如何延長(zhǎng)電池壽命的觸敏定時(shí)器開(kāi)關(guān)

某種類(lèi)型的光電無(wú)繩鼠標(biāo)采用兩節(jié)aa堿性電池。它沒(méi)有電源開(kāi)關(guān)。當(dāng)不使用時(shí)，它會(huì)自動(dòng)以低占空比來(lái)切換光源的開(kāi)關(guān)，以降低功耗。然而，這種功能仍會(huì)耗盡電池能量，使鼠標(biāo)不能使用。問(wèn)題的解決方案是增加一個(gè)電池開(kāi)關(guān)，它能在一個(gè)預(yù)定時(shí)間后自動(dòng)斷開(kāi)電池。這種方法不需要拆裝或其它類(lèi)型的改動(dòng)。本設(shè)計(jì)實(shí)例描述了兩種獨(dú)特的實(shí)現(xiàn)方法，它采用一種觸敏式定時(shí)開(kāi)關(guān)，可以將其加到很多采用電池工作，而可能無(wú)意中未斷電的設(shè)備中。

圖1電路表示了開(kāi)關(guān)的模擬實(shí)現(xiàn)。圖2與圖3是數(shù)字實(shí)現(xiàn)。這個(gè)概念是在電池的負(fù)極與電池夾的彈簧觸點(diǎn)之間放入一個(gè)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(gè)開(kāi)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(gè)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(xiàn)將其連接到電路上。觸摸點(diǎn)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(xiàn)將c和d連接到電路。

q1、q2和c1構(gòu)成一個(gè)單穩(wěn)觸發(fā)器。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，c1不充電，q1和q2均關(guān)閉。當(dāng)用裸手指同時(shí)觸摸c和d時(shí)，電流通過(guò)手指將c1充至q2的閾值電平。q2和q1均導(dǎo)通，c1通過(guò)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(kāi)手指后，通過(guò)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(gè)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(gè)恢復(fù)動(dòng)作，快速關(guān)斷q3。

開(kāi)關(guān)保持關(guān)閉狀態(tài)，直到再次觸摸c和d。e是一個(gè)可選的觸點(diǎn)，它與c和d類(lèi)似。如果觸摸e和d，則開(kāi)關(guān)關(guān)閉。c1采用0.01?f，得到的延遲約為1小時(shí)。因?yàn)闁艠O泄漏是在數(shù)皮安量級(jí)，你必須用焊劑清潔劑對(duì)電路作清洗，然后用一滴蠟或環(huán)氧樹(shù)脂將其覆蓋。

在某些情況下，你也許希望能夠調(diào)整開(kāi)關(guān)的時(shí)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(shí)器開(kāi)關(guān)。a、b、c和d與圖1中的相同。當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，pic10f200t微控制器處于睡眠模式，幾乎不消耗功率。當(dāng)你同時(shí)觸摸觸點(diǎn)c和d時(shí)，ic1的pin1升為高，微控制器開(kāi)始計(jì)時(shí)，pin1保持為高。在0.5s后，蜂鳴器發(fā)出一個(gè)短促的聲音。然后蜂鳴器以0.5s間隔發(fā)出兩個(gè)、三個(gè)和四個(gè)短促聲音。聽(tīng)到任何一種聲音后立即松開(kāi)觸點(diǎn)c和d，就可以將開(kāi)關(guān)分別設(shè)定為30秒、30分、4小時(shí)和8小時(shí)。工作時(shí)間可任意選擇，你可以修改代碼清單1中的代碼來(lái)適應(yīng)自己的應(yīng)用。跳線(xiàn)開(kāi)關(guān)j1是可選的。如果讓j1開(kāi)放，觸摸c和d能使其關(guān)閉。將j1短接可關(guān)閉這個(gè)選項(xiàng)，且開(kāi)關(guān)只在預(yù)設(shè)時(shí)間的結(jié)束時(shí)才關(guān)閉。由于這是用模擬實(shí)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(gè)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(wú)法接觸到電池夾的負(fù)極觸點(diǎn)。圖3中的電路能解決這個(gè)問(wèn)題。它基本上與圖2中的電路一致，不過(guò)將a與正極串聯(lián)，而將b連接到電池的負(fù)極。p溝道m(xù)os管用作開(kāi)關(guān)，微控制器的程序要作修改，提供驅(qū)動(dòng)q1的低電平。代碼清單1中的注釋說(shuō)明了用于圖2或圖3選項(xiàng)所在的程序行號(hào)。