如何延长电池寿命的触敏定时器开关

某种类型的光电无绳鼠标采用两节aa碱性电池。它没有电源开关。当不使用时，它会自动以低占空比来切换光源的开关，以降低功耗。然而，这种功能仍会耗尽电池能量，使鼠标不能使用。问题的解决方案是增加一个电池开关，它能在一个预定时间后自动断开电池。这种方法不需要拆装或其它类型的改动。本设计实例描述了两种独特的实现方法，它采用一种触敏式定时开关，可以将其加到很多采用电池工作，而可能无意中未断电的设备中。

图1电路表示了开关的模拟实现。图2与图3是数字实现。这个概念是在电池的负极与电池夹的弹簧触点之间放入一个30mil的双面pcb（印制电路板）条（图中的a）。q3是一只低阈值mos晶体管，它连接在板条的两侧，作为一个开关元件（图1）。c1是一只0603x7r陶瓷芯片电容，r1是一只0603芯片电阻。在靠近a的上沿安装q3和所有相关元件。b是一个薄的窄铜条，它与第二只电池的正极串联。用一根薄而柔性的线将其连接到电路上。触摸点c和d由自黏性铜带的短条构成，铜带装在电池室的外面。软薄线将c和d连接到电路。

q1、q2和c1构成一个单稳触发器。当开关闭合时，c1不充电，q1和q2均关闭。当用裸手指同时触摸c和d时，电流通过手指将c1充至q2的阈值电平。q2和q1均导通，c1通过q1和你的导电手指放电。于是，q2栅极的电压电平接近电池电压。移开手指后，通过q2内部栅极保护（图中的齐纳二极管）的泄漏电流在q2栅极产生一个电压，电压缓慢地降低，直到达到约1.3v的阈值电平。q2结束导通，并与q1一起作一个恢复动作，快速关断q3。

开关保持关闭状态，直到再次触摸c和d。e是一个可选的触点，它与c和d类似。如果触摸e和d，则开关关闭。c1采用0.01?f，得到的延迟约为1小时。因为栅极泄漏是在数皮安量级，你必须用焊剂清洁剂对电路作清洗，然后用一滴蜡或环氧树脂将其覆盖。

在某些情况下，你也许希望能够调整开关的时序。图2中的电路提供了这种选择。它采用了一种sot-23封装的微型控制器。代码清单1包含了触摸激活的定时器开关。a、b、c和d与图1中的相同。当开关关闭时，pic10f200t微控制器处于睡眠模式，几乎不消耗功率。当你同时触摸触点c和d时，ic1的pin1升为高，微控制器开始计时，pin1保持为高。在0.5s后，蜂鸣器发出一个短促的声音。然后蜂鸣器以0.5s间隔发出两个、三个和四个短促声音。听到任何一种声音后立即松开触点c和d，就可以将开关分别设定为30秒、30分、4小时和8小时。工作时间可任意选择，你可以修改代码清单1中的代码来适应自己的应用。跳线开关j1是可选的。如果让j1开放，触摸c和d能使其关闭。将j1短接可关闭这个选项，且开关只在预设时间的结束时才关闭。由于这是用模拟实现的情况，可将除蜂鸣器以外的所有元件安装在a的边缘。蜂鸣器是一个小型压电元件，谐振频率为4khz，很容易放入电池盒内。

在有些情况下，无法接触到电池夹的负极触点。图3中的电路能解决这个问题。它基本上与图2中的电路一致，不过将a与正极串联，而将b连接到电池的负极。p沟道mos管用作开关，微控制器的程序要作修改，提供驱动q1的低电平。代码清单1中的注释说明了用于图2或图3选项所在的程序行号。