，Q1的集电极电压始终处于低电位，就算此时拍手，电路也无反应。

电路原理图：

到夜间时，光敏电阻的阻值上升到1MΩ左右，对Q1解除了钳位作用，此时Q1处于放大状态，如果无声响，那么Q1的集电极仍为低电位，晶闸管因无触发电压而关断。当拍手时声音信号被MIC接收转换成电信号，通过C2耦合到Q1的基极，音频信号的正半周加到Q1基极时，Q1由放大状态进入饱和状态，相当于将晶闸管的控制极接地，电路无反应。

而音频信号的负半周加到Q1基极时，迫使其由放大状态变为截止状态，集电极上升为高电位，输出电压触发晶闸管导通，使主电路有电流流过，等效于开关闭合，而串联在其回路的灯泡得电工作。此时C2的正极为高电位，负极为低电位，电流通过R2缓慢地给C2充电（实为C2放电），当C2两端电压达到平衡时，Q1重新处于放大状态，晶闸管关断，电灯熄灭，改变C2大小可以改变电灯熄灭时间。此开关可带60W以下的负载，适用于家庭照明和楼梯走廊等场所。

楼道声控电路图（二）

声控灯原理电路图：

声控灯就是用声音来控制灯的开关。

原理：

1、开关内有一麦克风和光敏管，当环境光线足够强时，光敏管控制电路，使开关处于断开（关）的状态；当环境光强不够时，光敏管的控制不再发挥作用，这时麦克风（话筒）开始工作，当外界有足够强的声音（如拍掌）话筒拾取声音信号，使开关导通（开）状态，灯就亮。灯亮后延时关闭电路工作，一定时间之后电路关闭，此时灯熄灭。最多的应用是楼道灯的控制。

2、还有一高级应用：就是灯光随外界的声音，光的颜色和强度随声音变化。但原理是相同的。

楼道声控电路图（三）

电路图：

电路原理：

1、D2～D5构成桥式电路，在U1D输出端为低电平时，可控硅SCR不导通，电灯LAMP无电流通路不会点亮。只有在U1D输出端为高电平时，可控硅SCR1导通时，电灯LAMP才会点亮。五金建材专家提醒您，安装接线要注意电路安全。

2、D2～D5、R7、DW、C3组成稳压二极管稳压电路产生7.5V直流电压给控制电路供电。

3、控制电路由三极管9013、COMS电路四与非门CD4011等元件组成。声电转换器MIC将声音转换成电信号、光敏电阻MG45受光线控制改变其阻值的大小（光强电阻变小）。C2、R5组成亮灯延时电路，时间常数＝R5&TImes;C2。

楼道声控电路图（四）

楼梯灯声光控制开关电路图如图，介绍一下电路组成部分，主要由声控电路。光控电路。触发及延时电路。控制电路供电电路。受控电路等组成，其实本电路主要用于夜晚或光线较暗的时间使用，可以起到自动控制的作用，当外部环境中有声音发出时，都会启动开关，灯泡将自动点亮，一分钟后会自动熄灭，而在白天，光线强时，无论环境中有没有声音，都不会启动开关，灯泡自然也不会亮，达到节能的目的。

楼道声控电路图（五）

介绍一款以CD4013触发器为主要元件制作的按钮控制式延时照明灯，它能在按动控制按钮后将照明灯点亮，再次按动控制按钮时，照明灯将在延时照明半分钟左右关闭。

该按钮控制式延时照明灯电路由电源电路、输入控制电路、单稳态触发器电路、延时控制电路和控制执行电路组成，如图所示。

图采用CD4013触发器的按钮控制式延时照明灯电路

电路中，电源电路由降压电容C1、电阻R1、稳压二极管VS、整流二极管VD和滤波电容C2组成；输入控制电路由控制按钮S、电阻R2～R4、电容C4和晶体管V1组成；单稳态触发器电路由双D触发器集成电路IC内部的一个D触发器A1和电阻R5、R8、电容C3、发光二极管VL组成；延时控制电路由IC内部的另一个D触发器A2、晶体管V2、延时电容C5和电阻R6、R7组成；控制执行电路由晶体管V3、电阻R9、R10和晶闸管VT组成。交流220V电压经C1降压、VS稳压、VD整流及C2滤波后，产生+6V电压供给IC和V1～V3。

在未按动S时，V1～V3和VT均截止，照明灯EL不亮，发光二极管VL发光。

当按动S时，V1导通，其集电极由高电平变为低电平，使D触发器A1翻转，V2导通，C5放电，同时D触发器A2清零复位，输出低电平，使V3导通，V3集电极输出的高电平又使VT受触发而导通，照明灯EL点亮。V1导通的同时，VL熄灭。

再次按动S时，V1导通使A1内电路翻转，VL点亮，V2截止，+6V电压经R7对C5充电，当C5充满电（约半分钟左右）时，A2内电路翻转，使V3和VT截止，照明灯EL熄灭。

R5和C3组成开机复位电路，在每次通电时为A1提供一个复位脉冲，使A1清零复位，输出低电平，照明灯处于关闭自锁状态，可防止因停电后再来电时照明灯长亮而耗费电能的现象出现。

改变R7的电阻值或C5的电容量，可改变关灯的延时时间。

S选用内置发光二极管的动合型轻触按钮。

楼道声控电路图（六）

声控灯电路组成：

声音信号传感器电路

由电阻R1、驻极体话筒BM组成。经实验，电阻R1取值4.7~24kΩ均能正常工作。当然，当UBM=UR1时，此时的R1值最为恰当，其动态电压范围最大。驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低廉等优点，当其接成漏极输出时，其增益较高。故驻极体话筒BM的灵敏度很高。

声音信号放大电路

三极管Q1、电阻R2、R3组成基本放大电路。R2为基极偏置电阻，R3为集电极电阻，当R2》βQ1*R3时，三极管Q1处于放大状态。C1为音频信号耦合电容。

脉冲形成电路

由三极管Q2、二极管D5、电容C6、C7，电阻R11等组成开关电路。当三极管Q1集电极输出的音频信号为负半周时，通过三极管Q2的发射极向C7充电，三极管Q2导通，在R11上形成正向脉冲电压；当音频信号为正半周时，电容C7上的正电荷通过D5快速释放。二极管D5为积存在Q2基极上的正电荷提供通路，不能省略。C6能去除R11上的杂波信号，为取得较为有用纯净的脉冲信号立下了汗马功劳。

脉冲整形电路

由CD4013集成电路D触发器U1A单元、二极管D2、电阻R4及电容C2组成单稳电路，其作用是将不规则的脉冲信号整形为宽度一致的脉冲，其脉冲宽度由R4、C2的时间常数决定。

双稳态电路

由CD4013集成电路D触发器U1B单元、电阻R8及电容C4等组成。R8、C4组成延时电路，使触发器翻转延时，避免在0.8s（t=0.7R8*C4）内多个音频脉冲造成触发器多次翻转，而造成输出状态控制不准。其输出的高、低电平通过电阻R9控制可控硅的通、断，即可实现白炽灯的亮暗控制。

延时开启电路

由三极管Q3、二极管D1、电容C3、电阻R5、R6等组成。当CD4013的第②引脚为高电平时，通过二极管D1向C3迅速充电，使三极管Q3饱和导通，电路处于封锁状态，音频脉冲控制无效；当CD4013的第②引脚为低电平时，电容C3上的电荷通过电阻R5、R6缓慢放电，放电结束后，三极管Q3截止。此时，电路才处于延时开启状态，音频脉冲才能正常控制双稳态电路翻转。选择R6、C3的值，可确定第一、第二次掌声的有效时间间隔。其时间常数大，有效时间间隔就长些，也就是说拍手的节拍要慢些才能控制灯状态的变化；如果时间常数较小，有效时间间隔就短些，也就是说拍手的速度快些也可控制灯状态的变化。按图3中所示，其有效延时时间间隔约为0.29s（根据C3的放电电压曲线uC=E*e-t/τ，其中时间常数τ=R6*C3。取uC3=0.7V、E=11.3V，得t=2.78τ=0.29s，详见图4中UC3波形）。注意：R6、C3的时间常数要远远小于R4、C2的时间常数才行。

简易电源电路

市电经整流堆D3桥式整流电路整流，形成100Hz的脉动直流电。经R10限流降压，电容C5滤波，稳压管DW5稳压，就形成简易12V稳压电源了。由于控制电路的工作电流很小，故电阻R10可取大些，取值范围为100~150kΩ均可正常工作，其功率取值为1W。

声控关灯过程

当灯亮时，三极管Q1处于放大状态，三极管Q2处于截止状态，CD4013的①脚输出低电平、O13脚输出高电平，可控硅D4处于导通状态，②脚输出高电平，三极管Q3处于饱和状态；O12脚输出低电平信号，通过延时电阻器R8，延时电容器C4加到数据端D2土，故⑨脚为低电平。同理，只有当连续出现两个脉冲时，双稳态电路的状态才翻转一次，O13脚输出低电平，可控硅D4失去触发电压，脉动直流电过零时即关断，灯由亮变为暗，实现了声控关灯的目的。当无声控信号时，电路又进入等待状态。只有再次出现连续的两次掌声时，电路才会重新动作，重复声控开灯的过程。综上所述，本电路不会因为人的说话声或者其他普通声源干扰而受到影响！其抗干扰能力比常见声控开关要强：二次拍手亮，二次拍手暗。而且要求二次拍手的时间间隔大于0．3s小于0．8s，满足条件的拍掌声有效，否则无效。这样的控制才是“智能化”的控制，才是生活中需要的控制。