「電子晶元內部沒有機械硬體,怎麼實現開關操作?例如通過紅外打開空調,手機打開手電筒?內部電路怎麼反應?」

1、

「沒有機械硬體,怎麼實現開關操作?」,通過三極體或MOSFET管實現的,這2種器件可以將小電流小電壓的信號放大,輸出大電流、大電壓的信號,有信號時輸出,沒信號時關斷。

實現這種開關功能的電路有很多種類型,下圖是一個photorelay,雖然很少集成在晶元內部,但可以用來作個初步的理解。

如果1/3引腳之間有合適的電流,就能夠讓4/6引腳之間導通,類似於開關閉合;

如果1/3沒有電流,則4/6之間對外表現為高阻,類似於開關斷開。

單片機常用的GPIO一般是推輓式輸出,題主可以百度一下「推輓式電路」和「圖騰柱電路」,有個大概的瞭解。

2、

「內部電路怎麼反應?」

這個問題相對複雜,要想講清楚基本就等於把《微機原理》、《計算機系統》給你講一遍。

略去複雜的基本性的概念,結論上來說,具有特定功能的數字電路、單片機或計算機,可以按照指定的時序邏輯進行輸入檢測和信號輸出,信號輸出的實質就是數字電路的高低電平,由IO設備直接輸出的小電壓、小電流信號,經過三極體或MOSFET管等模擬電路放大後,就可以對外輸出大電壓、大電流的信號了。

3、

「紅外打開空調,手機打開手電筒」

紅外遙控器打開空調,大致過程可以這麼理解,按壓遙控器按鍵,遙控器電路板的某個開關閉合,開關閉合改變了電路里某個晶元引腳的電平,檢測到電平後,單片機控制紅外發射二極體的引腳輸出指定的信號序列,該信號序列由二極體轉化為紅外光,發射出去;

空調的紅外光敏二極體接收到紅外光,會改變檢測電路的電壓,特定的紅外光序列則會接收到特定的電壓信號序列,觸發晶元內部的檢測程序,然後控制器根據序列的不同,判斷出遙控器發出的指令,進行指令相應操作,輸出特定的信號,控制空調的壓縮機、閥門、電機等器件工作。

手機打開手電筒,在觸摸屏點擊屏幕上的「手電筒」圖標,由觸摸屏檢測到觸摸點的位置,手機的操作系統判斷出當前觸摸點的意義為開啟手電筒,然後操作系統控制手電筒的控制電路,輸出開啟信號,經過放大電路,驅動手電筒的實際輸出電路,點亮手電筒;

智能手機都是搭載軟體操作系統的,內部的軟體代碼非常複雜,但從實現邏輯上來說,都是CPU檢測到外部信號,根據指定的時序邏輯,控制信號輸出。



簡單講,半導體就是開關。


遙控器通過紅外線發出一組串列代碼,被主機接收到,主機cpu通過比對發現這組代碼是開啟空調「製冷」的命令。cpu其中一個管腳(控制製冷)的電平由高轉低(也可能由低轉高),這個低電平被放大驅動四通閥把製冷劑管路接通成「製冷狀態」。cpu另一個管腳也發生電平變化,驅動壓縮機和室內外風扇啟動。這樣整個空調就進入製冷狀態了。


半導體啊。可以通過電壓或者電流來控制通斷。

現在晶元內部基本都是mos管。

具體可以去看晶體管有關東西。


電子開關

這就是「半導體產業」的核心啊


這應該是剛剛接觸了電路開關的小朋友提出的問題吧。

沒啥好回答的,好好學習,天天向上,知識足夠多了,自然就能知道為什麼了。


有繼電器


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