555定时器实现自动晚灯(220V)


当太阳开始落山时,随着光线水平的下降,自动晚灯电路被激活。因此,它被称为暗激活灯,使用配置为双稳态模式的555定时器IC制成。这可用于自动路灯项目,也可用于房屋或小型农场。该电路采用555定时器IC和光敏电阻(LDR)制成。电路中使用的灯泡在弱光下(晚上)自动打开,早上关闭。

LDR(光敏电阻)或光敏电阻用于感测光。当日光或房间灯落在 LDR 表面时,其电阻会降低,因此 555 IC 会关闭灯泡。在夜间,当 LDR 表面没有光时,LDR 的电阻会增加,因此 555 IC 会激活灯。

在这个迷你电子项目中,我们学习如何使用LDR和555定时器IC制作Dark Activated 220V自动晚灯。

1、555定时器介绍

555 定时器振荡器或通常所说的 555 定时器是一种非常流行的计时相关应用 IC。 它们坚固耐用且用途广泛,因为它们可以用于任何需要某种时间控制的电路中。 它可用于生成各种类型的脉冲、创建时间延迟,也可用于脉宽调制 (PWM)。 555定时器最常见的用途是为电路产生时钟信号。

在前面的文章中,我们对555定时器做了详细的介绍,请参考:

2、硬件准备与接线

本次应用实例将使用到如下硬件模块:

S.N. Components Description Quantity
1 电阻 220 Ω, 1W 2
2 电阻 470 KΩ 3
3 电阻 1 KΩ 3
4 电容 1 µF, 400V 2
5 电容 470 µF, 16V 电解电容器 1
6 电容 10nF 陶瓷盘 1
7 电容 10 µF, 16V (电解电容器) 1
8 二极管 1N4007 5
9 LED 5mm Any Color 2
10 晶体管 BC547 1
11 LDR 1
12 555 Timer IC NE555 1
13 继电器模块 5V 1
14 灯泡 220V, 60W 1

暗激活灯电路采用现成的元件设计,如定时器 IC 555、LDR、电阻器、电容器、二极管和晶体管。电路设计如下:

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3、电路工作原理

电路可分为 3 个不同的单元,即

  • 电源单元
  • 控制单元
  • 开关单元

3.1 电源单元

电源单元采用电阻器、电容器和桥式整流二极管设计。两个电容器 C1 和 C2 用于将电源电压降至所需水平。同样,电阻R1和R2用作限流器,保护电路免受瞬时大电流的影响。电阻R3和R4与电容器C1和C2并联,在断电时对电容器放电。

电容器 C1 和 C2 的低压输出使用围绕整流二极管 1N4007 构建的桥式整流电路更改为直流电压。该整流输出使用电容 C3 进行滤波。LED 指示电路的电源状态,无论其是否打开。

3.2 控制单元

Dark Activated Lamp 的控制单元设计为 555 定时器 IC 和 LDR。定时器 IC 555 配置为双稳态模式。要了解有关 555 定时器工作模式的更多信息,您可以参考 LM555 数据手册。触发器和阈值引脚连接到LDR的输出端。R6 电阻调节 LDR 的灵敏度。可以将其更改为更高的值以获得更好的结果。555定时器IC的阈值和触发由LDR和470K电阻器控制。

当LDR提供低电阻时,IC 555的阈值变为高电平,因为复位、内部触发器复位和输出变为低电平。当LDR提供高电阻时,IC 555的阈值变为低电阻,因此内部翻转FOP设置和输出变为高电平。555 定时器 IC 的输出位于引脚 3。

3.2 开关单元

开关电路采用5V继电器和晶体管Q1设计。当 555 的输出为高电平时,晶体管 Q1 开始导通,因此继电器通电。灯泡上的通电继电器开关,直到 LDR 的电阻变为低电平。

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当日光或房间灯落在 LDR 表面时,其电阻会降低,因此 555 IC 会关闭灯泡。在夜间,当 LDR 表面没有光时,LDR 的电阻会增加,因此 555 IC 会激活灯。

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4、电路仿真

该电路可以使用Proteus软件进行仿真。下面模拟的电路在示波器上提供了完美的输出。您可以更改电阻值以观察波形的变化。

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