04.28 製作一個閃爍指示器

閃爍指示器在白天自動熄滅,天黑後則自動閃爍,可作為樓梯或走廊內電燈開關位置指示器等。

一、電路製作原理

閃爍指示器電路如下圖所示。

製作一個閃爍指示器

電路採用四與非門集成電路CD4011的其中兩個與非門,組成可控多諧振盪器,用一隻發光二極管作為閃爍指示燈,以光敏電阻RG為光控器件。

在白天時光敏電阻RG受到自然光的照射,其阻值接近亮阻(小於2K歐姆)要比與其串聯的電阻R3的阻值(100K)小很多,因此與非門G1的1腳輸入電壓為低電平,與非門G1關閉,即G1的3腳輸出始終為高電平。G2的5、6腳也是高電平,於是G2的輸出始終為低電平,振盪器停振,發光二極管不發光。

天黑時,光敏電阻RG接受的光照極弱,此時它的阻值接近暗阻(大於600K歐姆),要比與其串聯的電阻R3的阻值大很多,所以與非門G1的1腳輸入電壓大於5V,為高電平,這時G1的輸出狀態就取決於2腳的狀態了。設剛開始時4腳為低電平,則這時3、5、6腳均為高電平,2腳為低電平。3腳高電平經R1,C1,4腳對C1充電,使C1兩端電壓升高,同時通過R2使2腳電壓也升高。當G1的2腳電平超過門限電平時,2腳變為高電平,於是1、2腳均為高電平,則經過G1門輸出端3腳為低電平。此時5、6腳也為低電平,於是經G2門輸出端4腳為高電平。4腳高電平通過R1和G1的輸出端3腳使C1放電,從而C1兩端電壓下降,即2腳電壓也下降。當2腳電壓下降至門限電平以下時,2腳重新恢復成低電平,於是2腳為低電平,3腳為高電平,5、6腳也為高電平,4腳為低電平,從而又開始了往復循環的過程,形成振盪。如果振盪頻率足夠低(如1~4Hz),則發光二極管開始閃爍。電阻R4對通過發光二極管的電流起限制作用,可以針對不同的發光二極管調整其阻值。

二、振盪週期

振盪週期取決於R1和C1,當R1為2M歐姆,C1為0.2uF時,振盪週期為1.1S。如果將R1或C1減小一半,如將C1改為0.1uF,則振盪週期隨之縮短一半,約為0.45S。當然,發光二極管的閃爍週期與多諧振盪器的振盪週期相同。

電路振盪時,工作電流約為5~7mA,停振時,靜態電流小於0.1mA。因此,可以省去電源開關。

三、元器件選擇

G1,G2用CMOS通用數字集成電路四與非門CD4011中的兩個與非門。

RG選用暗阻大於1M歐姆、亮阻小於2K歐姆的光敏電阻。

發光二極管可以根據實際情況選擇,紅色更為醒目。

R1~R4用1/8W碳膜電阻。

C1用耐壓12V的瓷介電容,C2用耐壓16V的電解電容。

電池用4節乾電池。

說明:適當增加R3的阻值,可提高光控靈敏度。但一定要根據實際情況調整。


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