DIY自動洗手間燈開關

簡介

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

我們在進入洗手間時打開燈，離開時將其關閉。有時，我們離開洗手間后忘記關燈。

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，它將自動關閉。

通過這種方式實現自動化，有很多好處，比如，人在使用洗手間時不需要關心開或關燈的問題。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 干簧管內部

干簧管是一種磁操作的開關。它包含一個磁敏開關，當受到一個小的磁力時，它將關閉或打開（取決于其結構）。

有兩種類型的磁簧開關。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，也就是說，通常開關是打開的，當磁鐵放在開關附近時，它就會關閉。

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

在繼續介紹電路的工作原理之前，我將首先解釋這個電路的預期設置。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閉狀態，因為當洗手間不使用時，門是關閉的（這被假定為起點），磁鐵將靠近開關。

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

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（當你關門時）。由于CD4017的第2針腳與繼電器相連，燈將被打開。

現在，當你在盥洗室完成工作后，你將再次打開門，從盥洗室出來并關門。這個動作將再次引起同樣的動作，即開關將打開和關閉，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針與復位針相連，所有的輸出將變成低電平，因此繼電器將被關閉，這反過來又關閉了燈。 

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，離開盥洗室并關上門。

這個動作將關閉洗手間的燈光。