DIY自動(dòng)洗手間燈開關(guān)
簡介
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202307/448247.htm在這個(gè)項(xiàng)目中,我將向你展示如何設(shè)計(jì)和建造一個(gè)簡單的洗手間自動(dòng)開關(guān)電路,它將在你進(jìn)入洗手間時(shí)自動(dòng)打開,在你離開時(shí)關(guān)閉。
我們在進(jìn)入洗手間時(shí)打開燈,離開時(shí)將其關(guān)閉。有時(shí),我們離開洗手間后忘記關(guān)燈。
這可能會導(dǎo)致電力浪費(fèi),也可能會減少燈泡的使用壽命。為了避免這些問題,我將告訴你如何制作一個(gè)簡單的電路,當(dāng)一個(gè)人進(jìn)入洗手間時(shí),它將自動(dòng)打開燈,當(dāng)他/她離開時(shí),它將自動(dòng)關(guān)閉。
通過這種方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,有很多好處,比如,人在使用洗手間時(shí)不需要關(guān)心開或關(guān)燈的問題。你一會兒就會知道的電路,會自動(dòng)為這個(gè)人做這件事。
該電路還被設(shè)計(jì)為消耗較少的電力,因此該電路可以在任何家庭或公共洗手間使用,而不必?fù)?dān)心電費(fèi)問題。
洗手間自動(dòng)燈開關(guān)電路圖
所需部件
帶磁鐵的干簧管(可作為組合)。
LM741運(yùn)算放大器IC
CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC
5V繼電器模塊
燈
BC558 PNP晶體管
2 X 10KΩ電阻
100Ω 電阻器
820Ω 電阻器
連接線
迷你面包板
5V電源
關(guān)于干簧管的簡要說明
干簧管是這個(gè)電路的重要組成部分之一,事實(shí)上,在這個(gè)項(xiàng)目中用來檢測門的開關(guān)的元件是一個(gè)干簧管。下面的圖片顯示了一個(gè)典型的干簧管。
洗手間自動(dòng)燈開關(guān) 干簧管內(nèi)部
干簧管是一種磁操作的開關(guān)。它包含一個(gè)磁敏開關(guān),當(dāng)受到一個(gè)小的磁力時(shí),它將關(guān)閉或打開(取決于其結(jié)構(gòu))。
有兩種類型的磁簧開關(guān)。一種是常開觸點(diǎn),另一種是常閉觸點(diǎn)。
本項(xiàng)目中使用的磁簧開關(guān)如下所示。你看不到任何東西,因?yàn)樗环旁谝粋€(gè)外殼里,但有電線的部分是干簧管,另一部分由磁鐵組成。
這是一個(gè)常開常閉型的開關(guān),也就是說,通常開關(guān)是打開的,當(dāng)磁鐵放在開關(guān)附近時(shí),它就會關(guān)閉。
干簧管主要用于檢測門是否打開。它也可以作為一個(gè)接近傳感器使用。
電路設(shè)計(jì)
第一個(gè)重要部件是LM741運(yùn)算放大器。它是在比較器模式下運(yùn)行的。引腳2是LM741的反相輸入,它的輸入是由兩個(gè)10KΩ電阻提供的。
干簧管的一端連接到+5V電源,另一端連接到一個(gè)PNP晶體管(BC558)的基極。此外,晶體管的基極在一個(gè)電阻器的幫助下被拉低。
晶體管的發(fā)射極連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入,而晶體管的集電極則連接到+5V。
LM741的第1腳,即它的輸出端連接到CD4017的CLK輸入端,即它的第14腳。CD4017的第2腳與繼電器的輸入相連,第4腳則與第15腳相連。
其余的連接可以從電路圖中很容易理解。
警告:如果你打算使用一個(gè)真正的靠交流電源運(yùn)行的燈泡,在把它連接到繼電器和提供主電源時(shí)要非常小心。
工作
在繼續(xù)介紹電路的工作原理之前,我將首先解釋這個(gè)電路的預(yù)期設(shè)置。干簧管被固定在門附近的墻上,而磁鐵被固定在門上。這意味著干簧管將始終處于關(guān)閉狀態(tài),因?yàn)楫?dāng)洗手間不使用時(shí),門是關(guān)閉的(這被假定為起點(diǎn)),磁鐵將靠近開關(guān)。
假設(shè)你打開門并進(jìn)入洗手間,然后在你身后關(guān)上了門。這個(gè)動(dòng)作將使開關(guān)打開(當(dāng)門首先被打開時(shí))和關(guān)閉(當(dāng)你關(guān)門時(shí))。
因此,運(yùn)算放大器的輸出為高電平(當(dāng)你打開門時(shí)),然后為低電平(當(dāng)你關(guān)門時(shí))。由于CD4017的第2針腳與繼電器相連,燈將被打開。
現(xiàn)在,當(dāng)你在盥洗室完成工作后,你將再次打開門,從盥洗室出來并關(guān)門。這個(gè)動(dòng)作將再次引起同樣的動(dòng)作,即開關(guān)將打開和關(guān)閉,運(yùn)算放大器的輸出將變成高電平,然后變成低電平。
但是,由于CD4017的第4針與復(fù)位針相連,所有的輸出將變成低電平,因此繼電器將被關(guān)閉,這反過來又關(guān)閉了燈。
電路的操作
連接好電路并接通電源。
打開盥洗室的門,進(jìn)入盥洗室并關(guān)上身后的門。
這個(gè)動(dòng)作將打開洗手間的燈。
完成后,打開門,離開盥洗室并關(guān)上門。
這個(gè)動(dòng)作將關(guān)閉洗手間的燈光。
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