[发明专利]一种声光控LED灯电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED灯电路，具体是一种模拟电子技术实训教学用的声光控LED灯电路，属于电子技术领域。

背景技术

二极管、三极管和集成运算放大器是电子电路中常用的模拟电子器件，由它们组成的单元电路也是模拟电子技术课程教学的重点内容。为了提高学生的实践技能，在模拟电子技术教学中都安排有相应的实训教学。但在传统的模拟电子技术实训教学中，都是以二极管、三极管和集成运算放大器的单元电路作为实训电路，而这些实训普遍都是验证性实验，难以吸引学生的兴趣，因此，学生参与实训的积极性不高，实训教学效果并不好。

2012年7月发表于《实验室研究与探索》期刊的《电子技术实验教学思考》一文认为，学生对电子技术验证性实验没有兴趣，导致实验教学效果不好，要提高电子技术实验教学效果，须设计些有吸引力的实验项目，以调动学生参与实验的兴趣。

发明内容

为了解决上述传统模拟电子技术课程的实训教学效果不好的问题，本发明提供了一种声光控LED灯电路，该电路可应用于模拟电子技术实验教学，旨在提高学生参与实验的兴趣，提高模拟电子技术课程实训教学的效果。

本发明所采取的具体技术方案如下：

一种声光控LED灯电路，其特征是：包括声音电压转换单元、交流电压放大单元、倍压检波单元、光线电压转换单元、电压比较器单元、定时器单元、LED驱动单元，其中声音电压转换单元的输出端接至交流电压放大单元的输入端，交流电压放大单元的输出端接至倍压检波单元的输入端，倍压检波单元的输出端接至电压比较器单元的一个输入端，光线电压转换单元的输出端接至电压比较器单元的另一个输入端，电压比较器单元的输出端接至定时器单元的输入端，定时器单元的输出端接至LED驱动单元的输入端；所述交流电压放大单元和LED驱动单元采用三级管进行构建，所述倍压检波单元采用二级管进行构建，所述电压比较器单元和定时器单元采用集成运算放大器进行构建。

本发明设计了一个声光控LED灯功能性电路，通过此功能性电路的直观演示，使原本枯燥乏味的独立单元电路的验证实验变得更加生动，从而提高了学生参与实验的兴趣，增强了实验教学的效果，使学生们对二极管、三极管和集成运算放大器组成的单元电路能有更好的理解。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明的具体实现电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本声光控LED灯电路包括声音电压转换单元、交流电压放大单元、倍压检波单元、光线电压转换单元、电压比较器单元、定时器单元、LED驱动单元，其中声音电压转换单元的输出端接至交流电压放大单元的输入端，交流电压放大单元的输出端接至倍压检波单元的输入端，倍压检波单元的输出端接至电压比较器单元的一个输入端，光线电压转换单元的输出端接至电压比较器单元的另一个输入端，电压比较器单元的输出端接至定时器单元的输入端，定时器单元的输出端接至LED驱动单元的输入端。

本发明的具体实现电路如图2所示，在所述声音电压转换单元中，+5V电源经电阻R1连接驻极体话筒MIC的输出端为其供电，驻极体话筒MIC的地端接地；在所述交流电压放电单元中，驻极体话筒MIC的输出端经电容C1加载至三极管Q1的基极，+5V电源经电阻R2连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的集电极与基极之间连接电阻R3，三极管Q1的发射极接地；在所述倍压检波单元中，电容C2的一端接三极管Q1的集电极，电容C2的另一端接二极管D1的负极和二极管D2的正极，二级管D2的负极和电容C3和电阻R4的一端共同接入电压比较器单元的运算放大器U1的负输入端，电容C3和电阻R4的另一端和二极管D1的正极共同接地；在所述光线电压转换单元中，光敏电阻R12和电阻R5、R6的一端共同接入电压比较器单元的运算放大器U1的正输入端，光敏电阻R12和电阻R5的另一端接+5V电源，电阻R6的另一端接地；所述电压比较器单元的运算放大器U1的输出端接定时器单元的二级管D3的负极；在所述定时器单元中，二级管D3的正极和电阻R7、电容C4的正极共同接入运算放大器U2的负输入端，电容C4的负极接地，电阻R8和R9的一端共同接入运算放大器U2的正输入端，电阻R7和R8的另一端接+5V电源，电阻R9的另一端接地；在所述LED驱动电路中，运算放大器U2的输出端经电阻R11加载至三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，集电极接LED灯D4的负极，LED灯D4的正极经电阻R10接+5V电源。所述电压比较器单元和定时器单元的运算放大器U1和U2由LM358芯片提供。

使用本电路进行实训时，可以观察到：当外部光线较强时，光敏电阻R12的阻值很小，此时运算放大器U1的正输入端电压高，运算放大器U1的输出端维持高电平，二级管D3不导通，+5V电源经电阻R7给电容C4充电，电容C4充满电后维持高电位，故运算放大器U2输出端维持低电平，三级管Q2不导通，LED灯D4不亮。当外部光线转弱时，光敏电阻R12的阻值迅速增大，运算放大器U1的正输入端电压下降。此时当外界声音足够大时，声音信号经声音电压转换、交流放大和倍压检波后加载至运算放大器U1负输入端的电压大于运算放大器U1正输入端电压，运算放大器U1的输出端迅速翻转为低电平，二极管D3导通，电容C4经二极管D3放电后电位下降，运算放大器U2的输出端翻转成高电平，三级管Q2导通，LED灯D4点亮。当外界声音变小或消失时，运算放大器U1的输出端翻转为高电平，二极管D3截止，此时+5V电源经电阻R7给电容C4充电，由于需要充电一定时间后才能达到高电位，运算放大器U2输出端的高电平会维持一定时间后才翻转成低电平，所以LED灯D4也会延迟一定时间后才熄灭。