照明節(jié)電控制電路圖

如圖所示為照明節(jié)電控制電路。

IC1采用石英鐘集成控制電路，由于石英鐘的工作電壓只有1.5V，其輸出難以滿足驅(qū)動指針步進(jìn)電機(jī)所需的脈沖信號。因此，用VD1、VD2、C3將IC1地電位抬高至2.1V，使IC1正常工作在1.5V狀態(tài)。IC1輸出的步進(jìn)脈沖信號從A通過VT、R1、R2組成的反相緩沖器整形，從B點(diǎn)輸出滿足后面數(shù)字集成電路的秒脈沖方波信號，其A、B點(diǎn)的輸出波形見下圖。

在t1時(shí)刻IC1的M處于高阻狀態(tài)，VT截止；t2時(shí)刻IC1的M輸出負(fù)脈沖，VT導(dǎo)通，從VT集電極輸出合格的CLK1時(shí)鐘信號。IC2為雙D觸發(fā)器，將反相輸出端反饋到數(shù)據(jù)輸人端D連接成2分頻器，IC2-A的數(shù)據(jù)輸出端Q1與IC2-B的時(shí)鐘輸入端CLK2相連，組成4分頻器，其4分頻信號再送入IC3進(jìn)行14級分頻，這樣就將秒信號進(jìn)行了18級分頻，其IC3的14級分頻狀態(tài)下表。從IC3的Q5、Q6、Q10、Q12、Q14數(shù)據(jù)輸出端取出128s、256s、4096s、16384s、65536s的分頻信號，通過VD3～VD7、R3、R4以及啟動按鈕AN組成的與門電路相加得到86400s即24h的計(jì)時(shí)復(fù)位信號，并通過R4送入到IC3復(fù)位輸入端R（11腳），當(dāng)5個(gè)輸出端全部為高電平時(shí)，通過VD3～VD7相加得到86400s即24h計(jì)時(shí)值，這時(shí)IC3復(fù)位，輸出端全部為零，使計(jì)時(shí)時(shí)間為24h自動循環(huán)。

這樣IC1～I(xiàn)C3、VD1～VD7與外圍元件VT、R1～R4、C1～C3等組成24h循環(huán)計(jì)時(shí)電路。R4的作用是避免按下AN時(shí)損壞與VD3～VD7連接的IC3數(shù)據(jù)門。由于時(shí)鐘由石英表集成電路產(chǎn)生，因此日計(jì)時(shí)誤差在3s以內(nèi)，完全符合鐘控計(jì)時(shí)照明節(jié)電器的要求，時(shí)鐘電路不需任何調(diào)試即可工作。IC4、IC5兩個(gè)4位數(shù)值比較器級聯(lián)組成8位數(shù)值比較器，IC4的級聯(lián)輸入端A、A0、A1接高電位，A2、A3接IC3，IC5的數(shù)據(jù)A輸入端接IC3的Q11～Q14分頻輸出端，即從24h循環(huán)計(jì)時(shí)電路中取出2048s（34min8s）～85488s（23h51min28s）間隔為2048s的64級6位定時(shí)數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)A，IC4的A0、A1、B0、B1接高電平，從BCD撥碼開關(guān)取4位BCD數(shù)據(jù)送到IC4的數(shù)據(jù)輸入端B2、B3和IC5的B0、B1端，作為IC4、IC5數(shù)據(jù)B中的4位數(shù)據(jù)，IC5的B2端接高電位，83端接低電位。這樣可通過BCD撥碼開關(guān)設(shè)定10個(gè)定時(shí)數(shù)據(jù)中的一個(gè)與定時(shí)時(shí)鐘送來的時(shí)鐘數(shù)據(jù)（具體數(shù)碼值見表）相比較。

當(dāng)定時(shí)數(shù)據(jù)A小于BCD撥碼開關(guān)設(shè)定時(shí)間數(shù)據(jù)B時(shí)，IC5的5腳輸出低電平，IC6得電觸發(fā)導(dǎo)通，繼電器CJ1、CJ2吸合照明燈亮。反之，數(shù)據(jù)A大于數(shù)據(jù)B時(shí)，IC5的5腳輸出高電平，IC6無觸發(fā)電壓關(guān)斷，CJ1、CJ2釋放，照明燈熄滅。IC4、IC5的輸人數(shù)據(jù)即Q9～Q14從零秒計(jì)時(shí)到大于BCD撥碼開關(guān)設(shè)定的時(shí)間數(shù)據(jù)應(yīng)為夜間亮燈時(shí)間，數(shù)據(jù)A大于BCD設(shè)定的時(shí)間數(shù)據(jù)B一直到24h循環(huán)復(fù)位時(shí)為止這段時(shí)間為白天的熄燈時(shí)間。因而應(yīng)將24h循環(huán)定時(shí)電路的起始點(diǎn)放在天黑需要點(diǎn)亮照明燈的時(shí)候，而不是北京時(shí)間的半夜零點(diǎn)。

按圖中BCD撥碼所選數(shù)據(jù)，在北京時(shí)間17：30：00按下啟動按鈕AN，即鎖定在北京時(shí)間17：30：00為循環(huán)計(jì)時(shí)的起點(diǎn)。在北京時(shí)間17：30：00～北京時(shí)間第二天07：09：12照明燈亮，北京時(shí)間07：09：13～17：29：59燈不亮。24h循環(huán)計(jì)時(shí)器的起始時(shí)間經(jīng)這樣調(diào)整，節(jié)省了一套燈亮起始時(shí)間判斷電路，只用一套熄燈時(shí)間判斷電路，更可省略時(shí)間顯示電路，從而使電路大為簡化，又降低了對時(shí)鐘走時(shí)精度的要求，制作成本也相應(yīng)降低。IC4、IC5級聯(lián)組成了8位數(shù)值比較器，若用兩位BCD撥碼開關(guān)，并將A、B的輸入數(shù)據(jù)全都加以利用，可組成256個(gè)定時(shí)點(diǎn)最短時(shí)間間隔512s的電路。成本僅增加一只BCD開關(guān)，就可組成定時(shí)間隔更短、劃分更細(xì)的電路。但僅用一位BCD已基本滿足照明節(jié)能控制的需要，使用也更為簡捷一些。

該電路最短定時(shí)時(shí)間為9h6min8s（夏季晚上最短約從19：40到次日5：10，不大于9．5h），最長達(dá)14h13min20s（冬季夜間最長從17：00到早上7：00約14h）。以34min8s為間隔分10個(gè)等級，用BCD撥碼開關(guān)的0～9等10個(gè)數(shù)與其一一對應(yīng)（如前表）。電源供電電路由變壓器B將220V降為6V，經(jīng)VD8～VD11、C4整流濾波后，經(jīng)過IC7穩(wěn)壓輸出3.6V的穩(wěn)定電壓。在后備電池的負(fù)極與IC7的地電位間接有一只二極管VD12。將24h循環(huán)計(jì)時(shí)電路的負(fù)極接到電池的負(fù)極端，將比較器與其他電路的負(fù)極端接到IC7的負(fù)極端。當(dāng)有電時(shí)，3.6V經(jīng)VD12向電池懸浮充電，同時(shí)向電路正常供電。當(dāng)停電時(shí)，電池向24h循環(huán)計(jì)時(shí)電路部分供電確保計(jì)時(shí)準(zhǔn)確、無誤。通過VD12的隔離作用不向其他電路供電，確保電池后備使用時(shí)間更長些。計(jì)時(shí)電路耗電約幾微安，用3V紐扣式鋰電池可使計(jì)時(shí)電路連續(xù)工作3個(gè)月以上。