任务介绍

本次我选择的任务为光控开关模块，任务要求如下：

题目要求：光敏电阻控制数字输出（光线阈值触发）

1. 输入：光敏电阻
2. 输出：数字信号
3. 阈值调节：电位器可调
4. 主要器件：需在DigiKey官网上有货且正常售卖

模块介绍

根据本次任务，我选择了经典的 LM393 电压比较器。LM393是一款常见的、便宜且性能稳定的双路比较器，本模块只需要用到其中的一路。

LM393在DigiKey官网链接：

LM393线性比较器

• R1 和 PHOTO1 (光敏电阻) 组成传感电压分压电路。
• RV1 (电位器) 组成阈值电压分压电路。
• U1A (LM393比较器) 负责比较这两个电压。
• R2 是一个上拉电阻，确保当比较器输出高阻态时，输出引脚能被拉到高电平。
• C1 是一个电源滤波电容，用来稳定芯片的供电。
• J1 是一个连接器，用于连接电源 (VCC, GND) 和输出信号 (OUT)。

原理图和PCB介绍

原理图

PCB

3D效果图（其中可变电阻因为库中没有相应的资源而未显示）

板上有1颗100nF电容，2颗10k欧电阻，还有1个10k欧可变电阻，用于调节光敏阈值，实现灵活控制，达到阈值后输出。

板上供电电压5V，输出高低电平以实现开关效果。

模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

• 类型：光控开关功能板
• 核心器件：电压比较器LM939
• I/O数量：1
• 板卡尺寸：40mm x 15mm
• 供电电压：3.3V/5V
• 输出信号电平：0V或VCC

管脚定义

板上只有J1对应三个管脚需要外接，如下图所示。

• Pin1：VCC，接入供电电压，属性I/O
• Pin2：OUT，模块输出端口，输出高/低电平，属性I/O
• Pin3：GND，接入地线，属性I/O

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

在本次PCB设计中，我掌握了PCB设计的基本原理和详细流程，着重优化了布线方式，为今后继续的竞赛和学习工作打下了坚实的基础。