一款新型声光控LED节能灯系统的设计方案

　　1 引言

　　随着电子技术的发展，尤其是数字技术的发展，用数字电路技术实现灯的自动灭亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要，而且贴近大家的实际生活。声光控电路的产品已成为人们日常生活中必不可少的必需品，它不需要开关，当有人经过时会自动亮起来，广泛应用于走廊、楼道招待所等公共场所，给人们的生活带来极大的方便，因此得到了广泛应用。声光控电路是声音和光控制电路工作的电子开关。它将声音（如击掌声）和光转化为电信号，经放大、整形，输出一个开关信号去控制各种电器的工作，在自动控制工业电器和家用电器方面有着广泛的用途。

　　2 总体电路设计

　　整个电路由电源电路、放大电路、声控电路、光控电路及延时电路等部分组成。

　　（1）当白天或夜晚光线较亮时，整个电路由光控部分控制，声控部分不起作用。光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号，从而实现白天灯泡不亮。此时即便有声音，灯泡也不亮。

　　（2）当光线较暗时，负载电路的通断受控于声控部分。声控电路主要将声音信号转变为电信号，且电路是否接通，取决于声音信号的强度。当声强达到一定程度时，电路自动接通，点亮灯泡。

　　（3）灯泡点亮后，延时电路控制延时36秒，当延时时间到时灯灭，再等待下一次声音信号触发。

　　（4）此外，电路带强切功能，在特殊情况下强制切断。

　　总体设计流程如图1所示。

　　

　　图1 总体设计流程图

　　3 电路原理设计

　　根据总体设计流程图设计出原理框图，如图2所示。

　　

　　图2 系统原理框图

　　根据设计要求及原理，设计出电路原理图，如图3所示。

　　

　　图3 电路原理图

　　由图可知，声光控节能灯电路由声控电路（由声音拾取电路、放大电路、滞回比较器构成），光控电路（电压跟随器），单片机控制电路（由延时电路和逻辑与电路构成），继电器驱动电路及电源电路等部分组成。其中声控电路和光控电路是整个电路的核心部分，作用是将MIc输出的微弱声音信号进行放大，并转换成方波信号。最后通过单片机的比较输出来控制继电器的导通，进而控制灯的亮灭。全波整流；Lc、Rc滤波；三端稳压器稳压等。具体采用什么电路合适，则根据主体电路及执行机构的不同和可靠、价廉、有效益等要求进行选用。根据安全、实用、廉价的要求，其电源的设计结构如图4所示。

　　

　　图4 系统设计结构图

　　4 各组成电路韵设计与仿真

　　4.1 电源电路

　　电路设计使用的是±12V双电源和+5V单电电源电路的种类繁多，如变压器降压：桥式整流源两级电路。如图5所示。

　　

　　图5 直流电源电路图