定时器开关(定时器怎么调自动开关时间)

【电路欣赏】击掌开关电路

拍手开关电路是一个创意项目，可以用于家庭自动化中。它可以在拍手声下实现设备的开关。尽管它的名字是“拍手开关”，但其实它能被任何与拍手声相同音调的声音打开或关闭。该电路的重心在电容麦克风上，它将作为我们的声音传感器。电容麦克风能将声能转换为电能，从而通过三极管轮流触发555定时器。而555定时器的触发则可以作为D触发器的时钟脉冲，从而打开LED，知道下一波时钟脉冲到来前都保持在打开状态，也就是下一次拍手/声音。所以第一次拍手开关打开，第二次拍手开关断开。如果我们从电路中移除D触发器，则LED会在1.1 x R1 x C1秒的时间后自动关闭，这是因为555定时器处于单稳态模式。

简单原理

我们用电容感应声音，三极管触发555定时器，555定时器设置复位D触发器，用来记忆逻辑电平(LED开或关)在下一次拍手/发声之前。

所需电子元件

• 电容麦克风
• 555定时器
• 三极管BC547
• 电阻(1k，47k，100k)
• 电容(10uF)
• 7474(D触发器)
• LED和电池(5-9V)

电路图和原理

你可以在以上的电路图中看到其连线。三极管初始为关闭状态，因为基极-发射极电压不够（0.7V）打开。而点A处于高电位并与555定时器的触发引脚2相连，结果就是触发引脚2也处于高电位。为了通过引脚2来触发整个555定时器，引脚2的电压必须低于Vcc/3。所以输出引脚3上没有输出，也就意味着D触发器没有时钟脉冲，所以LED为熄灭的状态。

现在我们在电容麦克风上产生一些声音，这些声能会转化为电能，从而提高基极上的电平，使三极管导通。三极管一旦导通，A点的电平就会变低，从而因为电压低(低于Vcc/3)而触发555定时器。因此，输出引脚3为高电平，将向D触发器施加一个正时钟脉冲，开启LED。触发器的置位状态将保持到下一个时钟脉冲到来。D触发器的具体原理在下一部分说明。

此处555定时器为单稳态模式，它的输出（引脚3）被用作D触发器的时钟脉冲。所以时钟脉冲会保持在高电平1.1 x R1 x C1,秒，然后便转为低电平。

d触发器的工作原理

这里我们使用正沿触发的d触发器，这意味着触发器只有在时钟脉冲从低到高时才会响应。当时钟上升时，输出q由输入d的状态决定。触发器将记住输出状态q，直到下一个上升沿。在下一个上升沿，根据D的状态再次确定输出q.

所以D触发器基本上是S-R触发器的改进版。在S-R起点，不允许S=0和R=0的条件，因为这样会使触发器的行为充满不确定性。这个问题在D触发器中通过在两个输入端之间增加一个反相器来解决(见上面的原理图)。并且第二输入被给予与非门的时钟脉冲。这里的反相器是为了避免输入端的逻辑电平相同，从而不会出现“S=0，R=0”的情况。

D触发器在时钟脉冲为低电平时不会改变状态，因为它会在与非门A和B输出逻辑电平“1”，而与非门A和B也是与非门X和Y的输入，所以输出不会改变。因此，当时钟脉冲为低电平时，无论输入d是什么，都不会改变。只有当时钟脉冲处于上升沿时，它才会改变。我们可以据此给出D触发器的真值表。

7474这里我们用的是飞兆的DM74S74N，是双D触发器，包含两个D触发器，可以单独使用，也可以主从结合使用。在这个电路中，我们只需要使用一个D触发器。第一个触发器的管脚在左边，第二个触发器的管脚在右边。还有PRE和CLR引脚，是d触发器的低电平有效引脚。它们可以分别用于设置或复位d触发器，而与输入d和时钟无关。 我们将它们连接到Vcc以保持空闲。

了解了D触发器，就能了解电路原理。我们第一次拍手触发555定时器，Q=1，Q"=0，于是LED亮了。它将点亮，直到下一个触发器或下一个正时钟脉冲(上升沿)。我们用输入d来向量Q’，所以当LED点亮时，Q’=0是在等待第二个时钟脉冲，这样就可以施加到输入d上，使Q=0，Q’=1，从而关闭LED。

测试这个电路时，需要拍的声音大一点，因为一般小电容麦克风的拾音范围小。或者你可以轻敲麦克风。

几个要点

• 如果电路最初无法工作，请将clr(DM 74s 74n的引脚1)接地以复位触发器，然后连接Vcc，如电路图所示。
• 我们可以访问继电器来控制其他电子设备。
• 555定时器的控制引脚5应该与地相连，中间加一个0.01uF的电容。
• 需要在LED上连接一个220的电阻。

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