一 、前言
声控灯是一种声控电子照明装置,由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。它提供了一种操作简便、灵活、抗干扰能力强,控制灵敏的声控灯,它采用人嘴发出约1秒的控制信号"嘶"声,即可方便及时地打开和关闭声控照明装置,并有防误触发而具有的自动延时关闭功能,并设有手动开关,使其应用更加方便。在公共场合,无法有效的有人在控制开关,则需要使用可以自动开关的装置使得人们在需要灯光是能开灯,而当人离开之后会自动关灯。刚好遇到了电子森林的项目,也就对声控灯进行了一定的了解。声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。
二 、原理以及设计框图
声控灯里有拾音器感应声音,转化成电信号,再经过放大,就可以驱动电灯的开和关。声音都有一定的频率,人声的频率跟金属声的频率是不一样的。拾音器放大电路只选择了人声的频率放大,就是滤波过了,防止了其它声音的干扰。声控灯的关键在于光线充足时不需要它工作,而在光线不足是又需要具有一定的分辨噪音的能力,不能让一些环境中的小噪音造成声控的工作,这样就达不到节能环保的目的。但是又不能当人经过时还是没有工作,这样又发挥不了它的作用,下图为基本的目前一个声控灯的模型。
我设计的声控灯首先是使用话筒对外部的声音进行一个收集,在收集到声音之后又通过Analog Devices Inc制造商中的音频放大器MAX98300ETA+T对声音进行放大,这一步是为了让信号产生的电流足够大,Analog Devices Inc制造商中的有源滤波器MAX7427EUA+T对噪音进行滤波,这样可以防止环境中的一些噪音造成声控灯被点亮,从而浪费资源,在对声音信号进行放大和滤波之后需要判断是否有电流,当没有电流通过时则话筒继续手机声音信号,如果有电流,把声音信号传递到光电传感器,光电传感器需要收集环境中的光,当环境光过低时才能有电流通过,这样就可以实现黑暗环境下,有人经过时声控灯被点亮,其中所使用到的光电传感器是Analog Devices Inc制造商中的ADPD2140BCPZN-R7如果没有光电传感器则会导致白天有人经过时也会点亮声控点从而造成能源的浪费,在点亮声控灯之后还需要有进行通过一个延时器,然后又会自动熄灭,熄灭之后话筒继续采集环境中的声音,从而进行一个循环持续的工作。当人进过是它会工作当人离开一段时间之后声控灯会自动熄灭,这样就能达到节能环保的目的。
框图链接:https://www.digikey.cn/schemeit/project/声控灯-ed7a4c17cacc41319f2e87631c00fc5e
如上述框图所示,这一整个声控灯的简单方案框图完成之后,进行原理图的绘制,然后就可以制造出一款生活中常用的声控。
三、元件介绍
Analog Devices, Inc.(NASDAQ: ADI)是全球领先的半导体公司,致力于在现实世界与数字世界之间架起桥梁,以实现智能边缘领域的突破性创新。ADI提供结合模拟、数字和软件技术的解决方案,推动数字化工厂、汽车和数字医疗等领域的持续发展,应对气候变化挑战,并建立人与世界万物的可靠互联。
1.MAX98300ETA+T
Maxim将合适的功能融入集成电路,使PLC设计人员能在降低系统成本、功率需求和整体尺寸的同时,又提供工业测量所需的精确性和可靠性。
2.MAX7427EUA+T
Maxim Integrated EE-Sim 工具根据用户详细的输入要求,生成一个交互式原理图,内含用户可调整的元件。EE-Sim 配有高效仿真引擎。每一设计迭代都可在数分钟内进行仿真。所产生的波形,如波特图和电压图,都可以在内含的波形查看器中显示并进行分析。
3.ADPD2140BCPZN-R7
Analog Devices ADPD2140红外光角度传感器是一款用于测量入射红外光角度的光学传感器。利用ADPD2140响应计算的光角度在±35°角度视野内的线性度为±5°。ADPD2140的辐射敏感面积为0.31mm2。ADPD2140具有低结电容和低暗电流,因而可实现与ADPD1080光度前端的最佳集成。
四、结语
以上便是FastBond活动阶段一的内容,因为阶段一只要求绘制出框图即可,实现上还是非常简单的,轻松可以获得返还,这次活动的阶段一并不是很难,而通过这个活动我也会主动的去认识去研究一些生活中的常用的电子设备,这是一个很好的机会让我去学习这些,生活中有很多简单的电子器件,当我们去留意它的时候,会发现一些很有趣的设置,从中也能学到一些的电子类的知识,这次活动是一个让我接触电子,学习电子的一个很好的机会,感谢活动主办方给我这么一个平台,这么一个机会来学习这些东西。