簡介

在這個項目中，我將向你展示如何設(shè)計和建造一個簡單的洗手間自動開關(guān)電路，它將在你進入洗手間時自動打開，在你離開時關(guān)閉。

我們在進入洗手間時打開燈，離開時將其關(guān)閉。有時，我們離開洗手間后忘記關(guān)燈。

這可能會導致電力浪費，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簡單的電路，當一個人進入洗手間時，它將自動打開燈，當他/她離開時，它將自動關(guān)閉。

通過這種方式實現(xiàn)自動化，有很多好處，比如，人在使用洗手間時不需要關(guān)心開或關(guān)燈的問題。你一會兒就會知道的電路，會自動為這個人做這件事。

該電路還被設(shè)計為消耗較少的電力，因此該電路可以在任何家庭或公共洗手間使用，而不必擔心電費問題。

洗手間自動燈開關(guān)電路圖

所需部件 

帶磁鐵的干簧管（可作為組合）。

LM741運算放大器IC 

CD4017十進制計數(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

干簧管是這個電路的重要組成部分之一，事實上，在這個項目中用來檢測門的開關(guān)的元件是一個干簧管。下面的圖片顯示了一個典型的干簧管。

洗手間自動燈開關(guān) 干簧管內(nèi)部

干簧管是一種磁操作的開關(guān)。它包含一個磁敏開關(guān)，當受到一個小的磁力時，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，另一種是常閉觸點。

本項目中使用的磁簧開關(guān)如下所示。你看不到任何東西，因為它被放在一個外殼里，但有電線的部分是干簧管，另一部分由磁鐵組成。

這是一個常開常閉型的開關(guān)，也就是說，通常開關(guān)是打開的，當磁鐵放在開關(guān)附近時，它就會關(guān)閉。

干簧管主要用于檢測門是否打開。它也可以作為一個接近傳感器使用。

電路設(shè)計 

第一個重要部件是LM741運算放大器。它是在比較器模式下運行的。引腳2是LM741的反相輸入，它的輸入是由兩個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PNP晶體管（BC558）的基極。此外，晶體管的基極在一個電阻器的幫助下被拉低。

晶體管的發(fā)射極連接到運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真正的靠交流電源運行的燈泡，在把它連接到繼電器和提供主電源時要非常小心。

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)，因為當洗手間不使用時，門是關(guān)閉的（這被假定為起點），磁鐵將靠近開關(guān)。

假設(shè)你打開門并進入洗手間，然后在你身后關(guān)上了門。這個動作將使開關(guān)打開（當門首先被打開時）和關(guān)閉（當你關(guān)門時）。

因此，運算放大器的輸出為高電平（當你打開門時），然后為低電平（當你關(guān)門時）。由于CD4017的第2針腳與繼電器相連，燈將被打開。

現(xiàn)在，當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。這個動作將再次引起同樣的動作，即開關(guān)將打開和關(guān)閉，運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，進入盥洗室并關(guān)上身后的門。

這個動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。

這個動作將關(guān)閉洗手間的燈光。