04.28 制作一个闪烁指示器

闪烁指示器在白天自动熄灭,天黑后则自动闪烁,可作为楼梯或走廊内电灯开关位置指示器等。

一、电路制作原理

闪烁指示器电路如下图所示。

制作一个闪烁指示器

电路采用四与非门集成电路CD4011的其中两个与非门,组成可控多谐振荡器,用一只发光二极管作为闪烁指示灯,以光敏电阻RG为光控器件。

在白天时光敏电阻RG受到自然光的照射,其阻值接近亮阻(小于2K欧姆)要比与其串联的电阻R3的阻值(100K)小很多,因此与非门G1的1脚输入电压为低电平,与非门G1关闭,即G1的3脚输出始终为高电平。G2的5、6脚也是高电平,于是G2的输出始终为低电平,振荡器停振,发光二极管不发光。

天黑时,光敏电阻RG接受的光照极弱,此时它的阻值接近暗阻(大于600K欧姆),要比与其串联的电阻R3的阻值大很多,所以与非门G1的1脚输入电压大于5V,为高电平,这时G1的输出状态就取决于2脚的状态了。设刚开始时4脚为低电平,则这时3、5、6脚均为高电平,2脚为低电平。3脚高电平经R1,C1,4脚对C1充电,使C1两端电压升高,同时通过R2使2脚电压也升高。当G1的2脚电平超过门限电平时,2脚变为高电平,于是1、2脚均为高电平,则经过G1门输出端3脚为低电平。此时5、6脚也为低电平,于是经G2门输出端4脚为高电平。4脚高电平通过R1和G1的输出端3脚使C1放电,从而C1两端电压下降,即2脚电压也下降。当2脚电压下降至门限电平以下时,2脚重新恢复成低电平,于是2脚为低电平,3脚为高电平,5、6脚也为高电平,4脚为低电平,从而又开始了往复循环的过程,形成振荡。如果振荡频率足够低(如1~4Hz),则发光二极管开始闪烁。电阻R4对通过发光二极管的电流起限制作用,可以针对不同的发光二极管调整其阻值。

二、振荡周期

振荡周期取决于R1和C1,当R1为2M欧姆,C1为0.2uF时,振荡周期为1.1S。如果将R1或C1减小一半,如将C1改为0.1uF,则振荡周期随之缩短一半,约为0.45S。当然,发光二极管的闪烁周期与多谐振荡器的振荡周期相同。

电路振荡时,工作电流约为5~7mA,停振时,静态电流小于0.1mA。因此,可以省去电源开关。

三、元器件选择

G1,G2用CMOS通用数字集成电路四与非门CD4011中的两个与非门。

RG选用暗阻大于1M欧姆、亮阻小于2K欧姆的光敏电阻。

发光二极管可以根据实际情况选择,红色更为醒目。

R1~R4用1/8W碳膜电阻。

C1用耐压12V的瓷介电容,C2用耐压16V的电解电容。

电池用4节干电池。

说明:适当增加R3的阻值,可提高光控灵敏度。但一定要根据实际情况调整。


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