基于NE555的声光控智能灯设计 - 嘉立创EDA开源硬件平台

1 项目简介

    基于NE555的声光控智能灯设计，集声控、光控、延时自动控制技术为一体。当拨动开关S1未打开时，咪头MIC采集声响时，VOUT显示灯会通电亮灯。当拨动开关S1打开时，受光控自锁，光敏电阻LDR受光线影响时，即光线较强时，有声响也不通电亮灯；光敏电阻LDR不受光线影响时，即光线较暗时，有声响时显示灯VOUT会通电亮灯。 可通过调节电位器RP1的阻值，来改变VOUT显示灯的亮灯时长。

2 总体方案

    总体方案系统框图如图所示，声光控智能灯电路为声光两级控制照明电路，照明灯开关队光线强弱的感应控制是第一级开关，对声音的感应控制是第二级开关。延时控制通过NE555定时器构成的单稳态触发电路实现。

图2-1 基于NE555的声光控智能灯系统框图

3 电路原理

    电源部分采用采用Micro USB接口沉板设计，板载5.08mm_3P螺钉式接线端子，可外接电源供电和输出VOUT电压。通电时，二极管D1起防倒灌作用，POWER指示灯亮起，电源供电正常。

    未打开拨动开关S1时，光敏电阻LDR不起作用，咪头MIC采集到声音信号，经三极管Q1和Q2放大至NE555定时器的2脚触发，NE555定时器的3脚输出高电平，VOUT显示灯亮起。

    打开拨动开关S1时，白天光线较强时，光敏电阻LDR受光线的影响，阻值减小，NE555定时器的4脚电压被拉低，NE555定时器复位，即使咪头MIC采集到声音信号，NE555定时器的3脚始终输出为低电平，VOUT显示灯不会亮起。傍晚环境光线变暗后，光敏电阻LDR不受光线的影响，阻值增大，NE555定时器的4脚电压升高，NE555定时器正常工作，咪头MIC采集到声音信号，经三极管Q1和Q2放大至NE555定时器的2脚触发，NE555定时器的3脚输出高电平，VOUT显示灯亮起，声音消失后，NE555处在暂稳态状态，当电容C2电压充电升高至NE555定时器的6脚的阈值电压2/3VCC时，7脚呈现低阻态，电容C2通过7脚内部对地放电，3脚电压变成低电平，VOUT显示灯熄灭。

    NE555暂稳态的工作时间长短决定了VOUT显示灯亮的时间长短，通过调节电位器RP1的阻值，可改变NE555定时器3脚产生的脉冲频率和占空比。当电位器阻值减小时，VOUT显示灯亮灯时间变短；当电位器阻值增大时，VOUT显示灯亮灯时间变长。

图3-1 基于NE555的声光控智能灯原理图

4 物料清单

5 焊接装配

图5-1 基于NE555的声光控智能灯套件

图5-2 基于NE555的声光控智能灯装配图

图5-3 基于NE555的声光控智能灯实物图