一种声光控制照明灯

本发明专利涉及电子设计技术领域，尤其涉及一种声光控制照明灯。

公共场所和居民居住区的公共楼道普遍使用机械手动开关，由于各种原因往往出现许多灯泡点亮长明的现象，故使灯泡寿命短，浪费电量，为国家、单位、个人造成经济损失。另外，由于频繁开关或其他人为因素，墙壁开关的损坏率很高，既增大了维修量、浪费了资金，又容易造成事故隐患。因此，设计研究一种电路新颖、安全节电、结构简单、安装方便的声光双控白炽灯节能自动开关显得相当有必要。使公共场所和居民居住区的公共楼道灯在白天时不亮，晚上闻声自亮，待人走后，几十秒后自动关闭，既方便，又省电。

用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，可以达到节能的目的。

本发明专利涉及一种声光控制照明灯，本发明利用声控，光控电路将声音信号，光信号转化为电信号，其中的运放LM358将信号放大，采用555构成的施密特触发器对波形整形，使输出为方波，采用74122单稳态触发器控制延时时间，连接LED发光二极管，从而实现整个电路的设计。

图１：其他电路原件图。

图２：声控放大电路图。

图３：光控电路图。

图４：555构成的施密特触发器图。

图５：74LS122构成的单稳态触发器图。

为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。

本发明专利涉及一种声光控制照明灯，本发明利用声控，光控电路将声音信号，光信号转化为电信号，其中的运放LM358将信号放大，采用555构成的施密特触发器对波形整形，使输出为方波，采用74122单稳态触发器控制延时时间，连接LED发光二极管，从而实现整个电路的设计。

进一步的，本发明实现的功能：白天楼道内光线充足时照明系统不会启动，当夜晚到来或光线不够充足时，有人需要使用给予足够的声响的时候灯会被点亮，而且考虑到环保节能的效果照明一段时间后系统会自动切断电源熄灭照明设备以实现电路的延时功能。

进一步的，本发明的LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。

进一步的，本发明的555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。555定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V工作，7555可在 3~18V工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电平兼容。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。

进一步的，本发明的LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。

进一步的，本发明采用的其他电路原件如图1所示。

进一步的，本发明采用LM358接成的声控放大电路原理图如图2所示。

进一步的，本发明采用LM358接成电压跟随器，光控电路原理图如图3所示。

进一步的，本发明将NE555的6脚和2脚相连作为信号输入端即可构成施密特触发器。施密特触发器可对输入波形进行变换和整形，最重要的特点是能够把变化缓慢的输入信号整形成边沿陡峭的矩形脉冲，它的电压传输特性是一条具有滞回特性的曲线，即触发器输出由低电平变为高电平和由高电平变为低电平所对应的阈值电压是不同的。其内部电路和波形如图4所示。

进一步，本发明采用74122为可重复单稳态触发器，根据其输出脉冲宽度实现延时5s。74LS122构成的单稳态触发器如图5所示。

进一步的，本发明总的电路的设计是将声控放大电路、光控电路、555构成的施密特触发器和74122构成的单稳态触发器组合起来，这样即可以实现声控、光控、波形整形和延时的功能。

进一步的，本发明应用LM358集成电路的5脚和6脚作为输入，7脚作为输出接成声控放大电路，2脚和3脚作为输入，1脚作为输出接成光控电路。将NE555电路2引脚和6引脚连在一起使其具有施密特触发器功能，后一并与接成放大电路的LM358集成块7引脚相连，NE555电路控制端4引脚与接成放大器电路的LM358集成块1引脚相连。分别将74122可重复触发单稳态触发器的1、2引脚，3、4引脚相连，将1、2引脚与NE555电路输出端相连，3、4引脚与电源高电平相连，6脚接发光二极管和电阻。电路的延时功能体现在单稳态触发器的波形整理功能及连接在其11和13引脚的电容与电阻的适当组合上，本次课程设计使用的是低功耗实验电路所以选择150K欧及47uF电容串联方式，经计算其延时时间约为5秒。当光线充足时，光敏电阻阻值很小，LM358的3脚分压小，电压比较器输出1脚为低电平。NE555电路4引脚为低电平有效，此时不管2脚和6脚输入为高或低，OUT输出端直接复位为0。74122的1脚和2脚也为低，其Q端输出也为低，Q’端为高电平，发光二极管负端为高，灯不会亮。当光线不充足时，光敏电阻阻值很大，LM358的3脚分压大，故电压比较器反相输入，输出为高电平，NE555的直接复位端4脚无效。这时若有声音信号通过驻极体话筒输入，通过电容滤波后输入LM358声控放大电路，经放大后输入NE555的2脚和6脚，正弦波形被施密特变换为反相矩形波。NE555的2脚和6脚输入大于的电压，3脚输出OUT由低变为高，74122的1脚和2脚接收到一个上升沿脉冲，输入到74122单稳态触发器后再次经波形变换，Q端产生一个上升沿脉冲。由于LED接入74122的Q引脚，故其在Q’引脚是一个下降沿脉冲，此时发光二极管负端为低，灯会亮，亮时延迟时间为脉冲宽度5s。声音信号消失，Q端上升沿维持5s后灯会自动熄灭。74122为可重复触发单稳态触发器，其主要特点就是可重复触发性，它能使计时装置重新计时，以达到延长灯亮时间的目的。只要是在无光有声的情况下给声音信号，灯就会亮。要使LM358的声控放大电路的放大倍数为30～50，算得。，要使LM358的2脚和5脚的电压为2.5V，选用两对阻值一样的电阻，在5引脚选用4.7K，在2引脚选用1K，使延时时间为5s，选用150的电阻和47uF的电容，即在11脚和13脚间接入47uF的电容，在13脚和间接入150k电阻。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。