DIY自动洗手间灯开关

简介

在这个项目中，我将向你展示如何设计和建造一个简单的洗手间自动开关电路，它将在你进入洗手间时自动打开，在你离开时关闭。

我们在进入洗手间时打开灯，离开时将其关闭。有时，我们离开洗手间后忘记关灯。

这可能会导致电力浪费，也可能会减少灯泡的使用寿命。为了避免这些问题，我将告诉你如何制作一个简单的电路，当一个人进入洗手间时，它将自动打开灯，当他/她离开时，它将自动关闭。

通过这种方式实现自动化，有很多好处，比如，人在使用洗手间时不需要关心开或关灯的问题。你一会儿就会知道的电路，会自动为这个人做这件事。

该电路还被设计为消耗较少的电力，因此该电路可以在任何家庭或公共洗手间使用，而不必担心电费问题。

洗手间自动灯开关电路图

所需部件 

带磁铁的干簧管（可作为组合）。

LM741运算放大器IC 

CD4017十进制计数器IC 

5V继电器模块 

灯 

BC558 PNP晶体管

2 X 10KΩ电阻 

100Ω 电阻器 

820Ω 电阻器 

连接线 

迷你面包板 

5V电源

关于干簧管的简要说明

干簧管是这个电路的重要组成部分之一，事实上，在这个项目中用来检测门的开关的元件是一个干簧管。下面的图片显示了一个典型的干簧管。

洗手间自动灯开关 干簧管内部

干簧管是一种磁操作的开关。它包含一个磁敏开关，当受到一个小的磁力时，它将关闭或打开（取决于其结构）。

有两种类型的磁簧开关。一种是常开触点，另一种是常闭触点。

本项目中使用的磁簧开关如下所示。你看不到任何东西，因为它被放在一个外壳里，但有电线的部分是干簧管，另一部分由磁铁组成。

这是一个常开常闭型的开关，也就是说，通常开关是打开的，当磁铁放在开关附近时，它就会关闭。

干簧管主要用于检测门是否打开。它也可以作为一个接近传感器使用。

电路设计 

第一个重要部件是LM741运算放大器。它是在比较器模式下运行的。引脚2是LM741的反相输入，它的输入是由两个10KΩ电阻提供的。

干簧管的一端连接到+5V电源，另一端连接到一个PNP晶体管（BC558）的基极。此外，晶体管的基极在一个电阻器的帮助下被拉低。

晶体管的发射极连接到运算放大器的非反相输入，而晶体管的集电极则连接到+5V。

LM741的第1脚，即它的输出端连接到CD4017的CLK输入端，即它的第14脚。CD4017的第2脚与继电器的输入相连，第4脚则与第15脚相连。

其余的连接可以从电路图中很容易理解。

警告：如果你打算使用一个真正的靠交流电源运行的灯泡，在把它连接到继电器和提供主电源时要非常小心。

工作

在继续介绍电路的工作原理之前，我将首先解释这个电路的预期设置。干簧管被固定在门附近的墙上，而磁铁被固定在门上。这意味着干簧管将始终处于关闭状态，因为当洗手间不使用时，门是关闭的（这被假定为起点），磁铁将靠近开关。

假设你打开门并进入洗手间，然后在你身后关上了门。这个动作将使开关打开（当门首先被打开时）和关闭（当你关门时）。

因此，运算放大器的输出为高电平（当你打开门时），然后为低电平（当你关门时）。由于CD4017的第2针脚与继电器相连，灯将被打开。

现在，当你在盥洗室完成工作后，你将再次打开门，从盥洗室出来并关门。这个动作将再次引起同样的动作，即开关将打开和关闭，运算放大器的输出将变成高电平，然后变成低电平。

但是，由于CD4017的第4针与复位针相连，所有的输出将变成低电平，因此继电器将被关闭，这反过来又关闭了灯。 

电路的操作 

连接好电路并接通电源。

打开盥洗室的门，进入盥洗室并关上身后的门。

这个动作将打开洗手间的灯。

完成后，打开门，离开盥洗室并关上门。

这个动作将关闭洗手间的灯光。