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采用X184的红外线感应式 延时照明灯
类别:传感与控制  
 
本例介绍采用红外线接收集成电路KA2184制作红外线感应式延时照明灯,可用于家庭走廊、储藏室、卫生间照明或梳妆台镜前灯,只要有人走近灯就亮,等人离开灯并延时一段时间后可自动熄灭,使用十分方便。

工作原理

采用KA2184的红外线感应式延时照明灯的电路原理图如图所示。

本例电路采用红外线反射式电路结构,红外线发射器与接收器需安装在同一方向的同一平面内,这就需使发射器与接收器成为一体化结构,并使用同一个电源供电。这种工作方式也正好适应该电路的长期待机、短时工作的工作状态。

电路中,IC1(NE555)时基集成电路组成的多谐振荡器作为红外线发射管的驱动电路。多谐振荡器的振荡频率由R1、R2、R3与C1的值决定。通常用于红外线发射的驱动频率为38一40kHz,电路中采用可调电阻器R1将其频率调整在这一范围内,并与接收电路的中心频率相一致,使接收电路呈最佳接收状态。多谐振荡器的振荡频率可由公式f = 1.443/(R,+R2+2R3)C,来计算。

当红外线接收管PH302接收到红外线反射信号后输入KA2184,通过电路内对输人信号的放大与解调后,由7脚输出低电平。这一低电平通过R3驱动PNP型晶体管,使其导通,发射极输出低电平,这一低电子又作为下一级单稳态触发器的触发信号。

IC3是一个由555时基集成电路组成的脉冲启动型单稳态触发器,平时电路处于稳定态,2脚为高电平,3脚输出低电平。当有负脉冲或低电平加至它的2脚后,电路立即翻转,3脚变为高电平,这一高电平使继电器K通电吸合,将照明灯的电源电路接通,照明灯EL亮。

当IC3的3脚输出高电平时,电路进人暂稳态,同时由电源通过电阻器R11向电容器C8充电。电容器C8的充电过程便是该暂稳态的暂稳时间,当C8充电电压达到电源电压2 VDD/3(6脚的翻转电压)时,电路翻转,单稳态电路的暂稳过程结束,3脚变为低电平。继电器K失电后释放,断开照明灯的电源,照明灯EL灭。

电路中,电灯开启后需要保持多长时间,可以通过电路中电容器C8的电容量和电阻器R11的电阻值来确定。一般情况下,这种单稳态电路的最大延时时间可达3min.

在IC3的4脚与地之间接有光敏电阻器RL,它的作用是,使电路不能在白天被触发,只有在夜间或光线较暗时才能被触发。它是利用光敏电阻器在白天的亮阻远小于夜间的暗阻这一原理,将555时基集成电路的强复位端(4脚)在白天置于低电平,使电路保持复位状态而不能被触发翻转。而在夜间,由于RL的电阻值变大,使4脚恢复高电平,将电路的复位解除,电路进入正常控制工作状态。

本电路采用发射、接收一体化固定安装,电路处于长期待机、短期工作的状态,因此采用交流供电方式。交流电源经降压电容器C11降压、桥式整流VD2-VD5、C10滤波以及VS1稳压后向工作电路供电。由于KA2184的工作电压为5V,因此由VS2将9V电压再次稳压为5V以供电路使用。电路中的R9为9V电源与5V电源之间的隔离电阻器。

元器件选择

ICl、IC3可选用NE555、LM555或VA555等时基集成电路。

红外线发射管可选用SE303A,红外线接收管选用PH302B,光敏电阻器可选用亮阻与暗阻的比值较大的任何一种。继电器选用工作电压为8一12V的小型继电器。

电源整流管VD2一VD5可用l N4004或I N4007型。

降压电容器C11用CBB/3-400V型聚丙烯电容器,泄放电阻器R13是不可省去的。

IC2选用KA2184红外线接收集成电路,它的性能、参数和引脚功能与CX20106完全相同,可直接互换使用。

其他元器件均无特殊要求,可按图中所标型号和数值选用。