新型聲控?zé)舻脑O(shè)計(jì)與制作

摘要：CD4013集成電路設(shè)計(jì)制作完成的新型制作步驟。
關(guān)鍵詞：聲控?zé)簦?a class="contentlabel" href="http://www.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/抗旱擾">抗旱擾；設(shè)計(jì)；制作；CD4013

0 前言
聲控?zé)魬?yīng)用較廣，但易受環(huán)境的噪聲干擾而產(chǎn)生誤動(dòng)作。本文介紹一款用通用集成電路CD4013設(shè)計(jì)制作完成的新型聲控?zé)?，其抗干擾能力比常見聲控開關(guān)要強(qiáng)：受二次沖擊聲亮，再受二次沖擊聲暗。而且要求二次聲音的時(shí)間間隔大于0．3s，小于0．8s，滿足條件的聲音有效，否則無效。這樣的控制才是“智能化”的控制，才是生活中需要的控制。
本聲控?zé)粲陕暡ú杉?，脈沖形成、CD4013為核心組成韻單穩(wěn)態(tài)電路、定時(shí)延時(shí)電路、雙穩(wěn)態(tài)電路、可控硅控制電路等電路組成，它們之間巧妙的作用使其只接收具有一定規(guī)律的兩個(gè)沖擊聲響，例如，適當(dāng)快慢的兩次拍掌聲，而對(duì)其他無規(guī)律的聲響(如說話聲、雷聲)則不響應(yīng)。本新型聲控白熾燈造價(jià)便宜，僅8元左右。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和結(jié)構(gòu)框圖
1．1 新型聲控?zé)舻脑O(shè)計(jì)要求
抗干擾能力較強(qiáng)的新型聲控?zé)粢笕缦拢?)掌聲響兩次，燈才亮或滅；2)在2s內(nèi)的掌聲才有效；3)兩次掌聲的間隔在0．5s以上才有效；4)在5m遠(yuǎn)處擊掌能進(jìn)行控制。
1．2 聲控?zé)舻脑O(shè)計(jì)原理
設(shè)計(jì)思路：1)控制燈的亮暗，用繼電器或可控硅。本設(shè)計(jì)用可控硅，其優(yōu)點(diǎn)是所需的控制電流小，幾mA足矣；體積比繼電器要小。2)雙穩(wěn)態(tài)電路有分立元件組成的和集成電路的兩種。本文采用CMOS集成電路設(shè)計(jì)：其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)成的控制電路功耗小，電路的一致性好，抗干擾性強(qiáng)。3)聲音是模擬信號(hào)，需將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成脈沖信號(hào)。在CMOS集成電路中，集2)、3)特點(diǎn)應(yīng)用于一體的可用CD4013集成塊來實(shí)現(xiàn)。4)駐極體話筒得到的聲音信號(hào)較弱，要適當(dāng)放大聲音信號(hào)，使其有較高的靈敏度。
1．3 聲控?zé)粝到y(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
根據(jù)上述內(nèi)容，可畫出本控制電路的結(jié)構(gòu)方框圖，如圖1所示?？梢娤到y(tǒng)由聲音信號(hào)傳感器電路、信號(hào)放大電路、CD4013為核心組成的單穩(wěn)態(tài)電路和雙穩(wěn)態(tài)電路、可控硅控制電路、簡(jiǎn)易電源電路以及一些輔助電路構(gòu)成。

2 電路設(shè)計(jì)及原理闡述
2．1 電路設(shè)計(jì)
電路設(shè)計(jì)要遵從簡(jiǎn)潔至上原則，根據(jù)系統(tǒng)框圖所示添加器件。圖2是聲控?zé)舻某跏茧娐穲D，在萬能板上焊接實(shí)驗(yàn)后，基本能滿足系統(tǒng)的要求，但聲控靈敏度太低，有效距離僅1m左右?？磥硇韪倪M(jìn)電路，以提高聲控靈敏度。

在圖2的基礎(chǔ)上，將Q1放大的聲音信號(hào)進(jìn)行檢波，由Q2再次放大，設(shè)計(jì)成如圖3所示的聲控電路，聲控靈敏度大幅度提高，有效距離達(dá)到5m，滿足了要求。