回差型抗干擾光控開關

這些天事情比較多,一直未及更新博客,其實最近也沒編寫程序,卻是在春節期間給家裏的彩燈作了一個電路,仍是個模擬電路,這裏也沒有這個分類,就把它放在C++下面吧。ide

這個電路雖然比較簡單,但我觀察了一下好像互聯網上彷佛尚未相似功能的電路。這是一個光控開關,電路圖以下:this

 這個開關有兩大特點:spa

特點一:它是由施密特觸發器構成的,即開關的翻轉點在1/3VCC和2/3VCC處,這樣便有了一個回差電壓,能夠避免普通的光控開關在照度變化時頻繁動做。例如,一個光控自動照明燈,當照度降低到光控開關閾值時,開關動做,點亮燈泡,而燈泡發光卻致使照度上升超過了光控開關的閾值,這樣光控開關再次動做,使燈泡熄滅,而後再點亮……你們常常見到的那種廉價光控開關對此問題的解決辦法是將光敏探頭(光敏電阻或者光敏二極管)放置在燈泡直射不到的範圍,但這樣作使得照明範圍和感光範圍不一致,不能真實反映實際照度狀況。這個開關使用了一個由555電路構成的施密特觸發器,很好的解決了這一問題。施密特觸發器是一個電壓控制的觸發器,當照度降低,光敏電阻阻值增大,使得555的2腳和6腳電壓降低到小於等於1/3VCC(這裏使用12V電壓,即4V),電路翻轉,555的3腳輸出高電平,繼電器吸合;反之,當照度上升,光敏電阻阻值減少,使得555的2腳和6腳電壓上升到大於等於2/3VCC(即8V),電路纔會反轉,所以有4V的回差電壓,使該光控開關有了上下兩個閾值,徹底能夠避免上述開關抖動問題的發生。
特點二:在施密特觸發器的觸發端(2腳和6腳)對地並接了一個旁路電容,該電容起到了抗干擾的功能,當R2下端的電壓因爲照度的變化而變化時,因爲C3的充放電須要時間(由R2和C3的大小決定),使得2腳和6腳的電壓並不能突變,這樣,即便白天有物體在短期內遮住了光敏電阻,繼電器也不會吸合;一樣,當繼電器在夜晚吸合時,有短期的光照射到光敏電阻上,繼電器也不會釋放,即抗干擾。blog

電路中對元器件基本沒有什麼特殊要求,電阻選用1/8W金屬膜或碳膜電阻就能夠,C4可用瓷片電容,C2用耐壓16V的電解電容,R4和D2構成的工做指示燈能夠去掉。555電路的輸出電流比較大能夠直接推進4098等小型繼電器,也可使用單向或雙向晶閘管,RV1能夠調節光控開關的動做閾值,光敏電阻選用暗阻大於1M,亮阻小於10K的便可。get

圖上標示的數值是通過實測的值,能夠很好的工做,回差電壓變化時間大約4s,即光控開關兩個閾值的變化需照度在閾值以上或如下持續時間超過4s,繼電器纔會動做,因此能夠抗脈寬小於4s的干擾。博客

這個電路用在春節家裏的彩燈控制前級很是合適,白天自動熄滅,晚上自動點亮,不須要天天遲早插拔電源,且不會由於夜晚室內開照明燈而熄滅彩燈,也不會由於人的活動遮擋光線或室外的×××閃光而誤動做。it

由於電路比較簡單,沒必要腐蝕印刷電路板,直接用實驗板(洞洞板)就能夠了,電路總體成本3-5元。class

電路屬於微功耗,供電使用電容壓降,全橋整流,齊納二極管穩壓,這裏沒有畫出,關於電容壓降的詳細計算(內阻不爲無窮大的恆流源),我會在下一篇博文詳細說明的。cli