自动卫生间照明开关

在本项目中，我将向您展示如何设计和构建一个简单的自动卫生间照明开关电路，当您进入卫生间时，它会自动打开灯，当您离开时，它会自动关闭灯。

我们进入卫生间时会打开灯，离开时会关闭灯。有时，我们在离开卫生间后会忘记关灯。

这可能会导致电力浪费，同时也会缩短灯泡的使用寿命。为了避免这些问题，我将向您展示如何制作一个简单的电路，当有人进入卫生间时自动打开灯，当他们离开时自动关闭灯。

通过这种方式自动化这个过程，有很多优点，比如，使用卫生间时，人们无需操心开灯或关灯。您即将了解的电路会自动为那个人完成这个操作。

该电路还设计为消耗较少的电力，以便可以在任何家庭或公共卫生间中使用，而不必担心电费。

1. 自动卫生间照明开关电路图

干簧开关是本电路的重要组成部分，事实上，用于检测本项目中门的开关状态的元件是一个干簧开关。下图展示了一个典型的干簧开关。

干簧开关是一种磁性操作开关。它包含一个磁敏开关，当受到微小的磁力作用时，它将闭合或断开（取决于其结构）。

干簧开关有两种类型。一种是常开触点类型，另一种是常闭触点类型。

本项目中使用的干簧开关如下图所示。您看不到任何东西，因为它被放置在壳体内，但带电线的部分是干簧开关，另一部分包含磁铁。

这是一个常开（NO）类型的开关，即通常情况下开关是断开的，当磁铁靠近开关时，它将闭合。

干簧开关主要用于检测门是否打开。它也可以用作接近传感器。

第一个重要元件是LM741运算放大器。它以比较器模式运行。第2引脚是LM741的反相输入，其输入来自两个10KΩ电阻。

干簧开关的一端连接到+5V电源，另一端连接到PNP晶体管（BC558）的基极。此外，晶体管的基极通过一个电阻下拉。

晶体管的发射极连接到运算放大器的非反相输入，而晶体管的集电极连接到+5V。

LM741的第1引脚，即其输出，连接到CD4017的时钟输入，即其第14引脚。CD4017的第2引脚连接到继电器的输入，而第4引脚连接到第15引脚。

其余连接可以从电路图中轻松理解。

警告：如果您计划使用在交流电源上运行的真实灯泡，请在将灯泡连接到继电器并提供主电源时格外小心。

在继续介绍电路的工作原理之前，我将首先解释该电路的预期设置。干簧开关固定在门附近的墙上，而磁铁固定在门上。这意味着当卫生间未使用时（假设为起始点），门关闭，干簧开关始终处于闭合状态，磁铁靠近开关。

假设您打开门进入卫生间，然后关上门。这个动作会使开关打开（当门首次打开时），然后关闭（当您关上门时）。

因此，运算放大器的输出变高（当您打开门时），然后变低（当您关上门时）。这反过来会使计数器在其第2引脚产生高电平输出。由于CD4017的第2引脚连接到继电器，灯将被打开。

现在，当您在卫生间完成您的事务后，您将再次打开门，走出卫生间并关上门。这个动作将再次导致相同的操作，即开关将打开和关闭，运算放大器的输出将变高，然后变低。

但是，由于CD4017的第4引脚连接到复位引脚，所有输出将变为低电平，因此继电器将被关闭，从而关闭灯。