任务介绍

Make Blocks第三期选择的任务是设计一款光控开关模块，光敏电阻控制数字输出（光线阈值触发）,本次是数字输出也就是说需要通过比较器输出高低电平，输入信号是一个光敏电阻，随着光照强度进行阻值变化，进而可以改变电压水平，可调阈值就是通过一个可变电阻改变比较电压，本次是在上一版的基础上进行升级，上一版的扩展板已经有了一个实时时钟，一个IMU模块，这次把光控开关内容加进去。

模块介绍

本次设计的扩展模块主要增加的是基于LM393的光控开关模块，LM393是一款双电压比较器集成电路，由两个独立的高精度比较器组成，适用于工业、汽车电子及电源监控等领域。其核心优势包括宽电压范围（单电源2V～36V或双电源±1V～±18V）和低功耗（静态电流0.8mA典型值），且电源电流与电压无关。输入失调电压低至2mV（典型值），输入偏置电流仅25nA，确保高精度信号比较。输出端兼容TTL、CMOS和MOS逻辑电平，开漏输出设计支持线与连接，需外接上拉电阻。该芯片采用SOP8/DIP8/MSOP8封装，工作温度范围为-40°C～85°C，适用于严苛环境。其输入共模电压范围可扩展至地电平，单电源供电时仍能稳定工作。典型应用包括限幅器、模/数转换器、脉冲发生器及电压阈值检测，例如在电池管理系统中实现过压/欠压保护。通过双比较器串联可构建窗口比较器，并联则能实现模拟乘法器功能。内部结构采用运算放大器与反馈网络结合，响应时间快（10ns），支持高速信号处理。

PDV-P8103光敏电阻DigiKey链接：https://www.digikey.cn/zh/products/detail/advanced-photonix/PDV-P8103/480610

LM393芯片DigiKey链接：https://www.digikey.cn/zh/products/detail/shenzhen-slkormicro-semicon-co-ltd/LM393/26601007

原理图和PCB模块介绍

原理图

PCB

本次在上一版的基础上增加了光控开关模块，重点就是让各部分能够都集中在一块，本次设计的光控开关模块主要输出开关信号，同时也支持模拟信号输出，布置在边缘，尽可能的较少光照影响。

3D效果图

模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

管脚定义

本次增加的光控开关模块需要的引脚主要有数字信号、模拟信号、GND、3.3V，通过模块的复用，供电部分是是公用的，控制引脚通过STM32CubeMX的查看进行分配，用到了一个ADC输入。

板上设置及标识

无

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件，方便保存记录各个版本，也可随时查阅，系统里查阅不到的物料也支持手动添加。

物料添加展示图

项目详情图

心得体会

本次看到了任务选择的是一个输出比较简单的任务，本期的任务基本上都是一个模拟量的一个转换，这次选择的光控开关，实际上也是对光敏电阻信号的一个处理，实际上这类传感器都是相似的，光敏电阻、热敏电阻等等。整体没有太大难度难度，接口相对来说也比较简单的，感谢论坛和得捷对本次活动的大力支持，不断的让工程师接触更多的新知识。