一種基于CD4011芯片的聲光控制照明裝置設(shè)計

王洋等

摘要：本文介紹了一種基于CD4011芯片的聲光控制照明裝置設(shè)計方案。該裝置具有自動運行、靈敏度高、低功耗、性能穩(wěn)定、節(jié)能等特點，無需人工干預(yù)，節(jié)約管理和維護運行費用。

關(guān)鍵詞：聲光控制 照明裝置 自動 設(shè)計

中圖分類號：TM923.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）04-0017-01

當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，節(jié)能照明深入人心。在一些管理完善的場所，如賓館、住宅樓、辦公樓道等場所，聲光控制照明裝置應(yīng)用非常廣泛。常用的主要是借助微波感應(yīng)開關(guān)和聲控紅外感應(yīng)開關(guān)等，但考慮到價格、性能、抗干擾性以及安裝等因素，實際效果不太理想。本文在此基礎(chǔ)上，利用常見的CD4011 CMOS芯片，設(shè)計出一種照明裝置，提供節(jié)能高效、照明安全、使用方便，利于管理維護。

1 系統(tǒng)硬件

如圖1所示，照明裝置主要由信號采集、傳感器、控制器、執(zhí)行器、LED燈等單元構(gòu)成。

聲音和光線亮暗信號，經(jīng)傳感器將信號轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，電信號經(jīng)放大后送控制器處理，控制器將幅度、頻率不盡相同的電信號轉(zhuǎn)換成一次狀態(tài)改變的控制信號，該信號經(jīng)延時電路達到設(shè)計要求時間，經(jīng)執(zhí)行器直接控制LED燈動作，完成設(shè)計要求。

（1）傳感器：該照明裝置里的聲音信號和光線亮暗信號的采集是由駐極體話筒和光敏電阻來完成的，駐極體話筒主要采集聲音信號，由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成。聲電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件是駐極體振動膜。光敏電阻又稱為光電導(dǎo)探測器，主要采集光線亮暗信號，入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。

（2）控制器：采用CD4011雙排14腳CMOS芯片，低成本，有2輸入端、四與非門， CMOS電路，電源工作電壓范圍 3V ～ 18V。該芯片內(nèi)部集成了四個倆端輸入的與非門。具有功耗小、成本低的特點。經(jīng)過駐極體麥克和光敏電阻說采集的聲音和光的信息轉(zhuǎn)換為電信號后，進入芯片。

（3）執(zhí)行機構(gòu)：通常作為開關(guān)使用的器件有晶體管、可控硅、繼電器、集成電路等。本照明裝置采用可控硅作為執(zhí)行機構(gòu)，利用共集電路把信號電流放大后，再去觸發(fā)可控硅，達到執(zhí)行的目的?？煽毓璧膶?dǎo)通角是可控制的，其控制極電流IG的大小將直接影響燈的亮度，IG越大、導(dǎo)通角越大、燈越亮。經(jīng)實驗測試，控制極電流IG10mA時，可控硅全部導(dǎo)通。

2 所需元器件的選擇清單

該照明裝置的主要元器件主要有集成塊、駐極體話筒、光敏電阻、二極管、電解電容、瓷片電容、電阻、單向可控硅、LED燈泡等。具體如表1所示：

3 結(jié)語

本文介紹了一種基于CD4011雙排14腳CMOS芯片的照明裝置的設(shè)計。并對裝置的硬件組成進行了進行了介紹，同時，由于本裝置采用了低成本的CD4011雙排14腳CMOS芯片，與傳統(tǒng)的微波感應(yīng)開關(guān)和聲控紅外感應(yīng)開關(guān)相比，該裝置具有自動運行、靈敏度高、低功耗、性能穩(wěn)定、使用靈活方便等特點，無需人工干預(yù)，節(jié)約管理和維護運行費用。

參考文獻

[1]楊志忠.《電子技術(shù)課程設(shè)計》.北京：機械工業(yè)出版社，2008.6.

[2]朱定華，蔡苗，黃松.《電子技術(shù)工藝基礎(chǔ)》.北京：清華大學(xué)出版社，2007.8.

[3]閻石.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》.清華大學(xué)電子教研組編，第五版，北京：高等教育出版社，2006.5.

[4]楊詩成，王喜魁.泵與風(fēng)機[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

摘要：本文介紹了一種基于CD4011芯片的聲光控制照明裝置設(shè)計方案。該裝置具有自動運行、靈敏度高、低功耗、性能穩(wěn)定、節(jié)能等特點，無需人工干預(yù)，節(jié)約管理和維護運行費用。

關(guān)鍵詞：聲光控制 照明裝置 自動 設(shè)計

中圖分類號：TM923.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）04-0017-01

當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，節(jié)能照明深入人心。在一些管理完善的場所，如賓館、住宅樓、辦公樓道等場所，聲光控制照明裝置應(yīng)用非常廣泛。常用的主要是借助微波感應(yīng)開關(guān)和聲控紅外感應(yīng)開關(guān)等，但考慮到價格、性能、抗干擾性以及安裝等因素，實際效果不太理想。本文在此基礎(chǔ)上，利用常見的CD4011 CMOS芯片，設(shè)計出一種照明裝置，提供節(jié)能高效、照明安全、使用方便，利于管理維護。

1 系統(tǒng)硬件

如圖1所示，照明裝置主要由信號采集、傳感器、控制器、執(zhí)行器、LED燈等單元構(gòu)成。

聲音和光線亮暗信號，經(jīng)傳感器將信號轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，電信號經(jīng)放大后送控制器處理，控制器將幅度、頻率不盡相同的電信號轉(zhuǎn)換成一次狀態(tài)改變的控制信號，該信號經(jīng)延時電路達到設(shè)計要求時間，經(jīng)執(zhí)行器直接控制LED燈動作，完成設(shè)計要求。

（1）傳感器：該照明裝置里的聲音信號和光線亮暗信號的采集是由駐極體話筒和光敏電阻來完成的，駐極體話筒主要采集聲音信號，由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成。聲電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件是駐極體振動膜。光敏電阻又稱為光電導(dǎo)探測器，主要采集光線亮暗信號，入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。

（2）控制器：采用CD4011雙排14腳CMOS芯片，低成本，有2輸入端、四與非門， CMOS電路，電源工作電壓范圍 3V ～ 18V。該芯片內(nèi)部集成了四個倆端輸入的與非門。具有功耗小、成本低的特點。經(jīng)過駐極體麥克和光敏電阻說采集的聲音和光的信息轉(zhuǎn)換為電信號后，進入芯片。

（3）執(zhí)行機構(gòu)：通常作為開關(guān)使用的器件有晶體管、可控硅、繼電器、集成電路等。本照明裝置采用可控硅作為執(zhí)行機構(gòu)，利用共集電路把信號電流放大后，再去觸發(fā)可控硅，達到執(zhí)行的目的。可控硅的導(dǎo)通角是可控制的，其控制極電流IG的大小將直接影響燈的亮度，IG越大、導(dǎo)通角越大、燈越亮。經(jīng)實驗測試，控制極電流IG10mA時，可控硅全部導(dǎo)通。

2 所需元器件的選擇清單

該照明裝置的主要元器件主要有集成塊、駐極體話筒、光敏電阻、二極管、電解電容、瓷片電容、電阻、單向可控硅、LED燈泡等。具體如表1所示：

3 結(jié)語

本文介紹了一種基于CD4011雙排14腳CMOS芯片的照明裝置的設(shè)計。并對裝置的硬件組成進行了進行了介紹，同時，由于本裝置采用了低成本的CD4011雙排14腳CMOS芯片，與傳統(tǒng)的微波感應(yīng)開關(guān)和聲控紅外感應(yīng)開關(guān)相比，該裝置具有自動運行、靈敏度高、低功耗、性能穩(wěn)定、使用靈活方便等特點，無需人工干預(yù)，節(jié)約管理和維護運行費用。

參考文獻

[1]楊志忠.《電子技術(shù)課程設(shè)計》.北京：機械工業(yè)出版社，2008.6.

[2]朱定華，蔡苗，黃松.《電子技術(shù)工藝基礎(chǔ)》.北京：清華大學(xué)出版社，2007.8.

[3]閻石.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》.清華大學(xué)電子教研組編，第五版，北京：高等教育出版社，2006.5.

[4]楊詩成，王喜魁.泵與風(fēng)機[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

摘要：本文介紹了一種基于CD4011芯片的聲光控制照明裝置設(shè)計方案。該裝置具有自動運行、靈敏度高、低功耗、性能穩(wěn)定、節(jié)能等特點，無需人工干預(yù)，節(jié)約管理和維護運行費用。

關(guān)鍵詞：聲光控制 照明裝置 自動 設(shè)計

中圖分類號：TM923.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）04-0017-01

當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，節(jié)能照明深入人心。在一些管理完善的場所，如賓館、住宅樓、辦公樓道等場所，聲光控制照明裝置應(yīng)用非常廣泛。常用的主要是借助微波感應(yīng)開關(guān)和聲控紅外感應(yīng)開關(guān)等，但考慮到價格、性能、抗干擾性以及安裝等因素，實際效果不太理想。本文在此基礎(chǔ)上，利用常見的CD4011 CMOS芯片，設(shè)計出一種照明裝置，提供節(jié)能高效、照明安全、使用方便，利于管理維護。

1 系統(tǒng)硬件

如圖1所示，照明裝置主要由信號采集、傳感器、控制器、執(zhí)行器、LED燈等單元構(gòu)成。

聲音和光線亮暗信號，經(jīng)傳感器將信號轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，電信號經(jīng)放大后送控制器處理，控制器將幅度、頻率不盡相同的電信號轉(zhuǎn)換成一次狀態(tài)改變的控制信號，該信號經(jīng)延時電路達到設(shè)計要求時間，經(jīng)執(zhí)行器直接控制LED燈動作，完成設(shè)計要求。

（1）傳感器：該照明裝置里的聲音信號和光線亮暗信號的采集是由駐極體話筒和光敏電阻來完成的，駐極體話筒主要采集聲音信號，由聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成。聲電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件是駐極體振動膜。光敏電阻又稱為光電導(dǎo)探測器，主要采集光線亮暗信號，入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。

（2）控制器：采用CD4011雙排14腳CMOS芯片，低成本，有2輸入端、四與非門， CMOS電路，電源工作電壓范圍 3V ～ 18V。該芯片內(nèi)部集成了四個倆端輸入的與非門。具有功耗小、成本低的特點。經(jīng)過駐極體麥克和光敏電阻說采集的聲音和光的信息轉(zhuǎn)換為電信號后，進入芯片。

（3）執(zhí)行機構(gòu)：通常作為開關(guān)使用的器件有晶體管、可控硅、繼電器、集成電路等。本照明裝置采用可控硅作為執(zhí)行機構(gòu)，利用共集電路把信號電流放大后，再去觸發(fā)可控硅，達到執(zhí)行的目的?？煽毓璧膶?dǎo)通角是可控制的，其控制極電流IG的大小將直接影響燈的亮度，IG越大、導(dǎo)通角越大、燈越亮。經(jīng)實驗測試，控制極電流IG10mA時，可控硅全部導(dǎo)通。

2 所需元器件的選擇清單

該照明裝置的主要元器件主要有集成塊、駐極體話筒、光敏電阻、二極管、電解電容、瓷片電容、電阻、單向可控硅、LED燈泡等。具體如表1所示：

3 結(jié)語

本文介紹了一種基于CD4011雙排14腳CMOS芯片的照明裝置的設(shè)計。并對裝置的硬件組成進行了進行了介紹，同時，由于本裝置采用了低成本的CD4011雙排14腳CMOS芯片，與傳統(tǒng)的微波感應(yīng)開關(guān)和聲控紅外感應(yīng)開關(guān)相比，該裝置具有自動運行、靈敏度高、低功耗、性能穩(wěn)定、使用靈活方便等特點，無需人工干預(yù)，節(jié)約管理和維護運行費用。

參考文獻

[1]楊志忠.《電子技術(shù)課程設(shè)計》.北京：機械工業(yè)出版社，2008.6.

[2]朱定華，蔡苗，黃松.《電子技術(shù)工藝基礎(chǔ)》.北京：清華大學(xué)出版社，2007.8.

[3]閻石.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》.清華大學(xué)電子教研組編，第五版，北京：高等教育出版社，2006.5.

[4]楊詩成，王喜魁.泵與風(fēng)機[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.