應對睡前照明挑戰：引入定時器解決方案

對于年幼孩子的父母來說，管理睡前照明可能是一個很大的挑戰。許多孩子甚至在故事書合上后也喜歡開著床頭燈，然后他們可能會在燈還開著的情況下睡著，浪費能量。這種情況常常讓父母不得不在不打擾熟睡的孩子的情況下關掉燈。這里介紹的計時器設計為這個常見的家庭問題提供了實用而優雅的解決方案。該定時器利用一些價格實惠的組件，允許父母在道晚安并激活定時器后確定床頭燈保持打開的持續時間。

定時器激活和燈光控制：功能概述

按下開關 S1 后，雙穩態 ICib 進行切換，在第二個雙穩態 ICia 的輸入端生成去抖時鐘脈沖。這一動作導致 Q 輸出高，觸發低功率晶閘管 Th。互補雙穩態輸出 Q 變低，啟用定時器 IC2。連接的負載是一個最大額定功率為 60 W 的小燈泡，打開并持續亮起，直到計數器 IC2 重置 ICia。該計數器（具體為 CD4541 型）具有一個板載振蕩器，其工作頻率為 f，使用公式 f = 1/(2.3 × Rtc × Ctc) 以 Hz 為單位計算，其中 RTC 和 CTC 表示連接到引腳 1 的電阻器和電容器和2，分別。

確定延遲時間：計算延遲（以秒為單位）

要設置該電路中的延遲時間，連接到引腳 3 處 Rs 輸入的電阻器的值應約為 2R-rc。 4541 的比例因子固定為 65,536 (2^16)，這是通過將其 A 和 B 控制引腳連接到正電源軌來實現的。因此，OUT 引腳在 32,768 個時鐘脈沖后改變狀態。通過定義引腳 5、10 和 9 處的邏輯電平，當 RESET 引腳為邏輯高電平時，在 OUT 引腳處選擇邏輯低電平。延遲以秒為單位表示為“t”，可使用公式 t = 2.3 × 32,768 × R5 × C5 計算。

電源和電路元件：安全注意事項

該電路直接由電源供電，晶體管 T1 用作 10V 齊納二極管。 LED D2 可作為兒童的定向輔助工具，并集成到數字按鈕 S1 中。需要注意的是，電路的實際電源電壓可能在 6V 到 12V 之間變化，具體取決于 T1 的特性。雖然具體的電壓值相對不重要，但至關重要的是 ICia 能夠向晶閘管提供約 200 μA 的觸發電流。

施工和安全預防措施：安全組裝電路

在提供的印刷電路板上構建電路（參見圖 2）并將其封裝在合適的 ABS 外殼中。通過確保適當的絕緣并使用應力消除裝置固定輸入和輸出電纜來優先考慮安全。為了最大限度地降低風險，請設計外殼的頂部面板，使其與按鍵頂部的間隙最小，以防止意外接觸電路。

警告：處理危險電壓的安全預防措施

由于電路內多個點都存在危險電壓，因此嚴格的電氣絕緣至關重要。避免在電路連接到電源時對其進行操作。在設置、調整和使用過程中要格外小心，確保不能觸摸電路的任何部分，以防止潛在危險。

零件清單

電阻器：

• R1 = 180kΩ，0.5W
• R2 = 220kΩ
• R3、R4 = 470kΩ
• R5 = 180kΩ
• R6 = 390kΩ

電容器：

• C 1 = 22μF，16V
• C2 = 100nF
• C3、C4 = 1nF
• C5 = 47 nF

半導體：

• D1 = 1N4007
• D2 = LED，高效率（參見 S1）
• D3 = 1N4148
• B1 = B380C1500
• T1 = BC547A
• Th1 = BRX49

集成電路：

• IC1 = 4027
• IC2=4541

各種各樣的：

• S1 = 帶集成 LED 的數字按鈕開關
• K1、K2 = PCB 安裝端子塊，引腳間距 10 mm，ABS 外殼約 100 γ150 γ125 mm