2.5　声光双控延时灯开关

这里介绍的声光双控延时灯开关具有声音与光亮同时控制功能，它只在夜晚有脚步声或其他声响时才延时工作，非常适合用来控制楼道、走廊、厕所等处的照明电灯，可杜绝“长明灯”，达到节约电能和延长电灯泡使用寿命的效果。

该开关性价比高，非常适合业余电工、电子爱好者制作。由于它的产品一致性好，因此也适合厂家成批生产。

2.5.1　工作原理

声光双控延时灯开关的电路如图2-12所示，其中H是为便于说明原理而绘出的被控照明电灯。单向晶闸管VS和晶体二极管VD2～VD5组成了开关的主回路；CMOS数字集成电路A（Ⅰ～Ⅳ）与外围元器件组成了自动控制电路；电阻器R7、R8和电容器C3组成了电阻降压滤波电路，输出约10V直流电，供控制电路工作用电。

图2-12　声光双控延时灯开关电路图

接通220V电源，控制电路处于守候状态，门Ⅰ的两个输入端电压中至少有一个低于其阈值电平（约1/2VDD），门Ⅱ和门Ⅳ均输出低电平，单向晶闸管VS因无触发信号而阻断，被控电灯H不亮。当夜晚话筒B接收到附近人走路脚步声或说话声时，晶体三极管VT输出放大后的音频信号，其正脉冲电压（＞1/2VDD）经门Ⅰ、门Ⅱ整形后，使门Ⅱ输出高电平。该高电平一面通过晶体二极管VD1向电容器C2充电，一面通过门Ⅲ整形后控制门Ⅳ输出高电平，使单向晶闸管VS导通，电灯H通电自动发光。声响过后，电容器C2通过电阻器R5缓慢放电，维持门Ⅳ继续输出高电平，使电灯H延时点亮约1min。随后，电容器C2两端电压下降至1/2VDD以下，控制电路恢复守候状态，电灯H自动熄灭。如果是白天，由于光敏电阻器RL受光照呈低阻值，与光敏电阻器RL相接的门Ⅰ输入端为低电平（＜1/2VDD），门Ⅰ被“封锁”，声音信号无法加到后面的延时电路，故单向晶闸管VS始终保持关断状态，电灯H不亮。

2.5.2　元器件选择

A（Ⅰ～Ⅳ）选用CD4011型二输入端四与非门数字集成电路，它采用双列直插形式封装，共有14个引脚，其引脚排列如图2-13所示。该集成电路也可用CC4011、TC4011或MC14011型等同类数字集成电路直接进行代换。

图2-13　CD4011的引脚排列图

VS选用MCR100-8（额定正向平均电流0.8A，额定工作电压600V）或BT169D（1A、400V）、CR1AM-6（1A、400V）小型塑封单向晶闸管，其实物外形和引脚排列参见图1-17，制作时注意不要接错引脚。

VT用9014（集电极最大允许电流ICM=0.1A，集电极最大允许功耗PCM=310mW）或3DG8型硅NPN小功率三极管，要求电流放大系数b＞100。VD1选用1N4148型硅开关二极管，VD2～VD5用1N4007型硅整流二极管。

B选用CM-18W型（ϕ10mm×6.5mm）高灵敏度驻极体话筒，它的灵敏度划分成五个挡，分别用色点来表示：红色为-66dB，小黄为-62dB，大黄为-58dB，蓝色为-54dB，白色＞-52dB。本制作中宜选用白色点或蓝色点的产品，以获得较高的灵敏度。B也可用蓝色点、高灵敏度的CRZ2-113F型驻极体话筒来直接代替。

RL用MG44-03型塑料树脂封装光敏电阻器，其他亮阻≤5kΩ、暗阻≥1MΩ的光敏电阻器也可代用。R1～R8均用RTX-1/4W型碳膜电阻器。C1用CT1型瓷介电容器，C2、C3用CD11-16V型电解电容器。X1、X2用拆自废旧电灯壁开关或插座上的小型铜质接线桩。

2.5.3　制作与使用

图2-14是该声光双控延时灯开关的印制电路板接线图。印制电路板最好采用环氧基质铜箔板制作，实际尺寸约为45mm×40mm。

图2-14　声光双控延时灯开关印制电路板接线图

焊接好的电路板可装入体积合适的绝缘小盒内，亦可安装在经过改造后的86或75系列壁式开关盒内。注意在盒面板为话筒B开出受音孔、为光敏电阻器RL开出感光孔。通过改变电阻器R2的阻值，可调整声控灵敏度；通过改变电阻器R4的阻值，可调整光控灵敏度；通过改变电阻器R5的阻值或电容器C2的容量，可调整延时照明的时间。一般按图2-12所示选择元器件参数，无须任何调试便可正常工作。

该声光双控延时灯开关适合控制100W以内的普通白炽灯泡。它的最大特点是采用相线（火线）L进开关的两线制，可以直接取代普通机械式手动开关而不必更改原有的照明灯布线，使用非常方便。如果将它直接跨接在原有机械式开关两端，则可同时保留手动开关功能，使用更灵活、更方便。