2011-2012 学年第二学期
《数字电子技术》
课程设计报告
题目：楼道触摸延时开关的设计
专业：电子信息工程
班级： 10电信（2）班
指导教师：
电气工程系
2012年5 月20 日
1、任务书
课题名称楼道触摸延时开关的设计
指导教师（职称）
执行时间2011~2012学年第二学期第14 周学生姓名学号承担任务
设计目的1.掌握脉冲触发电路的设计。
2.了解触摸开关。
设计要求1.设计一楼道触摸延时开关，其功能是当人用手触摸开关
时，照明灯点亮，并持续一段时间后自动熄灭
2.开关的延时时间约1分钟左右。
3.画出电路原理图。
4.进行电路的仿真和调试。
摘要
楼道触摸延时开关是一种简单、安全、新型的电子节能开关。可广范应用于多层住宅和办公楼室外的走廊、门厅、楼梯间、电梯间、过道等公共场所，也可以在家庭安装。本次设计利用模拟电路与数字电路，以直流稳压电源电路、NE555单稳态电路、和继电器控制电路为核心设计触摸延时开关。需要开灯时，手指触摸开关感应区，电灯自动点亮，延时约一分钟，电灯自动熄灭。设计表明这种开关制作简单，安全节能。
关键词：单稳态电路,继电器,NE555定时器,触摸延时开关
目录
第一章设计原理 (1)
第二章触摸延时电路的设计 (2)
2.1 555计时器 (2)
2.2 设计原理 (2)
第三章控制电路的设计 (4)
3.1继电器的基本理论 (4)
3.1.1 继电器的定义 (4)
3.1.2 继电器的分类 (4)
3.1.3 继电器的作用 (4)
3.2 电磁式继电器 (5)
3.2.1电磁式继电器结构 (5)
3.2.2电磁式继电器工作原理 (5)
3.2 控制电路的设计 (5)
第四章总电路的设计 (7)
4.1楼道触摸延时开关总电路图 (7)
4.2工作原理 (7)
第五章电路仿真 (8)
结论 (12)
附录一555定时器 (13)
参考文献 (16)
答辩记录及评分表 ........................................................ 错误！未定义书签。
第一章设计原理
楼道触摸延时开关是一种新型电子节能开关，可广范应用于多层住宅和办公楼室外的走廊，门厅，楼梯间，电梯间，过道等公共场所，也可以在家庭安装。需要开灯时，手指轻轻触摸开关的感应区，电灯自动开启点亮，延时一分钟，电灯自动关闭熄灭。该操作简单，实用节能，又没有声控开关有声音就亮的弊端。触摸式延时控制开光具备以下功能特点：节约电能，无触点，无污染，安全可靠。
为完成设计要求，设计电路应由如下几个部分组成：
1.完成由NE555定时器组成的单稳态电路实现对触摸开关的延时。
2.由继电器组成的控制电路通过继电器的通、断来实现对白炽灯的控制。
设计原理图如下：
电源
触发电路计时电路负载
由设计原理图可知该电路应由几部分组成，而且各个部分相对独立，因此，在进行设计电路的时可将各个部分分别设计，独立选择器件，独立测试，最后将这几部分进行组装、调试，达到设计完整楼道触摸延时开关的目的。
第二章触摸延时电路的设计
2.1 555计时器
555计时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电
路，因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名。此电路后来竟风靡世界。目前，流行的产品主要有4个：BJT两个：555，556（含有两个555）；CMOS两个：7555，7556（含有两个7555）。
555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。
两个比较器C1和C2各有一个输入端连接到三个电阻R组成的分压器上，比较器的输出接到RS触发器上。此外还有输出级和放电管。输出级的驱动电流可达200mA。
比较器C1和C2的参考电压分别为UA和UB，根据C1和C2的另一个输入端——触发输入和阈值输入，可判断出RS触发器的输出状态。当复位端为低电平时，RS触发器被强制复位。若无需复位操作，复位端应接高电平。
2.2 设计原理
触摸延时电路是基于时基芯片NE555构成的电路，主要用于开关闭合后控制电路在一4
3
2
1
D
C B
5K
5K
5K
+
-
T
Q
&
&
Q
+
-
A
A
S
R
V1
V2
1
D
Q
V
TH
TL
V R
CC
V SS
1
2
84
5
6
3
7
1
2
C
D
段时间后自动断开达到延时的目的。
电路原理：触摸延时开关电路主要由时基芯片NE555组成的定时电路，在这里接成单稳态电路。平时由于触摸端无感应电压，电容1C 通过555第7脚放电完毕，第3脚输出为低电平，继电器KS 释放，电灯不亮。
当需要开灯时，用手触碰一下触摸端，触发信号电压由2C 加至555的触发端，使555的输出由低变成高电平，继电器KS 吸合，电灯点亮。同时，555第7脚内部截止，电源便通过1R 给1C 充电，这就是定时的开始。
当电容1C 上电压上升至电源电压的2/3时，555第7脚导通使1C 放电，使第3脚输出由高电平变回到低电平，继电器释放，电灯熄灭，定时结束。定时长短由1R 、1C 决定：
1T =1.111C R ⨯
根据设计需要延时一分钟1T =60s ，设1C =100μF ，则
1R =111.1C T =00001
.01.160⨯S ≈550K Ω
图2-1触摸延时电路原理图
