Схема простейшего автомата, позволяющего автоматически включать вечером и выключать утром уличное освещение представлено на рисунке. Датчиком освещённости является фоторезистор R4. Когда он затемнён, его сопротивление велико (несколько мегаом), на входах логического элемента D1.1 – напряжение высокого уровня, такое же напряжение на выходе элемента D1.2. Транзистор VT1 и тиристор VS1 открыты, и уличные осветители EL1 включены.
Когда наступает рассвет, сопротивление фотодатчика R4 уменьшается, логические элементы D1.1 и D1.2 переключаются в противоположные состояния, транзистор VT1 и тиристор VS1 закрываются, и фонари гаснут.
На логических элементах D1.1, D1.2 и резисторах R2, R3 выполнен триггер Шмитта. Это Устройство, как и обычный ( счётный ) триггер, обладает двумя устойчивыми состояниями. Но в отличии от счётного триггера, состояние которого изменяется после прихода очередного импульса на вход, триггер Шмитта переключается при изменении уровня входного напряжения. Причём можно также подобрать резисторы R2 и R3, что пороги переключения при увеличении входного напряжения и при его уменьшении не будут равны между собой. Например, для нашего триггера при увеличении входного напряжения порог переключения может составлять 3 В, а при уменьшении напряжения 2 В. Разность порогов переключения называют гистерезисом триггера. Гистерезис тем больше, чем больше отношение R2/R3.
Если в нашем автомате не использовать триггер Шмитта ( т. е. резистор R3 исключить, а R2 замкнуть накоротко ), то при изменении освещённости будет наблюдаться мерцание осветительных ламп, при этом на выходе элемента D1.2 будет напряжение, находящиеся между напряжениями низкого и высокого уровней. В триггере Шмитта такого быть не может, поскольку обратная связь через резистор R3 с выхода элемента D1.2 на вход элемента D1.1 ускорит процесс переключения, сделает его лавинообразным. Такую обратную связь называют положительной.
В качестве датчика освещённости можно использовать фоторезисторы ФС-К ( с любыми цифрами ), а также фотодиоды ФД-1, ФД-2, ФД-3 ( подключают катодом к резисторам R1, R2 ).
Фотодатчик следует располагать в таком месте, куда не попадает прямой свет фонарей EL1, иначе автомат будет работать неустойчиво. Резистором R1 можно изменять уровень освещённости, при которой включаются и выключаются осветители. Разницу в порогах включения и выключения автомата можно изменять подбором резистора R2.
Л. Д. Пономарёв, А. Н. Евсеев “КОНСТРУКЦИИ ЮНЫХ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ”, “Радио и связь”, МРБ, 1989 стр. 96
Комментарии 11