為了方便和節能，現在很多家庭都會安裝分段控制的吊燈，而且很多都是可遙控的。但是有孩子的家庭會發現，小孩經常頑皮地拿著遙控器切換燈玩，遙控器有時也不翼而飛。這個煩惱其實可以用一個簡單的單片機搞定，您在家就可以自行製作。

從燈具中取下原有控制器

把燈具拆下取出控制器(見圖3.1)。可以看到，簡單的功能用了好多元件，要是用單片機不是簡單好多嗎?電路只包括整流電路、無線接收模塊和繼電器驅動電路。無線接收模塊輸出的信號經過2片74HC40系列的芯片處理後驅動9013控制繼電器閉合。

圖3.1 從燈具中取下的原有控制器

設計單片機控制器

我想實現的功能是開燈後默認點亮2支燈管，要切換燈管數目時只需要關掉開關又馬上打開開關，可以按2、3、4、1支方式切換點亮燈管。這樣一來就有兩個問題需要解決了：一是開關斷開後，電源也切斷了，電容上的電荷很快被繼電器線圈放完電，單片機無法繼續工作;二是單片機如何得知開關被關了。圖3.2所示是我設計的電路圖，帶著上面兩個問題，我們分析一下電路。

圖3.2 單片機設計電路原理圖

單片機選用市場上常見的STC出品的12C2052AD，這款芯片在I/O上完全兼容AT89C2051，芯片功能上更擴展了豐富的功能，如I/O的強上拉、高阻，片內RC振盪及復位電路、片內EEPROM等。為了方便製作，我使用了片內的RC振盪及復位電路，這樣一來少使用了復位電路及晶體振盪器。9V交流電壓器整流後得到約12V的直流，一部分供給繼電器驅動，一部分供給78L05穩壓後得到5V供單片機使用。在78L05輸出端使用一個4700µF(C2)電解電容。使用如此大容量的目的是，在主電源切斷後，C1會被繼電器線圈很快地放完電，而C2仍有電荷供單片機使用。VD3、R2、VD4構成一個斷電檢測電路。電源沒有切斷時，VD3半波整流後經過R2限流，再由VD4穩壓在5.1V左右，電源切斷時這裡則為0V。使用這個電路的要點是C2的容量要遠大於C1，這樣才能保證在電源切斷後P3.7引腳得到的是一個低電平，同時單片機在斷電後一段時間後仍能保持工作。另外，P3.7引腳需要設置為高阻態，如果使用準雙向模式就算VD3失電，P3.7仍然是處於高電平狀態。單片機輸出的控制信號通過內部強上拉後，經過10kΩ的電阻使得三極管B極電流在0.5mA，再經過100倍左右的放大，C級電流可以達到50mA，足以驅動繼電器。因為電路安裝在燈內，LED可以不要，只用於程序的調試作用。完成的電路實物圖見圖3.3。

軟件編程

軟件的編寫也極為簡單。上電後先設置I/O的上拉和高阻態。因為上電後I/O輸出為高，所以在完成設置後把I/O拉低，這樣就不會有上電瞬間4支燈管片刻間點亮的問題。程序會不停用P3.7引腳檢測電源狀態，一但電源失電，P3.7檢測到為低電平時，這時會延時防抖，確認為失電後應馬上切換到下一個燈管開關狀態，燈會在1s後點亮。如果開關關閉時間過長，單片機也會因C2放電完成而終止工作，所有電路停止。所以在使用時，開關關閉再打開的時間間隔大約為1s，也就是開關關閉後馬上又要打開，只有這樣這電路才能正常進行切換。

圖3.3 完成的電路實物圖

組裝

我們從圖3.3所示的電路可以看到，它是直接在燈具原配的電路板上修改的，拆除無線接收及其他部分的電路，只保留繼電器、繼電器驅動電路、電源部分及接口，這樣根本不修改原燈具便可以方便地按原路安裝新的功能。此項製作要求製作者十分熟悉市電，安裝時也一定要先切斷電源。圖3.4所示是點亮2支燈管的情形。使用學習到的電子知識來方便自己的生活，確實十分有意義。