Бывает так, например находясь на даче в тёмное время суток, необходимо чтобы какая-то территория участка была постоянно освещена. Пользоваться для этого простым выключателем включающим лампочку наружного освещения не совсем удобно, так как можно просто забыть вовремя включить или отключить свет.

 

Схема 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 ЮННЫХ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ», «Радио и связь», МРБ, 1989 стр. 96