不用MCU制作低成本黄昏黎明控制器


只需使用pnp晶体管和一些电阻,即可将太阳能路灯与黄昏控制器轻松集成,其中太阳能电池板本身就是传感器。但是,其他不使用太阳能电池板的光源,例如小型风力涡轮机中的自动照明系统,汽车中的自动照明或需要自动照明的基于电池的系统又如何呢?

这里描述了一种黄昏黎明控制器电路的简单,低成本但有效的解决方案。作者的原型如图1所示。


图1:作者的原型:(a)黎明模式,(b)黄昏模式和(c)原型

黄昏控制器的电路图如图2所示。它围绕着一个光敏电阻(LDR1),n沟道MOSFET IRF640(T1),12V LED灯或一个小型逆变器(100W)以及几个其他组件。

12V电池供电电路的设计使得公共电池电源可用于操作电路以及负载,即用于功率LED /小型逆变器电路。电阻R1和R2分别用作电路中的分压器和限流器。LED1用作电路停用指示器。LDR1是启动黄昏到黎明感应的主要组件。n沟道MOSFET IRF640用于分别通过开关S1和S2连接到系统的LED灯或小型逆变器的开关动作。

当日光落在LDR1上(黎明模式)时,LDR1的电阻变低,小电流流过LED1并发光。同时,由于LDR1两端的电压低,MOSFET IRF640不会触发。因此负载(LED灯/逆变器)保持关闭状态。

但是,当LDR1的周围区域(黄昏模式)较暗(夜间)时,LDR1的电阻会变得很高,没有电流流过LED1,并且不会发光。同时,由于LDR1两端的电压较高,因此IRF640会触发。因此,只要开关S1或S2处于打开状态,负载灯(电源LED灯/逆变器)就会点亮。

IRF640可以处理大约18A的最大电流,但是您可以将其应用限制在大约8A-9A,这是基于此将散热器连接到MOSFET的原因。


再补充一点,其实学习单片机只需要知道单片机的外设怎么用就差不多了,更多的,单片机之外,还需要学习各种各样的通信协议如usart、i2c、spi这些,然后使用这些通信协议与各种功能模块通信,最后学习阅读各种各样的数据手册(大部分都是英文版),学习配置功能模块

图2:黄昏控制器的电路图



构建与测试


图3显示了黄昏控制器的单面PCB,图4显示了其组件布局。

图3:黄昏控制器的PCB模式
图4:PCB的组件布局


组装好电路后,将其封闭在合适的盒子中。该单元应固定在支柱上,以使日光直接照射在LDR1上。


资料下载


下载PCB和元件布局PDF:https://www.lanzous.com/iawdfza,也可长按二维码直接下载




Bikash Rai是锡金政府能源与电力部的助理工程师。他还是锡金机械研究所的兼职研究学者。


如果以后想参加嵌入式之类的开发,单片机是有必要学习的。因为单片机至少可以知道微机运行原理,组成结构、数据存储结构等。

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