聲控閃爍燈的制作

摘 要:聲控閃爍燈是利用微型話筒把聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，使小燈隨著音頻信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行閃爍。筆者就中職電子實(shí)訓(xùn)課上用面包板做的聲控閃爍燈電路做了詳細(xì)介紹，包括聲控閃爍燈原理圖及分析、元器件檢測(cè)、電路組裝與調(diào)試等，為電子實(shí)訓(xùn)課做了有益的嘗試。

關(guān)鍵詞:聲控 閃爍燈 面包板 組裝 調(diào)試

中圖分類號(hào):TM13文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)12(b)-0083-02

聲控技術(shù)是利用微型話筒把聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)聲音對(duì)燈的控制。傷殘病人用聲音就可以打開門窗、窗簾、電燈等。在現(xiàn)實(shí)生活中，我們所接觸的聲控實(shí)例很多:聲控閃爍燈、聲控樓道燈、聲控玩具、聲控手機(jī)、音樂(lè)噴泉等。

聲控閃爍燈是聲控技術(shù)在實(shí)際生活中的具體應(yīng)用，其現(xiàn)象是小燈會(huì)隨著音頻信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行閃爍。當(dāng)有聲音較大時(shí)，小燈閃爍發(fā)光;聲音較小或無(wú)聲時(shí)，小燈不發(fā)光。同時(shí)，電路還具有延時(shí)的功能。如何用微型話筒實(shí)現(xiàn)聲控的功能呢？同時(shí)如何利用元器件實(shí)現(xiàn)延遲的功能呢？在電子課的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生用面包板做了嘗試，效果不錯(cuò)。具體分析如下:

1 聲控閃爍燈原理圖及分析

聲控閃爍燈是利用了聲學(xué)和電學(xué)的主要原理，即用聲音傳感器將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)從而推動(dòng)晶體三極管使電路導(dǎo)通工作。聲控閃爍燈電路主要由拾音器(駐極體電容話筒)、晶體管放大器和發(fā)光二極管等構(gòu)成。當(dāng)有聲音時(shí)，其聲音將被拾音器拾取，并被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，此時(shí)燈亮(如圖1)。

靜態(tài)時(shí)，VT1處于臨界飽和狀態(tài)，使VT2截止，LED1和LED2皆不發(fā)光，R1給電容話筒MIC提供偏置電流，話筒拾取室內(nèi)環(huán)境中的聲波信號(hào)后即轉(zhuǎn)為相應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)電容C1送到VT1的基極進(jìn)行放大，VT1、VT2組成兩級(jí)直接耦合放大電路，只要選取合適的R2、R3便無(wú)聲波信號(hào)繼續(xù)通過(guò)。VT1處于臨界飽和狀態(tài)，而使VT2處于截止?fàn)顟B(tài)，兩只LED中無(wú)電流流過(guò)而不發(fā)光。當(dāng)MIC拾取聲波信號(hào)后，就有音頻信號(hào)注入VT1的基極，其信號(hào)的負(fù)半周使VT1退出飽和狀態(tài)，VT1的集電極電壓上升。VT2導(dǎo)通，LED1和LED2點(diǎn)亮發(fā)光，當(dāng)輸入音頻信號(hào)較弱時(shí)，不足以使VT1退出飽和狀態(tài)，LED1和LED2仍保持熄滅狀態(tài)，只有較強(qiáng)信號(hào)輸入時(shí)，以光二極管才點(diǎn)亮發(fā)光，所以，LED1和LED2能隨著環(huán)境聲音(如音樂(lè)、說(shuō)話)信號(hào)的強(qiáng)弱起伏而閃爍發(fā)光。

2 元器件檢測(cè)

在安裝之前，應(yīng)用萬(wàn)用表認(rèn)真檢測(cè)各元器件是否正常，重點(diǎn)檢測(cè)發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦?、話筒能否正常工作以及三極管的管腳順序排列等。

2.1 駐極體話筒

駐極體話筒MIC的基本結(jié)構(gòu)由一片單面涂有金屬的駐極體薄膜與一個(gè)上面有若干小孔的金屬電極構(gòu)成。駐極體話筒靈敏度越高，其效果越好。它的外形和測(cè)試方法見(jiàn)圖2，對(duì)話筒吹氣時(shí)，萬(wàn)用表指針擺動(dòng)越大，駐極體話筒越靈敏。接入電路時(shí)要區(qū)分極性，和外殼相連的為負(fù)極、接地，另一個(gè)則為正極。

2.2 三極管

圖3為三極管的示意圖，型號(hào)規(guī)格為9014NPN型。

三極管如圖所示的擺放，標(biāo)1的引腳為發(fā)射極，中間引腳為基極，另一個(gè)引腳為集電極。

2.3 電解電容

圖4為電解電容，其管腳有正負(fù)之分，長(zhǎng)腳為正，短腳為負(fù)。

另外，三只金屬膜電阻可以通過(guò)色環(huán)電阻讀取的方式讀出電阻值，并用萬(wàn)用表加以檢驗(yàn)。

3 電路組裝與調(diào)試

此項(xiàng)目我們采用面包板來(lái)進(jìn)行組裝和調(diào)試。面包板具有插接方便、省時(shí)、便于修改、安全、節(jié)省成本、加深電路的理解等眾多優(yōu)點(diǎn)，是電子專業(yè)老師的好幫手。在面包板上進(jìn)行電路的連接時(shí)，要注意:面包板的五個(gè)孔一排的均是導(dǎo)通的;元器件管腳不宜太長(zhǎng)，否則可能短路;電源和地所連接的一列不全相連;三極管、電解電容不要接反。圖5為插接參考圖:

通電后先測(cè)試VT1的集電極電位使其在0.2-0.4V之間，如果該電壓太低則施加聲音信號(hào)后VT1不能退出飽和，VT2則不能到導(dǎo)通;如果該電壓超過(guò)VT2的死區(qū)電壓，則靜態(tài)時(shí)VT2就導(dǎo)通，使LED1和LED2點(diǎn)亮發(fā)光。

本實(shí)驗(yàn)中，一定要注意用電安全。在測(cè)量、組裝、調(diào)試時(shí)，務(wù)必不能給線路板通電，只有在組裝調(diào)試結(jié)束經(jīng)老師檢查無(wú)誤后才能通電試驗(yàn)。

4 思考與總結(jié)

大部分的同學(xué)都能在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行電路的插接與調(diào)試，并且看到了閃爍效果，覺(jué)得學(xué)有所用，大大激發(fā)了同學(xué)們學(xué)習(xí)電子課程的熱情和積極性，成功后喜悅的表情溢于言表此時(shí)，教師提出問(wèn)題:如需大聲說(shuō)話發(fā)光管才閃爍，應(yīng)該怎么調(diào)節(jié)電路？將知識(shí)進(jìn)一步拓展提高，讓學(xué)有余力的同學(xué)能根據(jù)老師的原理分析找到答案:可以適當(dāng)減小R3，也可更換值更大的三極管。至此，此項(xiàng)目的理論和實(shí)踐目標(biāo)均已基本達(dá)到。面包板的電路調(diào)試成功后，教師可以指導(dǎo)學(xué)生在萬(wàn)能板上安裝接線圖并進(jìn)行焊接，這樣聲控閃爍燈的成品就做好了。

聲控閃爍燈電路盡管也能實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的控制功能，但其功能還是不完善的，為此應(yīng)對(duì)其電路進(jìn)行完善提高:如將聲控和光控有效組合成聲光控延時(shí)電路，這樣才具有更為現(xiàn)實(shí)的意義。

參考文獻(xiàn)

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