楼道触摸延时开关的设计
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触摸延时开关设计1、设计目的(1)掌握电路工作原理。
(2)熟悉继电器的选择和使用。
(3)熟悉Protel 软件的使用。
2、设计任务(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、设计要求(1)合理的设计硬件电路,说明工作原理及设计过程,画出相关的电路原理图(运用PROTEL 电路设计软件);(2)选择常用的电器元件(说明电器元件选择的过程和依据);(3)进行PCB(印制电路板)设计(用PROTEL等电路设计软件);(4)按照规范要求,按时提交课程设计报告(打印或手写),并完成相应答辩。
4、参考资料(1)毕满清主编. 电子技术实验与课程设计. 北京:机械工业出版社,2005(2)胡奕涛主编.电子技术实践教程.北京:北京邮电大学出版社,2007(3)苏文平,等编著. 电子技术实践与制作教程. 北京:国防工业出版社,2007(4)康华光主编.电子技术基础:模拟部分. 北京:高等教育出版社,1988楼道触摸延时开关电路设计目录一、设计任务及要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)二、设计作用、目的 (1)三、设计的具体实现 (1)3.1 桥式整流电路原理 (1)3.2 555 定时的工作原理和应用 (3)3.3 继电器的工作原理和特性 (4)3.4 稳压管的作用 (5)3.5 三极管的作用 (6)3.6 整体系统概述 (6)3.7 PCB 制作过程概述 (10)四、心得体会及建议 (10)五、附录 (12)六、参考文献 (14)一、设计任务及要求1.1 设计任务(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。
1.2 设计要求(1)合理的设计硬件电路,说明工作原理及设计过程,画出相关的电路原理图(运用PROTEL电路设计软件);(2)选择常用的电器元件(说明电器元件选择的过程和依据);(3)进行PCB(印制电路板)设计(用PROTEL等电路设计软件);二、设计作用、目的延时开关设计可以很方便的解决多点控制走廊触摸延时开关电路的设计。
触摸延时开关设计1、设计目的(1)掌握电路工作原理。
(2)熟悉继电器的选择和使用。
(3)熟悉Protel 软件的使用。
2、设计任务(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、设计要求(1)合理的设计硬件电路,说明工作原理及设计过程,画出相关的电路原理图(运用PROTEL 电路设计软件);(2)选择常用的电器元件(说明电器元件选择的过程和依据);(3)进行PCB(印制电路板)设计(用PROTEI N电路设计软件);(4)按照规范要求,按时提交课程设计报告(打印或手写),并完成相应答辩。
4、参考资料(1)毕满清主编. 电子技术实验与课程设计. 北京:机械工业出版社,2005(2)胡奕涛主编.电子技术实践教程.北京:北京邮电大学出版社,2007(3)苏文平,等编著. 电子技术实践与制作教程. 北京:国防工业出版社,2007(4)康华光主编.电子技术基础:模拟部分. 北京:高等教育出版社,1988楼道触摸延时开关电路设计目录一、设计任务及要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)二、设计作用、目的 (1)三、设计的具体实现 (1)3.1 桥式整流电路原理 (1)3.2 555 定时的工作原理和应用 (3)3.3 继电器的工作原理和特性 (4)3.4 稳压管的作用 (5)3.5 三极管的作用 (6)3.6 整体系统概述 (6)3.7 PCB 制作过程概述 (10)四、心得体会及建议 (10)五、附录 (12)六、参考文献 (14)一、设计任务及要求1.1 设计任务(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。
1.2 设计要求(1)合理的设计硬件电路,说明工作原理及设计过程,画出相关的电路原理图(运用PROTE电路设计软件);(2)选择常用的电器元件(说明电器元件选择的过程和依据);(3)进行PCB(印制电路板)设计(用PROTE等电路设计软件);二、设计作用、目的延时开关设计可以很方便的解决多点控制走廊触摸延时开关电路的设计。
楼道触摸延时开关设计报告一、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,并延续一段时间后自动熄灭。
2.开关的延时时间约1分钟左右。
二、设计目的1.熟悉晶闸管的开关作用(1).晶闸管的开关作用晶闸管是一种开关组件,广泛的应用在各种电路,以及电子设备中。
典型的小电流控制大电流的组件,通过一个电流很小的脉冲触发,当晶闸管处于导通状态时它的电阻变得很小相当于一跟导线。
(3).晶闸管的工作条件●晶闸管承受反向阳极电压时,无论门极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。
●晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。
●晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,无论门极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,门极失去作用。
●晶闸管在导通情况下,当主回路电压或电流减小到接近于零时,晶闸管关断。
(2) .晶闸管的管脚鉴别●单、双晶闸管的判别:先任测两个极,若正、反测指针均不动(R×1挡),可能是A、K或G、A极(对单向晶闸管)也可能是T2、T1或T2、G极(对双向晶闸管)。
若其中有一次测量指示为几十至几百欧,则必为单向晶闸管。
且红笔所接为K极,黑笔接的为G极,剩下即为A极。
若正、反向测批示均为几十至几百欧,则必为双向晶闸管。
再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测,其中必有一次阻值稍大,则稍大的一次红笔接的为G极,黑笔所接为T1极,余下是T2极。
图2-2 晶闸管管脚2.掌握桥式整流电路原理(1).单相桥式整流电路的组成单相桥式整流电路由四只二极管组成,其构成原则就是保证在变压器副边电压u正、负半周内正确引导流向负载的电流,使2其方向不变。
设变压器副边两段分别为a和b,则a为“+”、b为“-”时应有电流留出a 点,a 为“-”、b 为“+”时应有电流流入a 点;相反,a 为“+”、b为“-”时应有电流流入b点,a为“-”、b为“+”时应有电流流出b点;因而a和b点均应分别接两只二极管,以引导电流;如图2-3所示。
电子综合开发实践报告设计课题:楼道触摸延时开关专业班级:电信10级(2)班学生学号:**********学生姓名:***设计时间:2013.1.16信息科学与技术学院2013年1月电子综合设计楼道触摸延时开关一、设计任务与要求1、设计一个楼道触摸延时开关,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。
二、方案设计与论证楼道触摸延时开关的主要难点在于如何实现延时以及人用手触摸开关时候的安全性,延时可通过RC电路和继电器实现,延时时间可通过对RC电路的时间常数进行换算。
对此我想出了两种方案来设计。
原理框图如下所示:图2.1 楼道触摸延时开关原理框图方案一题目的要求是触摸延时,我首先想到的是用555定时器进行延时输出,通过把555定时器设定在手动单稳态触发,即把THR和TRI脚连接到RC串联回路之间再接开关实现,则当开关按下时,触发器由稳态进入暂态,输出为高电平,当开关断开时,由于RC回路的存在,C向R放电,经过时间T=1.1*RC后,才再由暂态变成稳态,若在555的输出端接一个常开继电器,则在有高电平输出时继电器闭合,则可导通楼道电灯开关,当延时一段时间后再打开,即电灯熄灭。
在实际设计时发现LM555定时器的VCC电压不能设置正常,即220V市电通过变压整流滤波稳压之后接在555上电路会出错,而单独使用5V电压源则电路运行正常,由于找不出原因而放弃这种连接方法。
方案二通过大量书籍的查阅,我了解到可以用三个三极管完成对延时电路的实现,即一个放大人手微弱漏电流的三极管T1,直接耦合一个若有第一级三极管放大后的电楼道触摸延时开关流就能工作在饱和状态的三极管T2(饱和状态可以通过设置静态工作点来实现),来使集电极处于低电平,再在下一级三极管T3之间加入RC回路,当T1和T2导通则T3工作,C通过T2的集电极充电,当T1和T2没有人手触摸断开时,T3由于C 的放电而继续工作,我们在T3的集电极接一个继电器,则基本实现了电路的功能。
楼道触摸延时开关一.设计目的1.进一步熟悉和掌握数字电子电路的设计方法和步骤2.进一步将理论和实践相结合3.熟悉和掌握仿真软件的应用二.设计任务(内容)(1)设计一楼道触摸延时开关,其功能时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。
二.设计要求1.完成全电路的理论设计2.参数的计算和有关器件的选择3.对电路进行仿真4.撰写设计报告书一份;A3图纸至少一张。
报告书要求写明以下主要内容(1)总体方案的选择和设计(2)各个单元电路的选择和设计(3) PCB的制作及仿真过程的实现参考资料【1】彭介华.电子技术课程设计指导【M】.北京:高等教育出版社【2】孙梅生,李美莺,徐振英.电子技术基础课程设计【M】.北京:高等教育出版社【3】谢自美.电子线路设计•实验•测试(第二版)【M】.武汉:华中科技大学出版社【4】康华光.电子技术基础:模拟部分.北京:高等教育出版社,1988。
目录第一章方案选择和设计原理 (3)第二章单元电路的设计 (4)2.1 楼道触摸延时开关工作原理 (4)2.2 直流稳压电源设计 (4)2.2.1桥式整流电路 (5)2.2.2滤波电路 (5)2.2.3稳压电路 (7)2.3 触摸延时电路 (9)2.3.1延时电路的设计 (9)2.4 控制电路 (12)2.4.1继电器原理 (12)2.4.2控制电路的设计 (14)第三章电路的仿真 (16)3.1 Multisim应用介绍 (16)3.2直流稳压电源的仿真 (16)3.3由555定时器构成的单稳态延时电路的仿真 (17)第四章总结 (19)参考资料 (19)附录一555定时器 (20)附录二触摸延时开关各元器件清单 (22)附录三触摸延时开关电路图 (23)第一章方案选择和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。
楼道触摸延时开关eda课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握楼道触摸延时开关的工作原理和设计方法,培养学生的科技创新意识和动手能力。
具体目标如下:1.知识目标:使学生掌握楼道触摸延时开关的基本工作原理,了解其组成部分及功能,包括触摸传感器、延时电路、开关电路等。
2.技能目标:培养学生运用所学知识进行实际设计的能力,学会使用相关工具和仪器进行触摸延时开关的安装与调试。
3.情感态度价值观目标:激发学生对科技创新的兴趣,培养学生的团队合作意识和责任感,使学生在实践中体验到学习的乐趣和成就感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.楼道触摸延时开关的原理:介绍触摸传感器的工作原理,延时电路的原理及功能,以及开关电路的连接方式。
2.楼道触摸延时开关的设计:讲解设计触摸延时开关所需的知识点和技能,包括触摸传感器选型、延时电路设计、开关电路设计等。
3.楼道触摸延时开关的安装与调试:介绍安装触摸延时开关的步骤和注意事项,以及如何进行调试和故障排查。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:讲解楼道触摸延时开关的原理、设计和安装调试方法。
2.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解触摸延时开关的应用和价值。
3.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备触摸延时开关实验套件,让学生进行实际操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生的课堂参与度、提问回答、小组讨论等,以了解学生的学习态度和积极性。
2.作业:布置相关的设计作业,评估学生的设计思路、创新能力和实施效果。
触摸延时开关设计2014年5月21日一、设计介绍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。
二、设计原理设计电路如下:三、单元电路设计及相关参数计算1、照明灯电路:照明电路采用100V交流输出,将功率为100W的灯泡之串联。
2、电源电路电源电路如下:电子系统的正常运行离不开稳定的电源,多数电路的直流电源是由电网的交流电转换来的。
常用小功率直流稳压电源系统由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分组成如上图所示整流电路。
本设计采用12V电压为电路供电,为得到12V直流电源,将220V频率为50Hz的交流电输入变压器(变比为11:1),经过整流桥整流得到直流电,通过电阻R1限流及稳压二极管将输出电压维持在12V,为其他电路提供稳定的工作电压。
变压器副边输出电压脉冲系数大故应将直流电通过电容滤波。
理想情况下交流分量可通过电容C3全部滤除,使输出电压仅为直流电压,一般取RC>(3-5)T/2 其中T为电源交流电压的周期。
要得到稳定的直流电滤波后通过电阻R4限流再经稳压二极管1N963,使输出电压稳定为12V。
稳压二极管参数如下表所示参数计算:取变压器变比为11:1进行计算变压器副边电压U2=220/11=22V交流电通入整流电路,经过全波整流的电压平均值020.919.8U U V ==因稳压二极管最大工作电流为40mA,计算电阻4R :04/40I U R mA =<得4R >495Ω,取4R =550Ω3、延时电路NE555外形如上图所示1脚—GND,接地脚2脚—TL,低电平触发端3脚—Q,电路的输出端4脚—/RD,复位端,低电平有效5脚—V_C,电压控制端6脚—TH,阈值输入端7脚—DIS ,放电端8脚—VCC,电源电压端,其电压范围为:3~18V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。
摘要 (2)2.1直流电压源的方案论证 (4)2.1.1方案一 (4)2.1.2 方案二 (5)2.2 方案比较 (6)3.1 单片机的选择 (7)3.1.1 时钟电路和复位电路 (10)3.2 DA转换模块的介绍 (11)3.2.1 D/A转换电路 (12)3.3 显示电路 (13)3.4 控制电路 (14)3.5电源电路 (15)第四章软件设计 (17)4.1 主程序模块 (17)4.2 显示程序模块 (18)4.3 D/A转换程序模块 (22)4.4 控制程序模块 (24)第5章系统的仿真与调试 (28)5.2 protenus软件的仿真 (28)5.3 调试与运行 (29)结论 (30)参考文献 (31)附录1电路原理图 (32)附录2源程序 (33)附录3元件明细表 (1)摘要本设计以单片机为核心控制芯片,设计了一个简易直流电压源功能的方案。
为了实现输出精确的电压,本设计采用数模转换器、变位器和运算放大器等元器件构成稳压电源,实现了输出一定范围内的电压,而且电压在一定范围内可调整,具有较高的精度和稳定性,该设计采用了独立式按键,实现输出电压的方便设定,具有设定值的微调(步进量0.1V),粗调(步进量1V)两种调整功能,为了更详细的显示出电压调整,本设计显示部分采用了液晶显示器来显示输出电压值,用直接方式与单片机连接,与传统的直流电压源相比操作简单,电压精度高以及其输出电压的大小由字符和数字准确显示的特点,让人直观、易懂、不会太单调,而且本设计自行设计了电源为系统供电。
关键词:单片机、直流电压源、液晶显示第一章绪论随着时代的发展,数字电子技术已经普及到我们生活、工作、科研等各领域,本文将介绍一种简易的直流电压源,本设计由电源电路、显示电路、控制电路、数模转换电路四部分组成。
电压源是最常用的仪器设备,在科研以及试验中都是必不可少的。
目前所使用的直流可调电源中,大多数直流电压源几乎都为旋组开关调节、电压调节精度不高且体积大、功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、复杂度高、而且经常跳变,使用麻烦,如果电压值在一个很小的范围内时,调节的难度就较大,对输出就有很大的影响。
楼道灯延时开关电路设计楼道灯延时开关电路设计,听起来是不是有点儿高深?别急,让我慢慢给你讲清楚,咱们这回可不聊那些抽象的电路原理,咱就聊聊怎么把一个普通的楼道灯,弄得既省电又聪明。
你想象一下,每次进出楼道的时候,按个开关,灯亮了,然后在你走完那段小路后,灯还留着光,等你走得差不多了,再慢慢地熄灭。
是不是挺妙的?这不光是为了方便,更是为了省电,谁不希望能有点小聪明,过个节约的生活呢?你可能会想,咱这楼道灯怎么就成了“聪明灯”了呢?说白了,所谓“延时开关”,其实就是给开关加了点儿“个性”。
它不像传统的开关那样,你按下去,灯亮,走出去,灯就灭。
而是让灯能根据你的实际需要,亮一段时间,然后再自动熄灭。
你进楼道,按下开关,灯就开始“倒计时”,而你走得快慢不同,灯就会给你不同的回应。
简单点说,咱这个设计就是为了让你进出时,走个路有光亮,但又不会浪费电,一举两得。
这其中的原理其实也不难,咱们用的是一个定时器模块,调皮的“延时开关”就是靠它来搞定的。
这个模块呢,基本上就像一个“守时的小助手”,你设置好时间后,它就知道该什么时候给你熄灯。
这时你想,哎呀,这不就和人一样嘛,进个门看个路,灯不比你不眨眼地看着你,挺体贴的吧?其实就是利用了电路中的某些元器件,比如电容、电阻、晶体管等等,让定时器维持一个延时效应。
你想要几秒钟还是几分钟,随你选择。
很多人第一反应可能会觉得,这电路设计是不是很复杂,自己没学过电工,搞不定。
你也可以轻松上手。
就像你不需要是大厨,也能学会做个简单的家常菜一样。
只需要选择合适的定时模块,比如555定时器或者单片机模块,配上一个继电器,简单接入开关和灯泡,就能实现一个非常实用的延时关灯功能。
真心不需要什么高深的知识,也不需要看着满满的电路图发愁,动手一点,功夫不大就能成功。
这类设计的好处可真多。
省电!楼道里不需要常亮的灯,没人在的时候它能自动关掉。
你要知道,楼道常常是那种人来人往,开关来回按的地方,大家的习惯就是按开关就走,结果灯常常“任性”地亮着,完全不管有没有人在。
湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:电子技术课程设计设计题目:楼道触摸延时开关系别:通信与控制工程系专业:班级:姓名:学号:起止日期: 20136.8~2013.6.28 指导教师:教研室主任:指导教师评语:指导教师签名:年月日成绩评定项目权重成绩1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见:教研室主任签字:年月日教学系审核意见:主任签字:年月日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。
可广泛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的相关知识,以直流稳压电源电路、555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,延时一段时间(t w=RC1n3≈1.1RC),电灯自动熄灭。
设计表明这种开关制作简单,安全可靠。
关键字:触摸延时开关、单稳态电路、555定时器目录一、引言 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)二、总体设计案 (2)2.1 电源设计方案 (2)2.2 触摸延时方案 (2)2.3 电路系统总体设计 (4)三、单元电路设计 (7)2.1 滤波电路 (7)2.2 555定时器 (7)2.3延时电路 (10)四、实物制作与调试 (12)4.1 PCB制板流程 (12)4.2 硬件调试 (13)4.2.1 调试中的故障 (13)4.2.2 调试结果 (13)五、总结 (14)六、致谢 (14)参考文献 (15)附录一:楼道触摸延时开关电路原理图附录二:楼道触摸延时开关电路PCR图附录三:楼道触摸延时开关实物图附录四:元件清单引言随着市场经济的发展,人们对开关的需求也越来越高,开关的种类也因此越来越齐全。
声控开关、机械开关、光控开关等产品逐步进入生活中。
但由于机械开关属于有触点开关元件,它有接触不良、故障率高、使用不便等缺点,且摩擦较大容易损坏;声控开关严重浪费了电力资源,干扰了环境安宁;光控开关是采用光线的强弱来实现对用电器电源自动控制的电子开关,它对光线强弱的要求苛刻。
针对以上开关的各种缺点,促使我们寻求更为理想的开关电器设备替代元件,方便人们生活。
楼道触摸延时开关是一种新型的电子节能开关,可广泛应用于多层住宅和办公室外的走廊、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和数字电路,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延时触摸开关。
需要开关灯时,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。
该操作简单,使用节能,又没有声控开关有声音就亮的弊端。
主要由NE555定时器,直流稳压电路和继电器控制电路组成。
具备以下功能特点:节约电能,无触点,无污染,安全可靠。
1.1 设计目的利用模拟电路与数字电路的相关知识,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。
通过本次设计了解并掌握NE555定时器,以及由NE555定时器组成的单稳态电路实现对触摸开关的延时以及由继电器组成的控制电路来实现对白炽灯的控制等。
1.2 设计要求使触摸延时开关具有以下功能:a.当人用手触摸开关时,照明灯亮,并延续一段时间后自动熄灭。
b.开关的延时一段时间(定时时间可由RC 参数调节)。
二、总体设计方案2.1电源设计方案方案一:触发端图2.1.1 直流稳压电源框图输入电压经过电源变压器交流电压变为所需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变为脉动的直流电压,由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤除,从而得到平滑的直流电压,但这样的电压会随温度、负载等其他因素的变化而变化。
因而在整流滤波电路之后,稳压电路的作用是维持输出直流电压稳定。
得到稳定的直流电后,再经过NE555单稳态电路、继电电源变压器整流电路滤波电路稳压电路继电器控制电路照明灯NE555单稳态电路器控制电路,最后到照明灯。
方案二: 5V 电源触摸端直接接一个5V 的电源,由于要保证直流电压的大小和质量,故采用电阻限流、电容滤波,以达到要求电压,在经过C 的充放电来控制灯泡的亮和灭,RC 来控制延时的时间长短(t w=RC 1n3≈1.1RC ),当需要开灯时,用手触碰一下感应区,触发信号电压 加至555的触发端,使555的输出由低变成高电平,电灯点亮。
而最后一个限流电阻是为了保障灯泡不被烧坏,而正常发光。
延时 tw 时间后555的输出端由高电平变回到低电平,电灯熄灭。
相比之下,电源电压方面,我们采用第二个方案,可以接3节1.5V 的电池,或者用手机电池板做电源,提供电压,操作既简单,又节约成本。
指示灯限流电阻RC 电路无极性电容555组成的单稳态电路限流电阻灯泡2.2触摸延时方案图2.2.1 触摸延时开关555定时器构成单稳态触发器。
只要用手接触触摸开关,电源接通,555输出端输出高电平,灯泡发光,当暂稳态时间(tw)结束时,555输出端恢复低电平,灯泡熄灭。
该触摸开关可用于夜间定时照明,定时时间可由RC参数调节。
2.3电路系统总体设计综上所述,楼道触摸延时开关电路原理如图2.2.2555定时器构成单稳态触发器。
用一个5V电源为NE555提供工作电压,因为不能保证Vcc是直流电源,所以加一个滤波电容来提高直流质量。
当需要开灯时,用手触碰一下感应区,触发信号电压加至555的触发端,使555的输出端由低电平变为高电平,电路进入暂稳态,电灯点亮。
该触摸开关可用于夜间定时照明,定时时间可由RC参数调节。
t w=RC1n3≈1.1RC图2.2.2 555定时器组成的单稳态触发器三、单元电路设计3.1滤波电路滤波电路利用电抗元件对交、直流阻抗的不同来对整流输出电压中的纹波实现滤波。
由于电抗元件在电路中有储能作用,并联的电容器C在电源供给的电压升高时,能把部分能量储存起来,而当电源电压降压时,就把电场能量释放出来,时负载电压比较平滑,即电抗元件具有平波的作用。
常用结构如图所示:图3.1.1 滤波电路的基本形式(a)C形滤波电路(b)倒L形滤波电路(c)Π形滤波电路本设计采用的是电容滤波电路。
电容C对直流开路,对交流阻抗小,所以用C滤波,因为不能保证输入为直流的质量,所以经过滤波电路后,既可以保留直流分量,又可以滤除一部分交流分量,改善了交直流成分是比例,减少电路的脉动系数,改善直流电压的质量。
3.2 555定时器555定时器集模拟、数字与一体的中规模集成电路,其应用十分广泛,不仅可作各种仪器、仪表、自动化装置、各种民用电器的定时器、时间延时器等时间功能电路,也可构成自激多谐振荡器,脉冲调制电路,脉冲相位调谐电路及单稳态、双稳态等各种电路。
图3.2.1 555定时器外形结构1.电路结构555定时器的内部电路由分压器、电压比较器C1和C2、简单SR锁存器、放电三极管T以及缓冲器G组成,其内部结构图如图3.5.2所示。
三个5K 的电阻串联组成分压器,为比较器C1、C2提供参考电压。
当控制电压端(5)悬空时(可对地接上0.01uF左右的滤波电容),比较器C1和C2的基准电压分别为2/3V CC和V CC/3。
v1I是比较器C1的信号输入端,称为阈值输入端;v2I是比较器C2的信号输入端,称为触发输入端。
如果控制电压端(5)外接电压v IC,则比较器C1、C2的基准电压就变为v IC和v IC/2。
比较器C1和C2的输出控制SR锁存器和放电的T的状态。
3.2.2图555定时器的电路结构①没有触发信号时(Vi VCC)电路处于稳态,输出为0②外加触发信号,电路转换到暂态,输出为1③触发信号消除后,电容充电电路自动转换到稳态输出为0放电三极管T为外接电路提供放电通路,在使用定时器时,该三极管的集电极(7脚)一般都要外接上拉电阻。
D R 为直接复位输入端,当D R 为低电平时,不管其他输入端的状态如何,输出端v o 即为低电平。
2.电路功能当v 1I >2/3V CC , v 2I > V CC /3时,比较器C 1输出低电平,比较器C 2输出高电平,简单SR 锁存器Q 端置0,放电三极管T 导通,输出端v o 为低电平。
当v 1I <2/3V CC , v 2I <V CC /3时,比较器C 1输出高电平,比较器C 2输出低电平,简单SR 锁存器Q 端置1,放电三极管T 截止,输出端v o 为高电平。
当v 1I <2/3V CC ,v 2I > V CC /3时,简单SR 锁存器R=1, S=1,锁存器状态不变,电路保持原状态不变。
电路具体功能如表1所示:表1 555定时器功能表 输 入输 出 阈值输入(v 1I )触发输入(v 2I ) 复位(D R )输出(v o ) 放电管T *< 2/3V CC> 2/3V CC< 2/3V CC * < V CC /3 > V CC /3 > V CC /3 0 1 1 1 0 1 1 不变 导通 截止 导通 不变3.3 延时电路1. 设计原理触摸延时开关,使用时只要用手摸一下开关上的触摸电极片,电灯就会点亮,延时一段时间后,电灯自动熄灭。
电路原理:触摸延时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C1通过555第7脚放电完毕,第3脚输出为低电平,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C2加至555的触发端,使555的输出由低变成高电平,电灯点亮。
同时,555第7脚内部截止,电源便通过R1给C1充电,这就是定时的开始。
当电容C1上电压上升至电源电压的2/3时,555第7脚导通使C1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R1、C1决定:T1=1.1R1·C12、参数计算设R=100K ,C1=10uF由t w=RC1n3≈1.1RC求得延迟时间注:改变电阻阻值和电容容量都会改变延时时间。
图3.3.1 延时电路图四、实物制作与调试4.1 PCB板制板过程1、打印电路板。
将绘制好的电路板用丝印纸打印出来,注意滑的一面面向自己,一般打印两张电路板,即一张纸上打印两张电路板。
在其中选择打印效果最好的制作线路板。
2、裁剪覆铜板,用感光板制作电路板全程图解。
覆铜板,也就是两面都覆有铜膜的线路板,将覆铜板裁成电路板的大小,不要过大,以节约材料。
3、预处理覆铜板。
用细砂纸把覆铜板表面的氧化层打磨掉,以保证在转印电路板时,热转印纸上的碳粉能牢固的印在覆铜板上,打磨好的标准是板面光亮,没有明显污渍。