如何延長電池壽命的觸敏定時器開關(guān)

　　某種類型的光電無繩鼠標(biāo)采用兩節(jié)AA堿性電池。它沒有電源開關(guān)。當(dāng)不使用時，它會自動以低占空比來切換光源的開關(guān)，以降低功耗。然而，這種功能仍會耗盡電池能量，令人掃興地使鼠標(biāo)不能使用。問題的解決方案是增加一個電池開關(guān)，它能在一個預(yù)定時間后自動斷開電池。這種方法不需要拆裝或其它類型的改動。本設(shè)計實例描述了兩種獨特的實現(xiàn)方法，它采用一種觸敏式定時開關(guān)，可以將其加到很多采用電池工作，而可能無意中未斷電的設(shè)備中。

　　圖1電路表示了開關(guān)的模擬實現(xiàn)。圖2與圖3是數(shù)字實現(xiàn)。這個概念是在電池的負(fù)極與電池夾的彈簧觸點之間放入一個30mil的雙面PCB（印制電路板）條（圖中的A）。Q3是一只低閾值MOS晶體管，它連接在板條的兩側(cè)，作為一個開關(guān)元件（圖1）。C1是一只0603X7R陶瓷芯片電容，R1是一只0603芯片電阻。在靠近A的上沿安裝Q3和所有相關(guān)元件。B是一個薄的窄銅條，它與第二只電池的正極串聯(lián)。用一根薄而柔性的線將其連接到電路上。觸摸點C和D由自黏性銅帶的短條構(gòu)成，銅帶裝在電池室的外面。軟薄線將C和D連接到電路。

　　Q1、Q2和C1構(gòu)成一個單穩(wěn)觸發(fā)器。當(dāng)開關(guān)閉合時，C1不充電，Q1和Q2均關(guān)閉。當(dāng)用裸手指同時觸摸C和D時，電流通過手指將C1充至Q2的閾值電平。Q2和Q1均導(dǎo)通，C1通過Q1和你的導(dǎo)電手指放電。于是，Q2柵極的電壓電平接近電池電壓。移開手指后，通過Q2內(nèi)部柵極保護(hù)（圖中的齊納二極管）的泄漏電流在Q2柵極產(chǎn)生一個電壓，電壓緩慢地降低，直到達(dá)到約1.3V的閾值電平。Q2結(jié)束導(dǎo)通，并與Q1一起作一個恢復(fù)動作，快速關(guān)斷Q3。

　　開關(guān)保持關(guān)閉狀態(tài)，直到再次觸摸C和D。E是一個可選的觸點，它與C和D類似。如果觸摸E和D，則開關(guān)關(guān)閉。C1采用0.01?F，得到的延遲約為1小時。因為柵極泄漏是在數(shù)皮安量級，你必須用焊劑清潔劑對電路作清洗，然后用一滴蠟或環(huán)氧樹脂將其覆蓋。

　　在某些情況下，你也許希望能夠調(diào)整開關(guān)的時序。圖2中的電路提供了這種選擇。它采用了一種SOT-23封裝的微型控制器。代碼清單1包含了觸摸激活的定時器開關(guān)。A、B、C和D與圖1中的相同。當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時，PIC10F200T微控制器處于睡眠模式，幾乎不消耗功率。當(dāng)你同時觸摸觸點C和D時，IC1的Pin1升為高，微控制器開始計時，Pin1保持為高。在0.5s后，蜂鳴器發(fā)出一個短促的聲音。然后蜂鳴器以0.5s間隔發(fā)出兩個、三個和四個短促聲音。聽到任何一種聲音后立即松開觸點C和D，就可以將開關(guān)分別設(shè)定為30秒、30分、4小時和8小時。工作時間可任意選擇，你可以修改代碼清單1中的代碼來適應(yīng)自己的應(yīng)用。跳線開關(guān)J1是可選的。如果讓J1開放，觸摸C和D能使其關(guān)閉。將J1短接可關(guān)閉這個選項，且開關(guān)只在預(yù)設(shè)時間的結(jié)束時才關(guān)閉。由于這是用模擬實現(xiàn)的情況，可將除蜂鳴器以外的所有元件安裝在A的邊緣。蜂鳴器是一個小型壓電元件，諧振頻率為4kHz，很容易放入電池盒內(nèi)。

　　在有些情況下，無法接觸到電池夾的負(fù)極觸點。圖3中的電路能解決這個問題。它基本上與圖2中的電路一致，不過將A與正極串聯(lián)，而將B連接到電池的負(fù)極。P溝道MOS管用作開關(guān)，微控制器的程序要作修改，提供驅(qū)動Q1的低電平。代碼清單1中的注釋說明了用于圖2或圖3選項所在的程序行號。

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