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設計拍手開(kāi)關(guān)電路的 PCB 布局技巧
設計拍手開(kāi)關(guān)電路的 PCB 布局技巧
什么是拍手開(kāi)關(guān)？
顧名思義，拍手開(kāi)關(guān)是一種電子模塊，可通過(guò)簡(jiǎn)單的拍手打開(kāi)電氣負載。如果您需要在半夜打開(kāi)浴室燈，這將非常有用。您無(wú)需在黑暗中摸索，只需拍一下即可點(diǎn)亮浴室。
拍手開(kāi)關(guān)的核心部件是電容話(huà)筒。它基本上是一個(gè)將聲音轉換為電信號的小型音頻換能器。盡管使用了“拍手開(kāi)關(guān)”一詞，但電容式麥克風(fēng)會(huì )對產(chǎn)生的任何類(lèi)似的聲音做出響應，聲音大到足以被拾取。
構建一個(gè)簡(jiǎn)單的拍手開(kāi)關(guān)
最簡(jiǎn)單的拍手開(kāi)關(guān)使用的是555定時(shí)器芯片。在555計時(shí)器是用于為電子應用中的定時(shí)器或延遲提供振蕩的公知集成電路。它相對便宜且易于使用。在一個(gè)簡(jiǎn)單的拍手開(kāi)關(guān)電路中，555定時(shí)器被配置為處于單穩態(tài)模式。
在單穩態(tài)模式下，當輸入被低脈沖觸發(fā)時(shí)，555 定時(shí)器輸出斷言為高邏輯狀態(tài)。然后輸出將自身保持在高電平狀態(tài)一段時(shí)間，由連接到 555 定時(shí)器放電引腳的電阻器和電容器 (RC) 的值決定。
下面的示意圖顯示了使用 555 定時(shí)器的拍手開(kāi)關(guān)電路的簡(jiǎn)單連接：
電位拍手開(kāi)關(guān)電路的布局
在空閑狀態(tài)下，電容話(huà)筒不產(chǎn)生任何電壓并且具有高阻抗。這會(huì )導致晶體管 Q1 被關(guān)閉，并且在連接到 555 定時(shí)器的觸發(fā)引腳的集電極上觀(guān)察到 Vcc。
當電容麥克風(fēng)拾取音頻信號并產(chǎn)生大于晶體管基極-發(fā)射極閾值（通常為 0.7 V）的電壓時(shí)，晶體管導通，電流流過(guò)集電極-發(fā)射極。然后將 555 定時(shí)器的觸發(fā)引腳拉低至低電平，并置位輸出。的LED，或連接到555定時(shí)器的輸出任何外部電力負載，正在被關(guān)閉之前接通特定的持續時(shí)間。
拍手開(kāi)關(guān)的 PCB 布局技巧
拍手開(kāi)關(guān)通常是一個(gè)簡(jiǎn)單的電子電路，主要是數字組件。以下提示可以幫助您減少 PCB 布局中的任何潛在問(wèn)題：
保持電容麥克風(fēng)的短線(xiàn)：電容麥克風(fēng)產(chǎn)生一個(gè)模擬信號，它需要一個(gè)相對較低的電壓來(lái)觸發(fā) 555 定時(shí)器。為防止外部電氣干擾耦合到電路中并導致誤觸發(fā)，最好保持電容麥克風(fēng)的走線(xiàn)短。
考慮使用機械繼電器：雖然示例示意圖可能顯示 LED 用作負載，但實(shí)際應用可能涉及燈泡、風(fēng)扇或其他由電源電壓供電的電器。在這種情況下，必須使用機械繼電器在 PCB 上提供電氣隔離。
將帶有顯著(zhù)電壓的走線(xiàn)遠離拍手開(kāi)關(guān)組件：為了防止來(lái)自繼電器的電磁干擾的影響，在繼電器的線(xiàn)圈上連接了一個(gè)回掃二極管。任何中壓或高壓走線(xiàn)也應遠離拍手開(kāi)關(guān)組件。
