声控LED旋律灯电路制作报告

声控LED旋律灯电路制作报告

作品介绍

声控LED旋律灯电路可以使LED灯随着音乐的节奏闪动起来，声音信号由驻极体话筒收集进入经过三极管放大电路放大后，点亮LED灯并使LED灯的亮度随声音强弱变化。

一、电路图及原理分析

图1

电源输入后经电解电容C1滤波，提供给电路；驻极体话筒将声音信号转化为电压信号，经耦合电容C2隔离直流成分耦合，再由三极管Q1放大，再将放大后的信号直接耦合送到三极管Q2的基极，控制其集电极的电压大小，从而达到控制加在LED灯上的电压的大小，进而控制其亮度。声音越大，LED灯就越亮。

二、实验元件及实物图

图2

三、制作所遇问题及解决措施

1.驻极体话筒无引脚：

在其背面用电烙铁及裸导线焊上引脚。

2.初次调试时无反应：

通过求助基地学长，借助万用表检测两三极管集电极、发射极电势，发现异常，经检查发现发射极与地之间漏掉用锡线连接。

经修改后正常工作。

四、制作总结

这个作品是我在基地所完成的第一个作品。通过完成这个作品，我了解和掌握了电工电子的一些基本技能，也对一些知识有了感性的认知。完成这个作品一方面带给了我乐趣，也带给了我成就感，更加激发了我对电子设计制作的兴趣。

当然，在制作过程中我存在着许多缺陷和不足。在焊接电路板时没有严密的规划，导致两个电阻焊反，拆焊时动作不到位，导致焊盘脱落，以及某处漏焊。下一步我应吸取这些教训，认真进行总结，避免在今后出现类似的失误。

2014年11月28日星期五

LED楼道声控灯工作原理与电路原理

LED楼道声控灯工作原理与电路原理 节能环保是当前社会发展的重要主题，其中最受关注的就是照明节能领域。声控灯是一种非常有趣的照明装置，使用起来非常方便，且在节能环保方面的表现比较优异。五金机电销售数据显示，最近几年来，不管是旧楼改造还是新楼建设，LED楼道声控灯的使用都非常频繁。除此之外，它在太阳能光伏照明系统、公共场所照明等领域都有非常广泛的应用。 一、工作原理 220V交流电通过H及整流全桥后，变成直流脉动电压，作为正向偏压，加在可控硅VS及R支路上。白天，亮度大于一定程度时，光敏二极管D呈现底阻状态≤1KΩ，使三极管V截止，其发射极无电流输出，单向可控硅VS因无触发电流而阻断。此时流过灯泡H的电流≤2.2mA,灯泡H不能发光。电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V，对三极管起保护作用。夜晚，亮度小于一定程度时，光敏二极管D呈现高阻状态≥100KΩ，使三极管V正向导通，发射极约有0.8V的电压，使可控硅VS触发导通，灯泡H发光。RP是清晨或傍晚实现开关转换的亮度选择元件。 尽管家装建材配件有很多，LED楼道声控灯由音频放大器、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。五金批发市场人员表示，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、电路图

三、工作电压： 本电路设计工作电压为市电220V，用于控制5-60W以内的白炽灯通断电。实际应用时，改变R4的阻值可以改变本电路的工作电压，电压范围控制在5-250V的交流电为宜，可控制带有钨丝不同电压下的小灯泡（如汽车灯泡），220V时R4阻值为150K，22V时为15K，其它电压按比例增减。 四、电路原理： 1． D2～D5构成桥式电路，在U1D输出端为低电平时，可控硅SCR不导通，电灯LAMP无电流通路不会点亮。只有在U1D输出端为高电平时，可控硅SCR1导通时，电灯LAMP才会点亮。五金建材专家提醒您，安装接线要注意电路安全。2． D2～D5、R7、DW、C3组成稳压二极管稳压电路产生7.5V直流电压给 控制电路供电。 3．控制电路由三极管9013、COMS电路四与非门CD4011等元件组成。声电转换器MIC将声音转换成电信号、光敏电阻MG45受光线控制改变其阻值的大小（光强电阻变小）。C2、R5组成亮灯延时电路，时间常数＝R5×C2。 在安装楼道声控灯的时候要尤其注意防止触电，及时断电，做好预防措施，选择优质五金配件。据中国五金机电网专业人士分析，LED楼道声控灯在当前市场上

最简易声控电路(声控灯-声控开关-声控门铃)

声控灯1 这里有个电路，通过调节电位器的大小，可以调节时间。可以参考哦 声控灯2 时间、亮度可调 声控灯3 一、电路工作原理

下图是声控电路的电原理图。当你对着声控电路的小话筒拍手或喊叫时，电路中的继电器会开始工作，工作几秒钟继电器会自动停止。 电路中的小话筒可以把声音信号转变为电信号，通过三极管VT1的放大去触发后面的控制电路。 三极管VT2、VT3及其电阻器、电容器组成单稳态电路。电阻器R4为三极管VT2提供了基极电流；而三极管VT3的基极电流则是从三极管VT2的集电极电阻R5上得到的。三极管VT2集电极与三极管VT3基极之间是直接耦合的；而三极管VT3集电极与三极管VT2基极之间的耦合则是由电容器C3来完成的。 单稳态电路的特点是它只有一个稳定状态。电路在没有信号输入时，选择合理的R4阻值，使三极管VT2稳定在饱和状态；此时它的集电极电压约为0.3V以下。这样使三极管VT3稳定在截止状态。这就是单稳态电路的稳定状态。 当信号中的一个负脉冲通过C2到达三极管VT2的基极时，三极管VT2开始趋向截止，它的集电极电流减小，集电极电压升高；经过直接耦合，使三极管VT3的基极电压升高，三极管VT3开始导通，它的集电极电压下降；经电容C3的耦合又使三极管VT2的基极电压进一步下降（虽然这时负脉冲已经不再存在），形成一个正反馈，很快达到一个新的状态。此时三极管VT2截止，三极管VT3饱和导通。这就是单稳态电路的暂稳态现象。 单稳态电路的暂稳态是不能持久的。在暂稳态期间，电容器C3通过电阻器R4进行放电，随着放电的进行三极管VT2的基极电压逐渐升高，当它达到0.5V以上时，三极管VT2开始导通，正反馈现象再次发生，整个电路很快又回到VT2饱和导通，VT3截止的稳定状态。电容器C3通过电阻器R4的放电过程决定了电路暂稳态的维持时间。根据计算，这个时间t—0.7×R4×C3。在本电路中电阻R4为270kΩ，电容C3为47μF，所以t=0.7×270×103×47×10-6～9秒。根据这个公式可以改变电阻器R4或电容器C3的参数，来延长或缩短电路的延迟时间。 电路复原后，电容器C3通过继电器和三极管VT2的发射结进行充电。充电完成后电路才可以接收下一次的触发。 如果声控电路直接控制两只白色发光二极管，也可以不用继电器。此时电源电压应为4.5V，

声控灯电路图2

一、电路图： 二、电路原理： 1．D2～D5构成桥式电路，在U1D输出端为低电平时，可控硅SCR不导通，电灯LAMP无电流通路不会点亮。只有在U1D输出端为高电平时，可控硅 SCR1导通时，电灯LAMP才会点亮。 2．D2～D5、R7、DW、C3组成稳压二极管稳压电路产生7.5V直流电压给控制电路供电。 3．控制电路由三极管9013、COMS电路四与非门CD4011等元件组成。声电转换器MIC将声音转换成电信号、光敏电阻MG45受光线控制改变其阻值的大小（光强电阻变小）。C2、R5组成亮灯延时电路，时间常数＝R5×C2。控制的具体过程请同学自己分析。 三、电路安装注意事项： 电路板与220V高压连接在一起，在接220交流电时，必须接上灯泡（220V、25W即可）。并且要特别注意防止触电。 四、思考题： 1．电灯要点亮，U1A的输入端的电压应该为什么电平？ 2．D1管的作用是什么，是否可以省略此二极管？ 3．U1可以用4与门代替吗？你认为电路还有可以改动的地方吗？

声光控延时开关原理与制作 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。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合广大电子爱好者自制。 一、电路的工作原理 声光控延时开关的电路原理图见图1所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路cd4011，其内部含有4个独立的与非门vd 1～vd4，使电路结构简单，工作可靠性高。顾名思义，声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启"，若干分钟后延时开关“自动关闭"。因此，整个电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。明确了电路

数字电子技术课程设计---声控灯的设计与制作

课程设计说明书（论文） 课程名称：数字电子技术基础 设计题目：声控灯的设计与制作 院系：电气学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：

课程设计任务书

一、设计任务及原理 1.设计任务 设计一个声控开关，控制对象为发光二极管。 基本要求： 1、接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二极管（电流5～10mA），延时时间在1～15s之间可调。 2、延时时间用数字显示（采用共阳极数码管），时间单位可调，显示范围为1～15s。 2.设计原理 声控灯的功能是将声音信号转换为电信号、再将电信号转换为光信号的一个装置。 声控灯装置的输入部分由是一个话筒。话筒的高分子极化膜中拥有一定的永久电荷。在声波的作用下，极化膜在声音的作用下震动，因此电容的大小不断地变化。电容两极间的电压随着电容的增大而减小。和声音对应的电压便可以由电容两端的电压推算出来，起到一个传感器的作用。然而由于这个电压的大小极小不能够使LED灯发光，因此需要用多级放大电路对这个电压信号进行放大，对其进行整形，处理，最终得到一个理想的大小适中的电压信号来驱动二极管发光。 单稳态触发电路可以满足声控灯延时的实现。其暂态时间就是发光二极管的发光持续时间。用经过多级放大电路放大的电压作为触发脉冲输送给单稳态触发电路，会得到一个持续特定时间的输出电压。进而达到了驱动二极管发光的目的。 对于计数器部分，首先需要一个时钟源。多谐振荡器产生时钟源脉冲。满足了单稳态电路的输出与时基脉冲结合，控制计数器的计数与清零，就可以使计数部分与发光部分同步工作。 计数结果经译码器的译码输送给数码管，数码管便可以将数字显现出来，达到了本次课程设计的目的。 二、设计过程 1.声控灯电路原理： 接受到声音信号进入到驻极体话筒时，话筒将声音信号转换为电压信号，经三极管放大电路对该电压信号进行放大以及接下来的施密特触发器整形后，触发单稳态延时电路，便可以产生一个可调宽度的脉冲信号，该脉冲信号足够大便能够驱动发光二极管使其发光。该脉冲信号还作为选通信号，达到使计数器计数的目的，接下来将信号送到数码管，最终驱动数码管显示数字，此即为声控灯电路工作的原理，下面为其中的电路原理的设计简图。 2.电路设计 2.1放大电路设计：

声控灯电路图 可控硅控制日光灯设计方案

声控日光灯设计方案 实验名称:声控日光灯的设计. 实验人:06电信工程 yyp. 实验目的:1学生通过自己动手熟悉三极管扁结的运用,及其工作原理. 2.让学生从理论到实践自己做出实物(声控日光灯). 实验仪器:万用表,电路板,示波器,电源,烙铁,焊锡,三极管等(详情见后). 方案选择:方案一, 方案二. 方案一: 实验原理: 一.原理图 二. 原理阐述: 1:首先声音信号通过麦克风传入Q4经Q4和Q1两极放大使Q2导通,对C2 进行充电,并瞬间导通Q5. 2:Q2断开后通过调节R7使C2和R7放电起延时作用,并是Q5延时导通. 3:Q5导通继电器工作,日光灯在220V交流电下正常工作. 4:C2放电完毕后Q5断开,继电器停止工作,日光灯熄灭. 5:白天光敏电阻工作阻值变小,通过LM324电压比较器进行比较,324一脚输出为1,Q3导通,使得Q4基极声信号对地拉,从而做到电路不工作效果.晚上324一脚输出为0,Q3不工作,从而使得电路控制端在工作状态下.从而达到白天节能的作用!

方案二: 实验原理: 一.原理图: 二. 原理阐述: 1:首先声音信号通过麦克风传入Q4经Q4和Q1两极放大使Q2导通,对C2 进行充电,并瞬间导通Q5. 2:Q2断开后通过调节R7使C2和R7放电起延时作用,并是Q5延时导通. 3:Q5导通继电器工作,日光灯在220V交流电下正常工作. 4:C2放电完毕后Q5断开,继电器停止工作,日光灯熄灭. 5:白天光敏电阻工作阻值变小,Q3导通Q4不工作,晚上Q3截止Q4工作. 方案对比: 1:方案一中运用了LM324电压比较器,LM324是一种精确到0.1V的比较器,光敏电阻微小的变化都可以检测出来.灵敏度高. 2:方案二中因为9014基极电压在0.5到0.7V就可触发,所以晚上当光敏电阻阻值不是特别大为几百K时Q3都可能导通,这样会使Q4不工作,电路无效. 3:相比之下虽然方案一造价高点但在实际操作中方案一更实用! 总结:经过对比和计算最终选择方案一作为本次实验的原理方案 实验步骤: 1:构造电路图,在大脑规划好电路布线. 2:按照电路图用烙铁焊出电路实物. 3:焊好电路后拿电源对其进行测试

声控灯设计

光声控延时照明灯的设计 一、设计目的 本次课程设计主要是配合《模拟电子技术》和《数字电子技术》理论课程而设置的一门实践性课程，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。 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。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。 二、方案论证和选择 1、方案论证 1.1 方案1主要包含四部分电路，分别为：电源电路、光控电路、声控延时电路、晶闸管开关电路，下面对其功能进行逐一分析并确定电路结构。 电源电路主要为控制电路提供工作电压，本设计采用传统的电源电路设计方法，即降压、整流、滤波、稳压，使电路输出12V直流电压供给控制电路。 光控电路是根据光线的强弱来优先决定电灯的亮灭。该电路可以对声控延时电路进行控制，在白天光线较强时，光控电路输出低电平将声控电路封锁；在晚上光线较弱时，光控电路输出高电平，则声控功能打开。本设计采用光敏电阻和其他电阻组成的分压电路来控制555定时器的触发输入端2脚，并且将555定时器的2脚

和6脚连接在一起，通过一电容接地，555定时器的输出去控制声控电路中的555定时器的复位端。 声控延时电路该电路主要在光线较弱时起作用。这主要是通过光控电路的输出来控制的。在白天，该电路在光控电路的控制作用下，处于关闭状态，对任何声音信号都不响应；在晚上，光控电路将该电路的功能打开，使得该电路能根据外界声音信号作出相应的响应。经放大处理后的声音信号控制处于单稳工作模式的555定时器来实现声控及延时功能。 晶闸管开关电路该电路受声控电路555定时器输出端的控制。当其输出低电平时，晶闸管截止，由于照明灯与晶闸管串联，所以灯熄灭；当其输出高电平时，晶闸管导通，照明灯点亮。 1.2 方案2 电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计。 直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电，供后续电路工作。 控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。由CD4011的选定的输出端控制晶闸管的关闭，从而控制整个灯的关灭。光敏电阻在白天时，电阻值小， CD40011输出永远为低电平，晶闸管为低电压，不导通，灯不亮。光敏电阻在夜晚时阻值大，光敏电阻与声音信号的有无一起控制CD4011的输出。夜晚当有声音时，声音信号经过放大，与光敏电阻控制的CD40011输出为高电平，晶闸管导通，灯亮。无声音信号时，不亮。 延时电路有电容C和电阻R的冲放电里控制。 2、方案选择 由于方案一电路设计过于复杂，需要两个555计时器，并且需要变压器实现低电压来执行各个电路，所需要的元器件多，不易实现，可行性较差。而方案二设计简单，易实现，所用元器件少，可行性好。故选择二号方案。

楼道声控灯课程设计作业

电子技术基础（模拟部分）光控路灯控制器的设计 学生姓名：刘腾艳 专业：电气工程及其自动化 班级：电器四班 学号：1416301053 指导教师：郭宇

第一章内容摘要 光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术。1962年半导体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。经历十多年的初期探索，从70年代后期起，随着半导体光电子器件和硅基光导纤维两大基础元件在原理和制造工艺上的突破，光子技术与电子技术开始结合并形成了具有强大生命力的信息光电子技术和产业。光电子技术是一个比较庞大的体系，它包括信息传输，如光纤通信、空间和海底光通信等；信息处理，如计算机光互连、光计算、光交换等；信息获取，如光学传感和遥感、光纤传感等；信息存储，如光盘、全息存储技术等；信息显示，如大屏幕平板显示、激光打印和印刷等。 20世纪60年代激光问世以来，最初应用于激光测距等少数应用，到70年代，由于有了室温下连续工作的半导体激光器和传输损耗很低的光纤，光电子技术才迅速发展起来。现在全世界敷设的通信光纤总长超过1000万公里，主要用于建设宽带综合业务数字通信网。以光盘为代表的信息存储和激光打印机、复印机和发光二极管大屏幕现实为代表的信息显示技术称为市场最大的电子产品。人们对光电神经网络计算机技术抱有很大希望，希望获得功耗的、响应带宽很大，噪音低的光电子技术。 光电子技术也是一个非常宽泛的概念，它围绕着光信号的产生、传输、处理和接收，涵盖了新材料（新型发光感光材料，非线性光学材料，衬底材料、传输材料和人工材料的微结构等）、微加工和微机电、器件和系统集成等一系列从基础到应用的各个领域。光电子技术科学是光电信息产业的支柱与基础，涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科。

声控灯的设计与制作

电子小制作:自制声控灯 声控灯已经广泛应用在居民楼的楼道中,它给人民的生活带来很多的方便。这些声控灯电路中几乎都使用了集成电路,并且直接使用220V的交流电源。虽然这样做简化了电路,但对于初学者来说他们理解电路有一定的困难,调试电路也具有一定的危险性。这里介绍一个简单的声控灯电路,采用了三极管等分立元件和低压电源,不仅适合初学者的学习,而且通过电路中的继电器也可以控制其它电器进行工作。当你对着声控电路拍手或喊叫时,电路中的继电器会动作,如果用它控制小灯,可以使小灯工作几秒钟,然后自动关闭。 一、元器件的准备

所用的元器件如表7所示。电路中使用了一只Φ27的压电陶瓷片,它的符号和外形见图7-1所示,最好带有共鸣腔。电路板是按 J R C4098型6V继电器的尺寸设计的,也可以根据需要选用其他符合要求的继电器。电路也可以使用外接电源。

图7-1 压电陶瓷片的符号和外形 三、电路工作原理 图7-2中三极管VT2、VT3及其电阻器、电容器组成了单稳态电路。电阻器R3为三极管V T2提供了基极电流;而三极管V T3的 基极电流则是从三极管V T2的集电极电阻R4上得到的。三极管 V T2集电极与三极管V T3基极之间是直接耦合的;而三极管V T3 集电极与三极管VT2基极之间的耦合则是由电容器C2来完成的。电阻器R4是三极管V T2的集电极负载,三极管VT3的集电极负 载是电阻器R5。 单稳态电路的特点是它只有一个稳定状态。电路在没有信号输入时,选择合理的R3使三极管V T2稳定在饱和状态,此时它的集电 极电压约为0.3V以下。这样使三极管V T3稳定在截止状态。这 就是单稳态电路的稳定状态。 当一个负脉冲通过C1到达三极管V T2的基极时,三极管V T2开 始趋向截止,它的集电极电流减小,集电极电压升高;经过直接耦 合,使三极管VT3的基极电压升高,三极管V T3开始导通,它的集 电极电压下降;经电容C2的藕合又使三极管V T2的基极电压进 一步下降(虽然这时负脉冲已经不再存在),形成一个正反馈,很快 达到一个新的状态。此时三极管V T2截止,三极管V T3饱和导通。

简易声控电路(声控灯声控开关声控门铃)

简易声控电路(声控灯声控开关声控门铃)

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声控灯1 这里有个电路，通过调节电位器的大小，可以调节时间。可以参考哦 声控灯2 时间、亮度可调 声控灯3 一、电路工作原理

下图是声控电路的电原理图。当你对着声控电路的小话筒拍手或喊叫时，电路中的继电器会开始工作，工作几秒钟继电器会自动停止。 电路中的小话筒可以把声音信号转变为电信号，通过三极管VT1的放大去触发后面的控制电路。 三极管VT2、VT3及其电阻器、电容器组成单稳态电路。电阻器R4为三极管VT2提供了基极电流；而三极管VT3的基极电流则是从三极管VT2的集电极电阻R5上得到的。三极管VT2集电极与三极管VT3基极之间是直接耦合的；而三极管VT3集电极与三极管VT2基极之间的耦合则是由电容器C3来完成的。 单稳态电路的特点是它只有一个稳定状态。电路在没有信号输入时，选择合理的R4阻值，使三极管VT2稳定在饱和状态；此时它的集电极电压约为0.3V以下。这样使三极管VT3稳定在截止状态。这就是单稳态电路的稳定状态。 当信号中的一个负脉冲通过C2到达三极管VT2的基极时，三极管VT2开始趋向截止，它的集电极电流减小，集电极电压升高；经过直接耦合，使三极管VT3的基极电压升高，三极管VT3开始导通，它的集电极电压下降；经电容C3的耦合又使三极管VT2的基极电压进一步下降（虽然这时负脉冲已经不再存在），形成一个正反馈，很快达到一个新的状态。此时三极管VT2截止，三极管VT3饱和导通。这就是单稳态电路的暂稳态现象。 单稳态电路的暂稳态是不能持久的。在暂稳态期间，电容器C3通过电阻器R4进行放电，随着放电的进行三极管VT2的基极电压逐渐升高，当它达到0.5V以上时，三极管VT2开始导通，正反馈现象再次发生，整个电路很快又回到VT2饱和导通，VT3截止的稳定状态。电容器C3通过电阻器R4的放电过程决定了电路暂稳态的维持时间。根据计算，这个时间t—0.7×R4×C3。在本电路中电阻R4为270kΩ，电容C3为47μF，所以t=0.7×270×103×47×10-6～9秒。根据这个公式可以改变电阻器R4或电容器C3的参数，来延长或缩短电路的延迟时间。 电路复原后，电容器C3通过继电器和三极管VT2的发射结进行充电。充电完成后电路才可以接收下一次的触发。 如果声控电路直接控制两只白色发光二极管，也可以不用继电器。此时电源电压应为4.5V，

声控灯设计

课程设计名称：电子技术课程设计题目：声控灯开关 专业：电气工程及其自动化 班级：电1002 姓名：刘宇宙 学号：20 指导教师：闫坤

目录 第一章设计目的和任务 (3) 第二章设计要求 (3) 第三章总体框图设计 (3) 第四章声控灯开关的工作原理 (3) 第五章电路板上元器件布局及其明细 (4) 5.1晶闸管及一片集成电路14011的描述 (5) 第六章安装及调试要点 (7) 第七章实物电路图 (7) 第八章总结 (8) 第九章参考文献 (9)

一设计的目的和任务 1、巩固加深对模拟电子技术基础的理解，提高综合运用所学知识的能力，培养学生独立分析问题、解决问题的能力。 2、通过查找资料、选方案、设计电路、写报告等环节的训练，熟悉设计过程、步骤。为今后从事电子线路的设计、研制电子产品打下良好的基础。 3、设计模拟和数字电子混合电路，实现特定功能。学习这一技能，积累这方面的经验。 二设计要求 (1) 设计办公大楼、写字楼或居民住宅楼内应用的声控灯开关。 (2) 在白天照度较高时，即楼道内光线充足时本开关不启动，灯熄灭。 (3) 夜晚楼道内光线较差时，若楼道内充分安静(无人行动时)，灯泡不启动， (4) 若在光线较差的楼道内有人发出声响，就启动该装置使灯泡点亮。 三总体框图设计 根据技术要求，此声控灯开关可由以下几个单元组成： 图1 整体框图 四声控灯开关的工作原理 控灯开关的原理图见图3-1。

图3-1 声控灯开关原理图 由四个二极管组成的桥式整流电路将输入电路的220V50Hz交流电压变换成脉动直流。该脉动直流电压一路由R3和R1、C3分压并滤波后得到传感及逻辑控制电路所用的电压V CC；另一路接到晶闸管BTl69的阳极。 当BT169的控制极(栅极)为高电平且输入的交流信号V i=cos(ωt+Φ)处于正半周期时，电流由D2→地→D4→灯流过而将灯点亮。当V i处于负半周期时，电流由灯→D3→地→D1而将灯点亮。当BTl69的控制极为低电平时，晶闸管截止，此时不会产生驱动灯的电流，因此灯是熄灭的。由此可见，灯的亮灭是由晶闸管的控制极电平决定的。因此，关键的问题是如何控制其栅极电平的高低。 我们的目的是要达到：有光时灯灭；无光无声时灯灭：无光有声时灯亮。参见原理图3-1。对光敏电阻R W而言，当有光时，Rw<2KΩ，此时HDl4011的1脚亦即第一个与非门的一个输入端为低电平(地)，所以3脚为高电平、4脚为低电平，10脚为高电平，11脚为低电平(后文设上述由左至右四个与非门的输出分别为A，B，C，D)，则此时晶闸管截止，灯泡是暗的。相反，如果无光时，R W>2M Ω，此时HDl4011的1脚是高电平，此时第一个与非门的输出取决于2脚的状态，而2脚的状态将由噪声传感器来决定，当没有声音时，2脚为低电平，因此A为高电平，B为低电平，C为高电平，D为低电平，此时晶闸管截止，灯泡为暗。当有声音产生时，在麦克两端产生一个交流信号，经过电容而将2脚置成高电平，此时A为低电平，B为高电平，C为低电平，D为高电平，从而将晶闸管触发导通，灯泡点亮，同时由于B点为高电平，可对电容C2充电，这样，当声音消失之后，由于C2和R7的存在，使C点维持在低电平直到C2放电结束，在此过程中，灯泡将会一直保持在亮的状态直至此过程结束。 五电路板上元器件布局及其明细 PCB电路板上的元件布局见图3-2。

声控灯的设计(毕业设计)

毕业设计（论文） 题目: 声控照明设计 姓名: 系别: 专业: 班级: 学号: 指导老师: 日期: 教务处制

本设计通过声音和光的强弱来控制灯的亮暗变化。在光线充足时，发出多大的声音声控灯都不亮,在光线不足时，只要声音达到20分贝它就发出了亮光。这是由于声控灯是先通过光的强弱进行控制，当光的强度达到标准时就通过声音来控制。其原理是利用了声学,光学和电子学的原理即用声音传感器将声音信号转换成电信号从而推动触发器触发使电路导通工作。其中用到了光敏电阻，555定时器，二极管，三极管，麦克风等元器件所组成的放大电路，延时电路从而达到了对灯亮灭控制的目的。 关键词：光敏电阻 555定时器二极管三极管麦克风

第一章绪论 (1) 第二章声光控灯元件的介绍及检测 (4) 2.1电阻 (4) 2.1.1电阻器的介绍 (4) 2.1.2电阻的种类 (4) 2.1.3电阻的标识 (7) 2.1.4电阻的检测 (7) 2.2电容 (8) 2.2.1电容的介绍 (8) 2.2.2电容的检测 (8) 2.3二极管 (10) 2.3.1二极管介绍 (10) 2.3.2二极管的分类 (10) 2.3.3二极管的检测 (11) 2.4三极管 (12) 2.4.1三极管的介绍 (12) 2.4.2三极管的分类 (13) 2.5（555）定时器 (13) 2.6硅整流桥 (15) 2.6.1硅整流桥好坏的测试 (15) 2.6.2硅整流桥四肢引脚的判定 (16) 第三章声控灯的原理 (17)

3.1电路的总体框架 (18) 3.2电路主要组成 (18) 3.3电路工作原理 (19) 第四章结语 (21) 4.1全文总结 (21) 4.2 结论 (21) 附录 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25)

数电课程设计 声控灯设计

声光控延时照明灯的设计 一、设计目的 本次设计是以实践性为课题，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。 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。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。 二、方案设计 电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计。 直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电，供后续电路工作。 控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。由CD4011的选定的输出端控制晶闸管的关闭，从而控制整个灯的关灭。光敏电阻在白天时，电阻值小， CD40011输出永远为低电平，晶闸管为低电压，不导通，灯不亮。光敏电阻在夜晚时阻值大，光敏电阻与声音信号的有无一起控制CD4011的输出。夜晚当有声音时，声音信号经过放大，与光敏电阻控制的CD40011输出为高电平，晶闸管导通，灯亮。无声音信号时，不亮。 延时电路有电容C和电阻R的冲放电里控制。

三、电路设计及理论分析 1、原理框图 图1 声控灯原理框图 图2 声控电路原理图 2．单元电路设计及分析 电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。

数电声控灯课程设计

苏州科技大学 数字电子技术课程设计 院系：电子与信息工程 专业：电子信息工程 班级：1199 学号：12 姓名：李明

目录 第一部分设计说明 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 实验目的 (2) 1.3目的与意义 (2) 第二部分原理方案设计 (3) 2.1 方案的形成和方案的比较 (3) 2.2 具体框图原理解释与相关器件的考虑 (3) 2.3 具体的理论依据 (3) 第三部分详细设计过程 (5) 3.1 原理图设计方法与具体过程 (5) 3.2原理图的重点解释和设计考虑 (5) 3.2.1 由555定时器接成的单稳态触发器 (5) 3.2.2 继电器器控制电路 (6) 3.2.3 声控电路部分 (7) 第四部分实验 (8) 4.1 实验仪器 (8) 4.2 实验电路图 (8) 4.2 实验注意 (8) 第五部分实验总结 (9)

第一部分：设计说明 1设计任务 楼道声控灯控制器设计，具体要求如下： 1：器件条件：声音传感器、555定时器、继电器、LED灯泡，其它自定； 2：功能实现：当有声音时，开启灯光，并维持2秒钟，然后灯光关闭。 3：基于器件条件，不可以采用其它微控制器，可只有发挥完成功能。 2目的与意义 训练综合运用学过的数字电子技术、硬件设计基础及电路相关基本知识，培养独立设计比较复杂数字系统设计能力。 通过综合设计，力争掌握使用基本电子元器件设计数字系统电路的基本方法，包括原理方案的确定、Protel画图工具、原理图的绘制、软件模拟与理论计算过程，为以后进行工程实践问题的研究打下设计基础。 本次课程设计的内容是光电声控灯，是日常生活中非常常见，应用非常广泛的一种声控灯，它不需要开关，有人经过时会自动亮，可以通过设计确定其亮一次大概的时间，方便快捷，我们都会看到过它的外形，本次课程设计，会论述光电声控灯的原理，所用到的各种器件引脚及其功能， 随着社会的发展，资源的大量开采，能源在逐渐的减少，所以现在要建立节能意识，电能是首当其冲，楼道声控灯就是楼道的一个重要的节能装置，它由声音控制电路和三五定时器，再加上输出信号通过继电器来连接起来，以控制灯亮的时间来达到节能的目的。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。当有人走过楼道通道，发出脚步声或其他声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。

声控灯电路地设计 《电子线路CAD》课程论文设计

《电子线路CAD》课程论文

一.设计目的及意义 设计目的：随着现今LED技术的发展，LED灯在该领域的应用日渐广泛，本设计目的是通过声控灯的设计，来掌握LED灯在节能方面的应用以及声控灯的原理及对于我们生活的影响。 设计意义：科技的进步使得灯的种类样式以及控制方式方面多种多样，随着社会的发展，资源不断开采，能源的浪费现象越来越普遍，所以电能的节约首当其冲，其中电灯的使用最为普遍，所以一款设计合理的声控灯十分必要。 二.电路功能和性能指标 电路接受声音或其他振动信号，把声音信号转化为电信号。 2、转化后的信号触发开关，电路启动。 3、电路经过延时电路的延时，实现了延时效果。通过声音震动使灯发光，并且延迟1-2秒左右后熄灭。 4、在信号延时的期间，向发光二级管输进高电平使其发光。 三.原理图设计 2.1原理图元器件制作 图1 ①此元器件为MIC（接收声音或振动信号的麦克风），绘制方法为：右击工程“设计工作区间”给工程添加新的PCB library，然后自行绘制原理图。点击放置，

线，绘制所需图形，再在相应位置放置引脚，双击引脚，编辑引脚最后保存。 ②注意：要在工程项目下创建库，还需编辑引脚，最后编辑元器件属性，默认流水号，说明，添加封装，保存。 2.2 原理图设计 ①新建项目保存于E:\AD\CAD实验报告\声控灯电路，再给工程添加新的Schematic，然后绘制原理图，如下： 图2 ②再原理图图界面,点击工程,打开compile PCB project声控电路.prjpcb,可对项目进行编译,经编译,并未发现错误。 图3

③点击设计，选择生成原理图库即可，如下： 图4 ④绘制原理图时可能安装的库中没有所需的元器件，此时就需要手动绘制元器件了，元器件摆放时要有序，不要杂乱无章，否则布线时交叉的线过多，不美观。器件连好后，使用工具里的自动标注所有器件，最后保存。

楼道声控灯工作原理

■工作电压： 本电路设计工作电压为市电220V，用于控制5-60W以内的白炽灯通断电。实际应用时，改变R4的阻值可以改变本电路的工作电压，电压范围控制在5-250V的交流电为宜，可控制带有钨丝不同电压下的小灯泡（如汽车灯泡），220V时R4阻值为150K，22V时为15K，其它电压按比例增减。 ■电路原理： 220V交流电通过灯泡流向D2、D3、D4、D5，整流，R4限流降压，LED稳压（兼待机指示），C1滤波后输出约1.8V左右的直流电给电路供电。由于LED采用发光二极管，一方面利用其正向压降稳压，同时又利用其发光特性兼作待机指示。控制电路由R1、驻极体话筒MIC、C2、R2、R3、Q1、R5组成。在周围有其它光线的时候光敏电阻的阻值约为10K-20kΩ左右，Q1的集电极电压始终处于低电位，就算此时拍手，电路也无反应。到夜 间时，光敏电阻的阻值上升到1MΩ左右，对Q1解除了钳位作

用，此时Q1处于放大状态，如果无声响，那么Q1的集电极仍为低电位，晶闸管因无触发电压而关断。当拍手时声音信号被MIC接收转换成电信号，通过C2耦合到Q1的基极，音频信号的正半周加到Q1基极时，Q1由放大状态进入饱和状态，相当于将晶闸管的控制极接地，电路无反应。而音频信号的负半周加到Q1基极时，迫使其由放大状态变为截止状态，集电极上升为高电位，输出电压触发晶闸管导通，使主电路有电流流过，等效于开关闭合，而串联在其回路的灯泡得电工作。此时C2的正极为高电位，负极为低电位，电流通过R2缓慢地给C2充电（实为C2放电），当C2两端电压达到平衡时，Q1重新处于放大状态，晶闸管关断，电灯熄灭，改变C2大小可以改变电灯熄灭时间。此开关可带60W以下的负载，适用于家庭照明和楼梯走廊等场所。

声控灯电路图1

大学生科技创新活动 报告 项目名称：光控路灯控制器 项目成员：黄场鸿20090417108 陈加福20090417202 所在院系：自机学院 专业班级：电气工程及其自动化2班指导教师：徐东霞黄钺王玮

一引言 在信息技术不断发展，人类文明不断进步的时代，越来越多的电子产品开始占们的日常工作和生活，在很多公共场所，只要短时间照明的场所，就需要安装一些电子器件，即能够自动控制开关，在有人的时候亮，人走之后，也能持续一段时间，路灯控制器是一种声光控制的器件，能实现这种功能，即在白天光线比较亮不需要照明的时候，即使有声音，灯也会不亮，而在天黑或光线比较暗的时候，能够使电路工作，自动控制灯打开，而且能够在声音消失后，延时照明一段时间，实现照明的目的。通过查阅大量书籍和资料，才在老师和同学的帮助下，设计出了一个简单的路灯控制器电路，其特性优越，用途广泛，功能健全，使用方便。 二总体设计方案 2.1 设计思路 路灯控制器电路主要由光控电路，开关控制电路及延时电路构成。工作时，光控电路控制开并控制电路，而光控电路具有优先控制的功能，即先让光控电路来控制开关电路，即在光控电路工用的情况下，再有声音信号才能使用控制电路工作，使灯打开，且在声音消失后会延时照明一段时间，这部分电路由延时电路来实现，电源电路的作用是为负载电路提供照明电源同时向电路中的控制电路提供工作电源，交流电源经过桥式整流以后，再经过电容降压，为负载提供电源，同时经过稳压以后，为控制电路提供工作电流。 该电路是利用光敏电阻对光敏感的特性和开关管的开关特性来实现，即白天或光线较亮的时候，控制灯不亮，而在晚上或光线较暗时控制灯亮，同时还要有一个延时电路，以达到延时照明的目的，声控和光控是共同进行控制的，因而还要有一个电路来控制，当有光亮的时候，此控制电路阻止，信号不再往下传输，即灯不会亮，而只有当光线足够暗且有声音的时候此控制电路才起作用，才往下一电路传输信号，灯才会亮。此电路既可以用三极管实现，也可以用4000糸列的数字集成实现，出于简单稳定的目的，这里选用数字集成电路来实现。本电路

单片机原理大作业 声控灯电路设计

1.选题意义: 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。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。 2.方案: 电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计。 直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电，供后续电路工作。 控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。由CD4011的选定的输出端控制晶闸管的关闭，从而控制整个灯的关灭。光敏电阻在白天时，电阻值小， CD40011输出永远为低电平，晶闸管为低电压，不导通，灯不亮。光敏电阻在夜晚时阻值大，光敏电阻与声音信号的有无一起控制CD4011的输出。夜晚当有声音时，声音信号经过放大，与光敏电阻控制的CD40011输出为高电平，晶闸管导通，灯亮。无声音信号时，不亮。 延时电路有电容C和电阻R的冲放电里控制。 3.电路设计及理论分析 1、原理框图 图1 声控灯原理框图

图2 声控电路原理图 2．单元电路设计及分析 电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。 2.1 直流供电电路 直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电，供后续电路工作。 2.2 控制电路 控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。 白天，由于光敏电阻R5阻值低，其两端电压低，CD4011的一脚为低电平，3脚即变成高电平，导致11脚为低电平，即单向可控硅控制极G为低电平，单向可控硅截止，灯泡不亮。 夜晚，由于光敏电阻没有受到阳光照射，其阻值很高，两端电压较高，即1脚变成高电平，此时3脚的状态受2脚控制，若2脚为高电平，则3脚为低电平，若

声控开关电路图及工作原理

第三次作业 200913031711宋征 声控灯电路图及工作原理 声控灯就是用声音来控制灯的开关。原理：开关内有一麦克风和光敏管，当环境光线足够强时，光敏管控制电路，使开关处于断开（关）的状态；当环境光强不够时，光敏管的控制不再发挥作用，这时麦克风（话筒）开始工作，当外界有足够强的声音（如拍掌）话筒拾取声音信号，使开关导通（开）状态，灯就亮。灯亮后延时关闭电路工作，一定时间之后电路关闭，此时灯熄灭。最多的应用是楼道灯的控制。本文介绍一款灵敏声控电子开／关的电灯，它以击掌声作为检测信号，每击一次掌，电灯就点亮；再击一次掌，电灯就熄灭，如此循环。 电路见附图。本电路使用一片六非门集成电路，其中门１、门２、门３和Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３组成三级信号放大器。每击一次掌，掌声被驻极体话筒ＭＩＣ检拾，经ＲＰ调节灵敏度后，由后续三级放大器进行信号放大，再经Ｃ５、Ｄ５、Ｄ６、Ｃ６检波，获得直流控制电压，此电压经门４反相后，再控制后续双稳态电路翻转。双稳态电路由门５、门６和周围元件组成，其翻转电平为负脉冲。当无击掌触发信号时，门４输入端经Ｒ４接地为低电平，则门４输出高电平，双稳态电路不翻转。当有击掌触发信号时，门４输入端为高电平，则门４输出低电平，此负脉冲下降沿使双稳电子开关翻转。假设前一时刻门５输出低电平，ＶＴ截止，则此时门５输出高电平，ＶＴ饱和导通，继电器得电，其常开触点ＪＫ吸合，接通电灯回路，电灯Ｈ发光。此时，Ｃ６所检波的控制电平经Ｒ４逐渐泄放，门４再次输出高电平。当再击一下掌时，门４输入端再次检出高电平，则门４输出低电平，此负脉冲下降沿使双稳态电子开关再次翻转，门５输出低电平，ＶＴ截止，ＪＫ跳开，电灯Ｈ熄灭，如此循环，实现了用击掌声对电灯的开和关控制。

声控灯电路分析

首先弄清IC1四个与非门，与非门特点是当输入都为“1”时输出是“0”，其它情况输出是“1” 情况一：没声音且是白天 图中当没声音时，麦克风相当开路无穷大，R2有个偏置使三极管B极为高电平导通，集电极为低电平，即2脚为低电平“0”；白天有光线时光敏电阻迅速减小，1脚为低电平“0”。此时3脚输出高电平，则4脚输出低电平，二极管不导通。此时可控硅控制级（2脚）为低电平，灯不亮。 情况二：有声音且是白天 图中当有声音时，麦克风就会随着声音变动阻值高频变化变小，这样流过麦克风上的电流就成了交流电，所以就促使C3工作（C3的作用是隔直流通交流），拉低三极管的B极电位，三极管就截止了，此时集电极变为高电平，即2脚为高电平“1”；白天分析同上，1脚为低电平“0”。此时3脚输出高电平“1”，则4脚输出低电平，二极管不导通。此时可控硅控制级（2脚）为低电平，灯不亮。 情况三：没声音且是晚上 没声音分析同情况一，2脚为高电平“0”；晚上时，光敏电阻阻值非常大，接近截止，则R1的电平为高电平“1”，即1脚为高电平；则4脚输出低电平，二极管不导通。此时可控硅控制级（2脚）为低电平，灯不亮。

情况四：有声音且是晚上 有声音分析同情况二， 2脚为高电平“1”；晚上分析同情况三，3脚输出高电平“1”则4脚输出高电平，即11脚输出高电平，给一个高电平信号给可控硅的2脚控制脚。当可控硅的3脚为高电平时，可控硅导通，此时灯开始亮。 所以前面的电路只是用来控制可控硅的控制脚2脚。由于可控硅只能在正弦波的正半周期（高电平）且控制脚高电平时才导通。所以在全桥整流和可控硅这部分的电路叫倍压整流。我也是第一次听这个名词，应该就是它了 如果说在输入并一个（二极管串一个蓄电池）保持掉电工作的话，我觉得有点难，因为从上面分析可以看出，可控硅从导通到关断时，是要满足2个条件，见上图。但是蓄电池是直流电，它一开始导通时是无法关断的，直到它本身的电耗完为止。

声控灯设计电路原理

声光控延时照明灯的设计 一、设计背景 本次设计是以实践性为课题，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果。 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。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。 二、总体方案设计 电路由直流供电电路、控制电路、延时电路三部分组成。控制电路采用基本数字逻辑单元进行设计。 直流供电电路由D1-D4组成桥式整流电路。交流220V电压经桥式整流桥后变成脉动的直流电，供后续电路工作。 控制电路由四与非门CD4011、驻极体话筒BM、光敏电阻R5、三极管9014、单向可控硅SCR等元器件组成。由CD4011的选定的输出端控制晶闸管的关闭，从而控制整个灯的关灭。光敏电阻在白天时，电阻值小， CD40011输出永远为低电平，晶闸管为低电压，不导通，灯不亮。光敏电阻在夜晚时阻值大，光敏电阻与声音信号的有无一起控制CD4011的输出。夜晚当有声音时，声音信号经过放大，与光敏电阻控制的CD40011输出为高电平，晶闸管导通，灯亮。无声音信号时，不亮。 延时电路有电容C和电阻R的充放电里控制。 三、电路工作过程 声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒BM接收并转换成电信号，经C1耦合到9014的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(VD1)的2脚，R3、R6是9014的偏置电阻，C2是电源滤波电容。为了使声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻R5等元件