挥手轻松控制电灯“开”“关”

作者：解永勃 这款挥手控制灯开关是利用结型场效应管特性，将它感受到的人体电信号进行放大和变换以后，去控制灯与电路的接通与断开，它降低了人手操作的准确度要求，带来了使用上的方便，具有结构简单、工作可靠、抗干扰能力强等优点。它也可以用来控制其它电器的开通与关闭。
　　整机电路由电源电路(下图)、电压感应、信号比较放大电路A1、单稳态电路A2、双稳态电路A3(中图)、电子开关VT2(下图)等部分组成。
　　电路工作原理当结型场效应管VT1的栅极感受到人体电信号，其漏、源极之间的电阻值随即会变大，从而使漏极电压Vd升高，由于Vd连接着电压比较器A1的同相输入端V+，V+与已经调定在某一固定电位上的反相输入端电压V-进行差值比较。A1的输出V01，其状态可分为下面3种情况来分析：
　　1、当场效应管感受到的人体信号很小时，即V+《V-，V01基本无变化，对后面的单稳态电路A2无影响。
　　2、当场效应管感受到的人体信号较大，使V+》V_已成为稳定状态时，V01输出为“+”，单稳态电路A2即被可靠地触发一次。
　　3、当场效应管感受到的人体信号不够稳定，即V+处于v-值附近时，由于信号的离散性，V01会出现振荡．至使后接的单稳态电路多次重复被触发。一般情况下．这样的电压波形是不能直接利用它去驱动后续电路的。
　　我们从可重复触发的单稳态电路特性可知，在其电路被触发而进入暂稳态以后，如果再次在输入端加入了触发脉冲时．其输出会再继续一个单稳态脉冲宽度。这样，能给一般电路(例如不可重复触发的单稳态电路)带来不利影响的输入端电位”犹豫不定“状态．对于可重复触发的单稳态电路A2来说．不仅”不在乎“，还可以变不利为有利，只要这种干扰存在，A2的输出V02就一直维持”暂态“，也就是说，它将上述场效应管感受人体信号的3种情况，简化成两种情况了--A2或者是被触发，或者是不被触发。
　　A3是双稳态电路，它在A2的可靠触发下，V03循环输出”O“、”1“电平。
　　Vo3=”1“时，驱动光电耦合器VT2导通，同时双向晶闸管SCR向负载RL输出电流。
　　Vo3=”0“时，光电耦合器截止，双向晶闸管与负载断电。
　　综上所述，只要人手靠近场效应管VT1，就会触发单稳态电路A2(本电路为正脉冲触发)，继而再触发双稳态电路A3改变一次输出状态．使电子开关VT2打开或者关上。且如果人手并不离去，则A2与A3状态维持不变。若人手离开，相应的单稳态结束，双稳态仍保持原状。
　　电路等待下次感应现象。 　　电路调整电路
　　连接时，可先不接双向晶闸管SCR与负载RL(例如白炽灯)部分，从低电压的控制电路部分开始。
　　场效应管的栅极G可焊接一片1平方厘米的薄金属片，以扩大感应面积。
　（1）电压比较器A1的输出由发光二极管LED1指示其状态。
　　首先测量场效应管VT1漏极电压VD(即A1的V+端)，然后，将A1的V-端电压调节到稍大于V+(本例约大于0．3V左右)即可，此时，LED1为熄灭状态。
　　(2)、将手逐渐靠近场效应管，指示灯LED1变亮。手与场效应管的感应距离长短，可细调V-端电位由实验确定。
　　总之．V-电位越接近V+值．感应越灵敏，感应距离越远。一般调节到感应距离10cm左右为宜。
　　(3)、单稳态电路A2的输出V02由LEI)2点亮指示其状态．脉冲宽度由CEXT、REXT的大小决定。本处值时，(上接第12页)暂稳态时间约1S。
　　(4)、双稳态电路A3的输出V03由LED3指示其状态，V03=“1”时、LED3点亮：V03=“O”时，LED3熄灭。
　　电路中各点电压波形标示如中图所示。
　　(5)、前面几步调节正常后，再将双向晶闸管SCR与负载RL部分接好(下图)，即可投入使用。