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《无线电》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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声控 LED闪灯——《无线电》2013.10

2013-11-01 10:15:03

随声音闪烁LED

本期我们来欣赏一款随声音闪烁的LED电路吧。这是我很喜欢的一款小制作,简单又有趣。电路做好后,装上电池,把它放在桌上。不论是说话还是放音乐,电路中的LED都会随着声音的强弱而闪烁,好似声音的风铃。若是多制作几个,换上不同颜色的LED,摆成一个什么形状,那会是种更有趣味的尝试。

这款电路的制作非常简单,只有2个三极管、1个电容、4个电阻和1支微型话筒(驻极体话筒)组成,接上电池就能工作。

美妙之处在于,这么几个元器件,按照一种“正确”的方法连接才能实现效果。这个“正确”的方法就是本文需要介绍和分析的。元器件虽然少,在电路原理上看分为4个部分:电源、话筒处理、声音放大、LED驱动。电源部分自不必说,依然用2CR2032纽扣电池。接下来让我们按由简到难的次序分析各部分电路。

LED驱动

LED驱动电路是比较简单的部分,使用一个三极管作为LED的开关控制。在图1中,R4LED灯的限流电阻,更改R4的阻值能改变LED亮度。LED颜色和大小可以看你的喜好而定。R5是三极管基极的限流电阻,因为三极管基极不能有太高的电流和电压,否则三极管会失灵。在基极的输入端要接音频控制LED闪烁的电路。可是我们现在还不知道要怎么做(我假装不知道),于是用一个开关S1来代替声音控制的部分。当我手动把S1闭合,三极管VT2的基极(b)呈高电平,此时集电极(c)和发射极(e)导通,LED点亮。当把S1断开,LED熄灭。若快速开关S1LED就会闪烁。现在我只要做到:当我发出声音的同时快速开关S1,一款声控LED闪灯就做好了,而且还是高级智能的(人类控制)。如果你不想花高成本雇人来开关S1,那就需要用电子电路来替换S1,用电路实现S1的开关。

话筒的处理

如何让声音变换成开关?我们自然会想到生活中常见的一种东西,那就是声控延时灯。它多出现在居民楼的楼梯间或公共卫生间。当我们走到有灯的地方,轻轻咳一声,灯就会亮1min左右。这是一个很好的设计,节能环保的同时还帮助清痰。声控延时灯有一个关键的部件就是话筒,在手机、电话和KTV包间里都有,只是声控延时灯用的话筒很小。这种话筒叫驻极体话筒,当话筒收到声音时,话筒2个引脚间的电压和电流就会有变化,通过变化就能得到声音的电信号了。

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图1

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图2

那么话筒要如何参与到电路中来呢?我刚说过,声音的振动最终变成引脚上电压和电流的变化,首先需要给话筒加上电流和电压,然后再把电压输出给后面的电路。给话筒加上电压,最简单的办法是把话筒的2个引脚直接接到电池正、负极上。不过这样一来话筒的电压就变成电池的电压,无法输出。于是我们要在电池和话筒之间串联一只电阻,让电压变化在电阻与话筒之间的部分输出出来。由图2可见,电阻R1把电池与话筒隔开来,在电阻和话筒中间引出一条导线连接到后面的电路。R1的阻值太大时话筒得不到足够的电压,阻值太小时话筒上的电压过大,输出端的电压变化就不明显了。这里可选择4.7~10kΩ为好。现在,我们可以从话筒处理电路的输出端得到微弱电压变化的声音电信号了,我在图2中画了一个波形图,意在表示那个声音振动作用于话筒所产生的电压波动很小。这么小的电压波动,是不可能让LED闪烁的。

 

未完。。。

全文详见《无线电》2013.10



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