回差型抗干扰光控开关

这些天事情比较多,一直未及更新博客,其实最近也没编写程序,却是在春节期间给家里的彩灯作了一个电路,仍是个模拟电路,这里也没有这个分类,就把它放在C++下面吧。ide

这个电路虽然比较简单,但我观察了一下好像互联网上彷佛尚未相似功能的电路。这是一个光控开关,电路图以下:this

 这个开关有两大特点:spa

特点一:它是由施密特触发器构成的,即开关的翻转点在1/3VCC和2/3VCC处,这样便有了一个回差电压,能够避免普通的光控开关在照度变化时频繁动做。例如,一个光控自动照明灯,当照度降低到光控开关阈值时,开关动做,点亮灯泡,而灯泡发光却致使照度上升超过了光控开关的阈值,这样光控开关再次动做,使灯泡熄灭,而后再点亮……你们常常见到的那种廉价光控开关对此问题的解决办法是将光敏探头(光敏电阻或者光敏二极管)放置在灯泡直射不到的范围,但这样作使得照明范围和感光范围不一致,不能真实反映实际照度状况。这个开关使用了一个由555电路构成的施密特触发器,很好的解决了这一问题。施密特触发器是一个电压控制的触发器,当照度降低,光敏电阻阻值增大,使得555的2脚和6脚电压降低到小于等于1/3VCC(这里使用12V电压,即4V),电路翻转,555的3脚输出高电平,继电器吸合;反之,当照度上升,光敏电阻阻值减少,使得555的2脚和6脚电压上升到大于等于2/3VCC(即8V),电路才会反转,所以有4V的回差电压,使该光控开关有了上下两个阈值,彻底能够避免上述开关抖动问题的发生。
特点二:在施密特触发器的触发端(2脚和6脚)对地并接了一个旁路电容,该电容起到了抗干扰的功能,当R2下端的电压因为照度的变化而变化时,因为C3的充放电须要时间(由R2和C3的大小决定),使得2脚和6脚的电压并不能突变,这样,即便白天有物体在短期内遮住了光敏电阻,继电器也不会吸合;一样,当继电器在夜晚吸合时,有短期的光照射到光敏电阻上,继电器也不会释放,即抗干扰。blog

电路中对元器件基本没有什么特殊要求,电阻选用1/8W金属膜或碳膜电阻就能够,C4可用瓷片电容,C2用耐压16V的电解电容,R4和D2构成的工做指示灯能够去掉。555电路的输出电流比较大能够直接推进4098等小型继电器,也可使用单向或双向晶闸管,RV1能够调节光控开关的动做阈值,光敏电阻选用暗阻大于1M,亮阻小于10K的便可。get

图上标示的数值是通过实测的值,能够很好的工做,回差电压变化时间大约4s,即光控开关两个阈值的变化需照度在阈值以上或如下持续时间超过4s,继电器才会动做,因此能够抗脉宽小于4s的干扰。博客

这个电路用在春节家里的彩灯控制前级很是合适,白天自动熄灭,晚上自动点亮,不须要天天迟早插拔电源,且不会由于夜晚室内开照明灯而熄灭彩灯,也不会由于人的活动遮挡光线或室外的×××闪光而误动做。it

由于电路比较简单,没必要腐蚀印刷电路板,直接用实验板(洞洞板)就能够了,电路总体成本3-5元。class

电路属于微功耗,供电使用电容压降,全桥整流,齐纳二极管稳压,这里没有画出,关于电容压降的详细计算(内阻不为无穷大的恒流源),我会在下一篇博文详细说明的。cli