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聲控電路

聲控電路. 組員 : 劉皓文 、 吳孟翰 、 宋彥宏. 研究動機. 21 世紀新時代，人們不停的開創新的科技讓生活更加便利，而在老師的啟發下，我們進一步的投入了聲控開關的研究。 如果只要出個聲音就能夠控制大大小小的電子設備，那是多麼的方便？如果能更廣泛的應用，不就可以節省許多時間？. 聲控電路. 聲控電路圖. 相關知識. 電容式麥克風. 一個駐極式電容麥克風是由一片很輕的振動膜及駐極電荷的背極板所組成。構成 駐極式電容麥克風的內部零件相當精密，故對外部的雜音很敏感，因此為預防灰 塵或異物質的侵蝕及電器雜音，要緊緊密封在只有音波可流入的圓形金屬殼中。

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聲控電路

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  1. 聲控電路 組員:劉皓文、吳孟翰、宋彥宏

  2. 研究動機 • 21世紀新時代，人們不停的開創新的科技讓生活更加便利，而在老師的啟發下，我們進一步的投入了聲控開關的研究。 • 如果只要出個聲音就能夠控制大大小小的電子設備，那是多麼的方便？如果能更廣泛的應用，不就可以節省許多時間？

  3. 聲控電路

  4. 聲控電路圖

  5. 相關知識

  6. 電容式麥克風 • 一個駐極式電容麥克風是由一片很輕的振動膜及駐極電荷的背極板所組成。構成 • 駐極式電容麥克風的內部零件相當精密，故對外部的雜音很敏感，因此為預防灰 • 塵或異物質的侵蝕及電器雜音，要緊緊密封在只有音波可流入的圓形金屬殼中。 • 隨著音波的流入使金屬振動板振動時，振動板與電極板會隨音波的振動，產 • 生距離上的變化，這種物理變化的現象，解釋為靜電容量的變化。因駐極式電容 • 麥克風的靜電容量值很小，電器的耗電流量較大，故不可直接使用於一般的放大 • 器(擴大器)上。為符合放大器所要求的輸入信號耗電流量，必須要經由JFET 使 • 電流量轉換成放大器可接受的程度。

  7. LM358

  8. 概述LM358 內部包括有兩個獨立的、高增益、內部頻率補償的雙運算放大器，適合於電源電壓範圍很寬的單電源使用，也適用於雙電源模式，在推薦的工作條件下，電源電壓與電源電流無關。它的使用範圍包括直流增益傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。LM358 的封裝形式有塑封8 引線雙列直插式和貼片式。

  9. 腳位介紹第一腳：OPA(A)輸出端第二腳：OPA(A)反相輸入端第三腳：OPA(A)非反相輸入端第四腳：接地端第五腳：OPA(B)非反相輸入端第六腳：OPA(B)反相輸入端第七腳：OPA(B)輸出端第八腳：電源端.特性:內部頻率補償直流電壓增益高(約100dB)單位增益頻帶寬(約1MHz)電源電壓範圍寬：單電源(3—30V)；雙電源(±1.5 一±15V)低功耗電流，適合於電池供電低輸入偏流低輸入失調電壓和失調電流共模輸入電壓範圍寬，包括接地差模輸入電壓範圍寬，等於電源電壓範圍

  10. LED的使用 • 近看一顆典型的LED，可以看到其內部架構。 • LED與沒有極性的白熾燈不同，只能在正向電流流過時才能發光。當加電壓為正向時，會有較大的電流流過，於是我們稱之為順向偏壓。如果電壓極性接反了，則被稱為逆向偏壓，這時只有很小電流流過器件，並且不發光。LED 可以工作在交流電壓下，但只有正向電壓能使它被點亮，這會導致LED 以該交流電的頻率閃爍。可以參考下表來確定LED的極性:

  11. 可變電阻 • 可變電阻：可變電阻通常安裝在面板，供調整電壓或電流之用。可變電阻通常有16mm、24mm、30mm 的外型尺寸。第二腳為可動式，順時針旋轉會前往第三腳處，反之逆時鐘則會往第一腳，可變電組就是利此方法改變其電阻值。

  12. LED • 符號:+−極性:正負端子:陽極陰極連線:紅黑管腳:長短記號:無條紋管腳號:12PCB:方圓內部:小大外部:圓平

  13. 電路分析 聲音轉換電器與濾波電路由一顆2.2K的電阻建立直流位準供給電容式麥克風電源，當麥克風接收聲音時會傳送出聲音波形，再由10u電容濾波。

  14. 放大電路此為OPA非反向放大電路，當有聲音波形輸入時經由OPA進行放大，由可變電阻調整放大倍率，也就是聲音接收的靈敏度，可變電阻調至0時放大倍率為11倍，調至100K時即可放大至111倍。

  15. 復歸電路 假設VDD為11V，100K與10K電阻分壓，10K上的壓降為1V輸出至OPA的第2腳作比較，當按鈕按下時100K電阻短路，使10K壓降變為11V，而電容器作用為當電源送入瞬間電容短路而使輸出為11V，防止一送電燈即亮的結果。

  16. 比較/保持電路此為OPA樞密特電路，當聲音經由放大電路後經此電路做比較，假設輸入為10V，2個10K分壓，分壓結果5V輸入至第3腳，而使第3腳5V與第2腳1V做比較，正輸入端大於負輸入端，第一腳則輸出+VDD(11V)，當聲音停止時無電壓輸入，11V給2個電阻分壓，而輸入5.5V至第3腳，比較後正輸入端依然較大，第一腳持續輸入+VDD(11V)自保持，當復歸電路的按鈕按下後，第2腳輸入11V而使負輸入端大於正輸入端，因此第1腳變為-VDD(0V)。

  17. 驅動/負載電路此次負載為LED，當有感測到聲音時LED即亮起，而200電阻為限流電阻，避免電流過大而使LED燒毀。

  18. 實習成果 • 這的實習，讓我們對聲控這塊領域有了進一步的了解，將電路拆解後，才發現原來是由這麼多學過的電路組合而成，自己繪製電路和拿起烙鐵上工，又成長了不少。

  19. THE END

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