摘 要：随着现代科学技术的发展，越来越多的高科技节能产品出现在我们生活的方方面面，声控灯、光控灯是居家照明的重要组成部分，在地球资源日渐衰竭的今日，环保、节能是当今各产业发展的重心，尤其是需要消耗大量电力的照明产业，基于此目的的研发工作更是趋向环保、节能的特性上著眼。因此，开发新型高效、节能、寿命长、环保的电路对居家照明节能具有十分重要的意义。
　　关键词：555定时器;声控光控灯
　　一、总体方案设计
　　（一）设计思路
　　此设计是为了实现声控光控延时开关的功能。在白天时无论是否有声音，小灯都不能被点亮，即白天时不需要光照，在夜晚当有声音产生时，小灯被点亮，且在声音消失后，小灯能够维持一段时间亮度，即在夜晚有人经过的时候，灯被点亮，并有足够的时间让人通过。
　　所设计的电路分为五个模块：电源模块，信号收集模块，信号处理模块，延时模块和被控制模块。电源模块为整个电路提供稳定的直流5V电源，使驱动三极管、信号收集模块、逻辑门模块、延时模块和被控制电路。信号收集模块分为声音信号收集模块和光信号收集模块。声音信号收集模块将声音信号转变为音频电信号从而能够输入电路，如果外界的声音到达设定音频，模块将输出低电平。光信号收集模块将光强度的改变转变为电压的改变，与声音信号一起控制芯片的输入。信号处理模块即是芯片TC4081BP对声音，光信号导致的电信号的改变进行处理，从而驱动被控制电路，并作用于延时模块。延时模块是在信号处理模块的作用下工作，起到延时的作用。被控制模块在信号处理模块及延时模块的共同作用下工作，达到设计的目的。
　　电路功能
　　声光控延时开关实现在白天呈关闭状态，只有在晚上且存在声响情况下（如人的脚步声等）才开启，开启后延时一段时间后又能自动关闭。这种开关广泛应用于楼梯、走廊、公厕等公共场合作照明灯自动控制开关。
　　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。本方案才5V继电器控制220V节能灯。控制电路采用5V直流供电。
　　工作原理
　　光敏传感器在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端输出低电平;
　　声音传感器在环境声音达不到设定阈值时，D1端输出高电平，当外界环境声音超过设定阈值时，D1端输出低电平;
　　当DO口和D1口输出分别为“1”和“0”时（无光有声音），通过逻辑电路（见下面真值表）发送到555单稳态触发器的输入端，通过调节555单稳态触发器的电阻RL的阻值来改变触发器的跳变时间。通过输出端控制5V电磁继电器从而点亮220V灯泡。当触发信号在灯泡工作的过程中再次被触发，灯泡的延时时间将被重新计算。
　　二、硬件電路各环节设计
　　（一）555定时器模块设计
　　555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为2VCC/3，C2的反相输入端的电压为VCC/3。若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC/3，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS触发器置0，使输出为低电平。
　　三、整体电路设计
　　整体电路设计如图3-1所示，根据表1-1的逻辑控制真值表，我们可以分为四种不同情况，只有当有声音信号和无光照信号的条件下，灯泡才会亮起。其他情况都无法点亮灯泡。声音信号通过74LS04将信号反转后与光照信号同时进入74LS00，最终PNP三极管的基极为高电平，三极管导通。555定时器开始工作，通过调整滑动变阻器RL来改变电容C1的放电时间，从而达到2分钟的定时效果。C1放电结束后，555芯片的3引脚由高电平变为低电平，从而使Q2截止，继电器断开，灯泡熄灭。
　　四、总结与体会
　　在设计过程，经常会遇到这样的情况，就是心里老想着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了。在许多方面都还不熟练，不如说对一些元器件的功能还不完全了解，不能熟练运用，因而不能完全的一次性设计好该电路。所以在设计之前一定要对各部分有充分的学习和了解，明白元件的作用才行。
　　参考文献
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　　[2]孟杰，刘艳.声光双控节能灯电路设计[J].价值工程，2012，31（7）：31-31
　　[3]顾言鼎.声光双控自动报警及照明电路的设计[J].信息通信，2012（1）：75-76