楼道触摸延时开关设计
西北工业大学明德学院
课程设计
课程电子线路课程设计
题目楼道触摸式延时照明灯
院系
班级
组员
指导教师
2010年3 月12 日
目录
一、设计要求 (2)
二、设计目的 (2)
1.熟悉晶闸管的开关作用 (2)
2.掌握桥式整流电路原理 (6)
3.掌握三极管的开关作用 (8)
4.掌握稳压管的作用 (9)
三、设计的具体实现 (10)
1.系统概述 (10)
2.单元电路设计 (11)
3.仿真测试 (13)
四、结论与展望 (16)
五、心得体会及建议 (16)
六、附录 (17)
七、参考文献 (18)
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。
(2).晶闸管的结构和工作原理
晶闸管是四层三端器件，它有J
1、J
2
、J
3
三个PN结,可以把它
中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管。如图图2-1.1所示：
图2-1.1等效图
图2-1.2 器件符号
当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导通，必须使承受反向电压的PN 结J 2失去阻挡作用。每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此是两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门极电流Ig 流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通。
设PNP 管和NPN 管的集电极电流分别为I C1和I C2，发射极电流相应为Ia 和I k ，电流放大系数相应为α1=I C1/Ia 和α2=I C2/I k ，设流过J 2结的反相漏电流为I CO ，晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和：
CO k CO C C +I I Ia+α =α+I +I =I I 2121а (1)
若门极电流为Ig ，则晶闸管阴极电流为： g
a k
I I I +=
得出晶闸管阳极电流为：
)
(121ααа+-+=g
co I I I (2)
硅PNP 管和硅NPN 管相应的电流放大系数α1和α2随其发射
极电流的改变而急剧变化。当晶闸管承受正向阳极电压，而门极
未接受电压的情况下，式(2)中Ig=0，(α
1+α
2
)很小，故晶闸管
的阳极电流Ia≈I
CO
，晶闸管处于正向阻断状态；当晶闸管在正向
门极电压下，从门极G流入电流I
g ，由于足够大的I
g
流经NPN管
的发射结，从而提高放大系数α
2，产生足够大的集电极电流I
C2
流过PNP管的发射结，并提高了PNP管的电流放大系数α
1
，产生
更大的集电极电流I
C1
流经NPN管的发射结，这样强烈的正反馈过程迅速进行。
当α
1和α
2
随发射极电流增加而使得(α
1
+α
2
)≈1时，式(2)
中的分母1-(α
1+α
2
)≈0，因此提高了晶闸管的阳极电流Ia。这
时，流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定，晶
闸管已处于正向导通状态。晶闸管导通后，式(2)中1-(α
1+α
2
)
≈0，即使此时门极电流Ig=0，晶闸管仍能保持原来的阳极电流Ia而继续导通，门极已失去作用。在晶闸管导通后，如果不断地减小电源电压或增大回路电阻，使阳极电流Ia减小到维持电流
I H 以下时，由于α
1
和α
2
迅速下降，晶闸管恢复到阻断状态。
(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。
(4).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
●性能的差别：
将旋钮拨至R×1挡，对于1～6A单向晶闸管，红笔接K极，黑笔同时接通G、A极，在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极，指针应指示几十欧至一百欧，此时可控硅已被触发，且触发电压低（或触发电流小）。然后瞬时断开A极再接通，指针应退回∞位置，则表明可控硅良好。
对于1～6A双向晶闸管，红笔接T1极，黑笔同时接G、T2极，在保证黑笔不脱离T2极的前提下断开G极，指针应指示为几十至一百多欧（视晶闸管电流大小、厂家不同而异）。然后将两笔对
调，重复上述步骤测一次，指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧，则表明晶闸管良好，且触发电压（或电流）小。
极时断开G极，指针立即退回∞位置，若保持接通A极或T
2
则说明晶闸管触发电流太大或损坏。可按图2方法进一步测量，对于单向晶闸管，闭合开关K，灯应发亮，断开K灯仍不息灭，否则说明晶闸管损坏。
对于双向晶闸管，闭合开关K，灯应发亮，断开K，灯应不息灭。然后将电池反接，重复上述步骤，均应是同一结果，才说明是好的。否则说明该器件已损坏。
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
正、负半周内正确引导流向负载的电流，使在变压器副边电压u
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。
图2-3 桥式整流原理
(2).工作原理
设变压器副边电压t U u ωsin 222=，U 2为其有效值。 当ｕ2为正半周时，电流由a 点流出，经过V 1、R L 、D 3流入b 点，因而负载电阻R L 上的电压等于变压器副边电压，即2u u o =，V 2和V 4管承受的反响电压为－u 2。当u 2为负半周时，电流由b 点流出，经V 2、R L 、V 4流入a 点，负载电阻R L 上的电压等于－u 2，即
2u u o -=，V 1、V 3承受的反向电压为u 2。
这样，由于V 1、V 3和V 2、V 4两对二极管交替导通，致使负载电阻R L 上在u 2的整个周期内都有电流通过，而且方向不变，输出电压t U u o ωsin 22=
。如图2-4所示为单相桥式整流电路各部分的
电压和电流的波形。
图2-4 桥式整流电路电流、电压波形
(3).输出电压平均值U O(AV)和输出电流平均值I O(AV) 根据图2-4中所示u o 的波形可知，输出电压的平均值 )(sin 21
20
)(t td U U AV O ωωππ
?
=
解得 22
)(9.022U U U AV O ≈=
π
由于桥式整流电路实现了全波整流电路，它将u 2的负半周也利用起来，所以在变压器副边电压有效值相同的情况下，输出电流的平均值（即负载电阻中的电流平均值）
L
L AV O AV O R U R U I 2
)()(9.0≈=
在变压器副边电压相同、且负载也相同的情况下，输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍。
根据谐波分析，桥式整流电路的基波U OIM 的角频率是u 2的2
倍，即100HZ ，π2223
2
U U OIM ?=。故脉动系数
67.03
2
)(≈==
AV O OIM U U S 与半波整流电路相比，输出电压的脉动减小很多。
3.掌握三极管的开关作用
三极管工作在饱和导通状态(发射结和集电结都是正偏置)时，其c-e 极间电压很小，比PN 结的导通电压还要低(硅管在0.5V 以下)，c-e 极间相当“短路”，即呈“开”的状态。
三极管在截止状态(发射结、集电结都是反偏置)时，其c-e 极间的电流极小(硅管基本上量不到)，相当于“断开(即‘关’)”的状态。
三极管开关电路的特点是开关速度极快，远远比机械开关快，
没有机械接点，不产生电火花。开关的控制灵敏，对控制信号的要求低，导通时开关的电压降比机械开关大，关断时开关的漏电流比机械开关大。不宜直接用于高电压、强电流的控制。
4.掌握稳压管的作用
稳压二极管是一个特殊的面接触型的半导体硅二极管，其V-A特性曲线与普通二极管相似，但反向击穿曲线比较陡。稳压二极管工作于反向击穿区，由于它在电路中与适当电阻配合后能起到稳定电压的作用，故称为稳压管。稳压管反向电压在一定范围内变化时，反向电流很小。当反向电压增高到击穿电压时，反向电流突然增大，稳压管从而反向击穿，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压的变化却相当小，利用这一特性，因此稳压管在电路到起到了稳压的作用。
图2-5 稳压管特性曲线
稳压管与其普通二极管不同之处在于反向击穿是可逆性的。当去掉反向电压稳压管又恢复正常，但如果反向电流超过允许范围，二极管将会发热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流的作用。
三、设计的具体实现
1.系统概述
(1).系统原理图系统框图延时电路
照明灯指示灯
触发电路整流电路
图3-1.1 触摸延时开关电路
(2)系统原理综述
电源电路由整流二极管VD1-VD4，电阻器R3,发光二极管VL,稳压二极管VS等组成;控制电路由触摸电极A，电阻器R6,R5,晶体管V1,V2和项晶闸管VT等组成。
接通电源后，交流220V电压经过VD1-VD4整流，R3限流及VS稳压后产生12V电压，供给控制电路。此时，晶体管V1,V2及晶闸管VT均处于截止状态，流过照明灯EL中的电流仅有2mA左右，不足以使EL点亮。
当用手触摸金属片A时，人体感应信号经电阻器R5,R6加至V2的基极，使V2导通.V2导通后，其集电极电压降低，使V1也导通。V1导通后，其集电极输出出发高电平，使晶闸管VT受触发而导通，照明灯EL点亮。
在V2导通瞬间,电容器C1通过V2集电极与发射极并接在+12V两端,使C1上迅速充满约12V左右的电压。照明灯EL点亮，人手离开金属片A后，V2虽然截至，但C1上所充电压通过电阻
器R1向V1的发射结放电，使V1仍维持导通，所以照明灯EL仍
能持续发光。当电容器C1放电结束后，V1截止，使晶闸管VT也截止，照明灯EL熄灭。
发光二极管串联在+12V电源电路中，可以作为夜间指示灯，指示接近金属片的位置。
R1，R2和C1的数值决定着照明灯的延迟时间，可通过改变R1的阻值来改变延迟时间：若R1为100千欧，则延迟时间为60S；若R1为150千欧,则延迟时间为90S；若R1为220千欧，则延迟时间为135S。
2.单元电路设计
●照明灯电路：
照明电路采用220V交流输出，将功率小于100W的灯泡与整流电路部分串联连接。
●整流电路：
电路中采用四个IN4007二极管，互相接成桥式结构。利用二极管的电流导向作用，在交流输入电压U的正半周内，二极管VD
1
、
VD
3导通，VD
2
、VD
4
截止，在负载R
L
上得到上正下负的输出电压；
在负半周内，正好相反，VD
1、VD
3
截止，VD
2
、VD
4
导通，流过负载
R
L
的电流方向与正半周一致。因此，利用四个二极管，使得在交流电源的正、负半周内，整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。
●指示灯：
VD
1～VD
4
、VT组成开关的主回路。平时，VT处于关断状态，
灯不亮。VD
1～VD
4
输出220V脉动直流电经R
3
限流，VS稳压，
C
2滤波输出直流电供VT
1
使用。此时VL发光，指示开关位置，
便于夜间寻找开关。
●延时电路：
延时电路的实现，主要运用电容的充放电原理。在VT2得到触发信号导通后，电流流经电容C2进行充电，电容储存一定量的电荷。当人手离开电极片后，触发信号消失，电容放电使VT
1
、VT 保持一定时间内处于导通状态下，实现灯泡EL延时1min左右后
熄灭。延时时间长短主要由R
1、C
1
充电时间常数决定，若要延长
或缩短延时时间，可适当增大或减小R
1
的数值。
●触发电路：
触摸灯的触摸开关是通过人体接触后产生的电流泄露而工作的。当用手触摸一下触摸开关的电极片A时，人体泄漏电流使VT2导通。此时，电容C1开始充电，VT1随即导通，晶闸管门极得到正向触发电流导通。（其中泄露的电流十分微小，只有多少微伏。而人体本身带的静电都有几千几万伏。所以触摸开关对人体的影响是微乎其微的几乎没有。）
3.仿真测试
(1).系统电路仿真
触摸延时开关电路的仿真测试，是基于Multisim环境下进行仿真（元件选取如附录所示），对系统做软件仿真可以进一步加深对系统功能的认识。以下主要对系统电路，以及输入信号、整流、滤波、稳压电路仿真。
如图3-1.2所示，为电极片受到触发信号后，三极管VT
2、VT
1
依次导通，并且伴随着电容C
1的充电过程。当触发消失后电容C
1
放电，灯泡维持点亮状态，当1min左右后灯泡熄灭，回到如图
3-1.1所示状态。对C
1、R
1
元件的参数修改后，灯泡EL可以维持
点亮的时间长短也随即发生变化。
图3-1.2 触摸延时开关电路仿真测试
(2)本次仿真试验中遇到的问题以及相应的解决方法
首先，刚开始对于电源电路，是通过VD1-VD4的四个二极管进行整流，再经过12V的稳压管进行稳压，在稳压二极管两端得到12V的直流电压，供给控制电路。在仿真的过程中首先调试电路，用双踪示波器同时观察输入电源和经整流稳压之后的电源波形，一个为正弦波，一个为直流。并读出两边电压分别为220V左右和12V。
其次，起初发光二极管不亮，找出原因在于R3的限流电阻过大，是经过发光二极管的电流过小，不足以使二极管导通，则通过减小电阻，最终使发光二极管导通发光。
再次，最重要的就是控制电路，是用两个三极管的导通来引发晶闸管的导通使电灯点亮的。而在仿真过程中不能找到相关合适的三极管致使电路无法正常工作。我们还查找了专门的三极
管代换手册并做出相应的代换仍然无法正常运作，同时还试着
改用CMOS管进行代替也还是没有解决问题，并向很多老师和同学请教，了解到更多相关的知识，但还是无法达到预期目标。
很遗憾，但是我们也很高兴，因为我们这样的过程给了我们很多快乐，并给了我们更多锻炼和独立思考的机会！
(3).各功能电路仿真测试
图3-2.1为输入信号仿真波形，输入信号为完整的正弦波。经过整流、滤波、稳压后，波形如图3-2.1所示。
图3-2.1 输出仿真波形
四、结论与展望
经过对触摸延时开关电路的软件仿真，以及结合所学理论知识分析，设计出了电路原理，但是由于过程中出现了一些问题，未能完全完成设计要求。
楼道触摸延时开关较普通家用开关有其优越之处，在方便的为楼道内灯光控制之余，还体现了节能的主要目的。但是楼道触摸延时也存在一定的小缺陷，出于安全考虑，在电极片背面应焊一只2MΩ左右的高值电阻，从电阻上引出软线再接到电路板上的，这样可以确保只用这的绝对安全，使用时像开关一样将电阻R
5
其接入照明线路。
五、心得体会及建议
楼道触摸延时开关已经在早些年就服务于大众了，但是对于
相关知识了解甚少。在本次的“楼道触摸延时开关设计”中，充分运用所学的模拟电子技术基础知识、以及搜集的大量资料。明白了楼道触摸延时开关的基本原理，并且用所学知识对一些电路图改进，使其性能更加优良。
在对触摸延时开关分析、制作的过程中，很好的巩固了之前学到的模拟电子相关知识。重新学习了整流电路的相关内容，对全波整流电路、滤波电路、稳压电路有了更深刻的认识，不仅会熟练的运用计算公式，而且通过软件仿真技术观察各阶段电路的变化，对各阶段电路的波形有更形象的体会。
此电路用到了晶闸管的门极触发原理，在之前对晶闸管方面的学习是知之甚少，楼道触摸开关电路的设计之中又用到了晶闸管的控制机理。经过查阅大量的资料，现在掌握了晶闸管的基本结构、工作原理、以及管脚判别方法，对以后的电路设计有很大的帮助。
为了使触摸延时开关电路的设计更为直观，在设计过程中用到了很多次计算机仿真技术。从对系统整体电路的仿真，到各单元电路的仿真，都做了详细的数据、波形、效果记录。但是遗憾的是由于现实方面实验室无没有相关的元件，无法进行实物制作，对动手实践方面的提高不是很大。但是我们会在以后的实验课中充分利用所学，好好动手，提升动手能力。
本次试验还有一个最大的收获，那就是体会到团队合作的力量。我们小组的每个成员都能发挥自己的聪明才智，为实验的成功奉献力量，所以才有我们现在的成果！作为组长我真的很感谢指导和帮助的老师，谢谢你们让我们再次成长，学到了更多有用的知识！同时也提升了我们对于专业课学习的信心，别人都说我
们的专业课很难学，可是通过这次实验我们知道了一切的难题只要用心努力去做，就一定可以解决！
除此之外，这次试验课程设计让我真正体会到努力之后就一定会有收获，我们开动脑筋，冥思苦想，用了好多方法，试验了好多次，都还是没有达到预期的效果，可是也取得了很多进步，学到了很多以前在课本上所学不到的知识，并且启发了自己好多在试验方面的思路和创意！
因为所学知识、能力和水平所限，在本次楼道触摸延时开关的设计过程中还存在很多疏漏、欠妥和错误之处，希望能够多加指正，以便以后不断改进。虽然我们的试验没有达到预期的目标，但是在以后的学习和工作中我们会更加努力，不断提高自己的思考和动手能力！恩，加油!
六、附录
序号
元器件类型元器件规格数量
备
注VD1～VD4 整流二极管
1N4007
4
VL 高亮度发光二极管
3mm 或 5mm
1
VS 稳压二极管
1W,12V
1
V1 PNP型晶体管
2N5227
1
V2 NPN型晶体管
2N5232
1
VT 晶闸管MCR265-4
1
R1～R6 金属膜片电阻器1／4W
6
C1,C2 电解电容器耐压值16V
2
七、参考文献
[1] 张庆双。《实用电子线路200例》机械工业出版社。
[2] 单海校。《电子综合实训》北京大学出版社。
[3] 汤琳宝。《电子技术实验教程》清华大学出版社。
[4] 张宪，何宇斌。《电子电路制作指导》化学工业出版社。
[5] 康华光，陈大钦。《电子技术基础》高等教育出版社。
[6]林大灶。《最新世界三极管特性代换手册》福建科学技术出版社。
[7] 张伟。《新型晶闸管速查手册》人民邮电出版社。
触摸延时开关设计
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 =550Ω 3、延时电路
触摸延时开关设计
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u2正、负半周内正确引导流向负载的电流，使其方向不变。设变压器副边两段分别为a和b，则a为“＋”、b
楼道触摸延时开关电路设计
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)
楼道触摸延时开关的设计报告
楼道触摸延时开关的设计报告 一．设计要求 设计一满足要求的OCL音频功率放大器，具体要求如下： （1）电路控制对象为220V的15W节能灯； （2）开关接收到触摸时，灯亮并延时1-2分钟后自动熄灭； （3）控制电路采用220V供电； 二.设计的作用、目的 （1）掌握延时开关的设计方法 （2）学会安装与调试由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统 三.设计的具体实现 1.系统概述 触摸延时电路框图结构 （1）直流稳压电源通过整流、滤波、稳压为NE555提供工作电源。 （2）完成有NE555定时器组成的单稳态电路实现对触摸开关的延时。（3）由继电器组成的控制电路通过继电器的通、断来实现节能灯的控制。 （4）从应用的安全因素考虑，用隔离变压器对220V交流电进行降压，得到 一个13V的交流电压，经整流、滤波得到一个13V的直流电压，在经 过L7805稳压得到稳定的5V直流电压，为NE555提供工作电压。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，继电器KS吸合，220V交流电形成回 路，电灯点亮。同时，电源通过定时电阻给定时电容充电，这就是定 时的开始。延时一段时间后555的输出端由高电平变回到低电平，继 电器释放，220V交流电形成的回路断开，电灯熄灭。 2.单元电路设计、仿真与分析 （1）电源电路的设计
电子系统的正常运行离不开稳定的电源，除了在某些特定场合下采用太阳能电池或化学电池作电源外，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图2所示 图·2小功率直流稳压电源系统结构 ①电源变压器：将电网交流电压（220V或380V）变换成符合需要的交流电压，此交流电压经过整流后可获得电子设备所需的直流电压。因为大多数电子电路使用的电压都不高，这个变压器是降压变压器。 ②整流电路：利用具有单向导电性能的整流元件，把方向和大小都变化的50Hz交流电变换为方向不变但大小仍有的脉动直流电压。 ③滤波电路：利用储能元件电容器 C 两端的电压不能突变的性质，把电容C 与整流电路的负载RL 并联（或串联），就可以将整流电路输出中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电。 ④稳压电路：当电网电压或负载电流发生变化时，滤波电路输出的直流电压的幅值也将随之变化。因此，稳压电路的作用是使整流滤波后的直流电压基本上不随交流电网电压和负载的变化而变化。 直流稳压电路 (2).稳压电路的设计 稳压电路设计 由于集成电路工艺迅速发展，集成稳压电路的制成，也具有集成电路的共同特点：体积小、外围元件少、性能可靠、使用调整方便和优廉等优点，因此广泛使用。目前，集成稳压器的类型很多，按结构形式可分为串联型、并联型和开关型；按输出电压类型可分为固定式和可调式。作为小功率的稳压电源以三端式串联型稳压器的应用最为普通。三端式是指稳压电路仅有输入、输出、接地三个接线端子。有固定式和可调式二种类型，此外又分为正或负电压输出类型。W7800 系列为三端固定正电压输出集成稳压器；W7900 系列为三端固定负电压输出集成稳压器。型号中最后两位数表示输出电压的稳定值，有 5V、6V、9V、12V、15V、
楼道触摸延时开关课程设计
· 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]阎石.数字电子技术基础（第五版）北京：高等教育出版社，2006 [2]王兆安.电力电子技术（第四版）北京：机械工业出版社，2000 [3]杨志忠.集成电路及元器件使用手册北京：机械工业出版社2010 …
[4]朱定华. 电子电路实验与课程设计北京：清华大学出版社，2009
楼道触摸延时开关课程设计 目录 第一章设计原理 (3) 第二章电路的设计 (4) 触摸延时电路的设计 (4) 555计时器 (4) ！ 延时电路设计原理 (5) 桥式整流电路原理 (6) 单项桥式整流电路组成 (6) 单项桥式整流电路工作原理 (6) 滤波电路和稳压电路 (7) 滤波电路 (7) 稳压电路 (8) 控制电路的设计 (10) @ 继电器的基本原理 (10) 电磁式继电器 (11) 控制电路的设计 (12) 整体系统的概述 (13) 第三章电路的仿真 (14) Multisim (14) 仿真 (15) 第四章心的与体会 (19) ( 附录 (20) 附录一 (20) 附录二 (23)
触摸延时灯设计报告
一、设计目的 科技时代都在发展，我们大学生也应该随之进步。仅限于书本和理论的知识是不能满足我们的求知欲和好奇心的，所以我们将进行触摸延时灯的课程设计，我认为通过这次设计对我大学生理解我们的专业知识会更加的有帮助，也会对我们以后的生活产生很多良性影响。 二、设计要求 当用手触摸后，LED 亮灯，延时一段时间后灯灭，其延时时间可调。 三、设计方案 此次设计我们简单的模仿触摸延时灯，通常情况下利用人体的导电性质，通过金属片把人体感应电压输入电子电路中，再经过放大元件放大，而作用于电路。此次设计我们利用电源电阻的部分代替触摸片和人体电流，电流经过放大电路放大后储存在电容当中，当开关断开后由电容为电路供电。 四、单元电路的设计 可能有人会觉得一盏小小的电灯没有什么特别之处。但自从几百年前爱迪生发明电灯以来 ,电灯就在不断地发展，在现代电子技术工作者，给电灯赋予了各种各样的功能，使其也变成了自动化和智能化，更好地方便人们的生活。常见的功能如下： 触摸式开启：利用触摸开关，只要用手轻轻触摸一下，电灯就亮起来。 延时功能：电灯开始后，过一段时间后就能自动关闭。 4.1触摸电路。 触摸式开关电路的基本原理是：利用人体的导电性质，通过金属片把人体感应电压输入电子电路中，再经过放大元件放大，而作用于电路。常见的放大元件有集成运放，三极管，场效应管等。设计电路如下：
M为金属片。（a）图中放大元件为集成运放，属于反相放大器。当用手指接触M时，电流从金属片流向人体，反相放大器负输入端输入负电压，经过放大输出U。其放大系数为：B=R2/R1。(b)图中放大器元件为两个复合三极管。三极管通过复合可有效提高放大电流。当用手触摸M时，人体感应电动势从M输入，VT 的基极得到触发电流，三极管导通，通过放大输出U。 此次设计我们将采用B组设计方法，设计图如下。 触摸式开关被广泛应用到各科关并场合中，如常见的电灯中。其有着无机械噪音，无机械磨损的优点。 4.2延时电路 延时电路被广泛应用于延时电灯，洗衣机，微波炉等电器种，使电器的使用更加方便。精确度高的电路被用于秒级控制的电器中。常用的简单延时电路的基本原理是利用电容的充电放电功能来实现延时功能，并与各类电子元件相互组合实现不同的延时控制。延时电路可实现延时开启和延时关闭等控制。常用的电路如下几种：
双键触摸开关与单键触摸延迟开关电路制作
双键触摸开关与单键触摸延迟开关电路制作 图1和图2是采用555时基电路制作的双键触摸开关与单键触摸延迟开关。图1中M1是“开”触摸片，当人手触碰时，人体感应的杂波信号加到时基电路的低电平触发端IC的②脚，电路置位，③脚输出高电平，继电器K得电吸合，其常开触点闭合，被控电器通电工作。M2为“关”触摸片，一旦触碰，人体感应的杂波信号加到555的阈值端IC⑥，电路复位，③脚输出低电平，继电器失电跳闸，被控电器停止工作。 图2是延迟开关电路，555集成块接成单稳态触发器，平时处于复位状态，继电器K 不动作。当M受到触摸时，电路被触发进人暂态，③脚输出高电平，继电器K吸合，被控电器工作。暂态时间t=1.1R2 X C4，暂态时间结束，电路翻转成稳态，继电器K释放，被控电器停止工作。 图3是一个电源电路采取特殊设计的用555时基电路制作而成的触摸开关，它对外仅两根引出线，因此可直接取代普通开关而不必更改电源布线。EL是不大于25W的白炽灯或交流接触器。虚线左部为普通照明线路，右部为触摸开关电路。IC处于复位状态时，③脚
输出低电平，晶闸管VS的门极通过电阻R3被钳位在低电平，故VS关断，EL不亮，此时5 55的工作电源由220V交流电经灯EL、二极管VD1～VD4整流、电阻R2限流、VD5稳压与IC1滤波获得约6V直流工作电压供电。当555时基电路②脚受触发处于置位时，IC③脚输出高电平，VS开通，EL点亮发光。VS开通后，555工作电源直接由灯EL、二极管VD1～VD4、晶闸管VS与稳压管VD5构成回路，C1两端仍能获得6V直流工作电压，只是此时电阻R2不起作用。 电路的右部时基电路部分与图1相同，如将图2左部电源按图3改动，也可以方便地制成一个对外只有两根引出线的触摸延迟开关。有一点需要特别注意的是本电路的负载能力是由VD1～VD4、VS及VD5共同决定的，其中薄弱环节是VD5，本电路VD5采用1W、6V的稳压管，其最大通态电流为0.16A，为确保电 路可靠工作，EL宜用不大于25W的白炽灯。 图4是用双D触发器制作的触摸开关。CD4013是双D触发器，分别接成一个单稳态电路和一个双稳态电路。单稳态电路的作用是对触摸信号进行脉冲展宽整形，保证每次触摸动作都可靠。双稳态电路用来驱动晶闸管VS。当人手摸一下M，人体泄漏的交流电在电阻R2上的压降，其正半周信号进入③脚CP1端，使单稳态电路翻转进入暂态．其输出端Q1即①脚跳变为高电平，此高电平经R3向C1充电，使④电位上升，当上升到复位电平时，单稳态电路复位，①脚恢复低电平。所以每触摸一次M，①脚就输出一个固定宽度的正脉冲。此正脉冲将直接加到11脚CP2端，使双稳态电路翻转一次，其输出端Q2即13脚电平就
楼道触摸延时开关基于MULTISIM
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：2010508115 学生姓名：王彪 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
楼道触摸延时开关设计培训讲学
楼道触摸延时开关设 计
课程设计任务书 2014—2015学年第二学期 专业：电子信息工程学号： 130XXXX013 姓名： 课程设计名称：电子技术课程设计 设计题目：楼道触摸延时开关设计 完成期限：自 2015 年 6 月 15 日至 2015 年 6 月 28 日共 2 周 设计依据、要求及主要内容（可另加附页）： 一、设计依据 楼道触摸延时开关是一种简单、安全、新型的电子节能开关。可广范应用于住宅小区和办公楼室外的走廊、门厅、楼梯间、过道等公共场所，也可以在家庭安装。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，该操作简单，实用节能，又没有声控开关有声音就亮的弊端。本次设计利用已学的模拟电路与数字电路知识，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。要求学生对电路原理、器件选择、线路连接有较深入地分析探讨，并解决在设计过程中出现的各种问题，最终正确无误的给出电路分析设计过程及仿真结果，并写出合格的课程设计报告。 二、要求及主要内容 1、要求制作的楼道触摸延时开关电路简单可靠、使用方便。 2、设计直流稳压电源电路。 3、设计延时电路。 4、设计控制电路。 5、正确无误地完成硬件电路设计，画出电路原理图，给出仿真结果。 三、途径和方法 应用模拟电子技术、数字电子技术实现楼道触摸延时开关电路设计，并用protel软件绘制电路原理图，并分析其工作原理，最后对电路进行仿真，并对仿真结果进行分析。如果有条件则可以完成实物制作或在实验室演示。 四、时间安排 课题讲解：2小时
撰写设计说明书：12小时 修订设计说明书：6小时 五、主要参考资料 [1]孙丽霞.数字电子技术[M].北京：高等教育出版社,2006:174-196. [2]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京：高等教育出版社,2007:40-92. [3]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程-基本技能训练与单元电路设计[M]. 北京：电子工业出版社,2007:24-57. [4]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程[M].北京：电子工业出版社,2005.1:43- 66. [5]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社,2002.12:37-228. [6]陈永甫.新编555集成电路应用800例[M].北京：电子工业出版,2000:80-130. [7]高吉样.电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2004. [8]王慧玲.电工电子实验与实训. 北京：机械工业出版杜，2003. 指导教师（签字）：教研室主任（签字）： 批准日期：年月日
楼道触摸延时开关设计
西北工业大学明德学院 课程设计 课程电子线路课程设计 题目楼道触摸式延时照明灯 院系 班级 组员 指导教师 2010年3 月12 日
目录 一、设计要求 (2) 二、设计目的 (2) 1.熟悉晶闸管的开关作用 (2) 2.掌握桥式整流电路原理 (6) 3.掌握三极管的开关作用 (8) 4.掌握稳压管的作用 (9) 三、设计的具体实现 (10) 1.系统概述 (10) 2.单元电路设计 (11) 3.仿真测试 (13) 四、结论与展望 (16) 五、心得体会及建议 (16) 六、附录 (17) 七、参考文献 (18)
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。 (2).晶闸管的结构和工作原理 晶闸管是四层三端器件，它有J 1、J 2 、J 3 三个PN结,可以把它 中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管。如图图2-1.1所示： 图2-1.1等效图
图2-1.2 器件符号 当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导通，必须使承受反向电压的PN 结J 2失去阻挡作用。每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此是两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门极电流Ig 流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通。 设PNP 管和NPN 管的集电极电流分别为I C1和I C2，发射极电流相应为Ia 和I k ，电流放大系数相应为α1=I C1/Ia 和α2=I C2/I k ，设流过J 2结的反相漏电流为I CO ，晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和： CO k CO C C +I I Ia+α =α+I +I =I I 2121а (1) 若门极电流为Ig ，则晶闸管阴极电流为： g a k I I I += 得出晶闸管阳极电流为： ) (121ααа+-+=g co I I I (2) 硅PNP 管和硅NPN 管相应的电流放大系数α1和α2随其发射
楼道触摸延时开关的设计资料
防灾科技学院 毕业设计 题目楼道触摸延时开关的设计 学生姓名XXX学号115031142 系别 防灾仪器系错 误！未指定书签。错 误！未指定书签。错 误！未指定书签。 专业电气工程及其自动化 班级1150311 开题时间2015年01月01日答辩时间2015 年 6 月日
指导教师XXX职称教授 楼道触摸延时开关的设计 作者XXX 指导教师XXX 摘要人类发展到今天的科技水平，大部分依靠的是能源的消耗。因此能源消耗即将枯竭的诸多问题便困扰着我们。虽然在很多方面我们可能无法接触到，但是我们在公共场也能够做到更好的节约身边资源，那么我们就先从常见的节约用电开始做起吧。目前而言依靠随手关灯的习惯是远远不够的，我们需要选择用一款新型开关控制电路，如此一来就一定会达到节约用电并且能方便众人的目的。在以前我们所用的开关都是直接用手来控制它的通断的，现在看来，全部用手控制的开关已经不能够满足社会发展所需要，它应该被淘汰。紧接着，各种各样的更实用的新型开关就被开发出来并运用到各行各业的领域之中，大量的新型电子产品进入我们的生活，在开关领域中占据了主导的地位。而新型产品楼道触摸延时开关，只要人来的时候触摸一下开关按钮，灯泡随即被点亮，红外感应探头探测人是否存在，当人离开检测区后灯泡延时熄灭，人还在感应区灯泡继续被点亮。像这种开关不但能达到人们所需要的要求，还能达到更好的节能目的，从而广泛应用于楼道、公测等一些公共场所之中。 关键词：方便节约安全美观触摸延时红外检测
The design of the corridor,touch delay switch Author Instructor Abstract:Most human development to today's science and technology level, depends on the energy consumption. Therefore, many problems will soon dry up energy consumption of the plague us. Though we may be unable to gain access to in many ways, but we also can do better in the public field around to save resources, then we will start with common save electricity first. For the moment, the habit of relying on the door is not enough, we need to choose to use a new switch control circuit, thus will achieve the goal of all can save electricity and convenient. Switches are used in previous us directly by hand to control the on and off of it, for now, it seems that all hand control switch is can't meet the demand of social development, it should be eliminated. Then, all kinds of more practical new type switch is developed and applied to all walks of life field, a large number of new electronic products into our lives, held a dominant position in the field of switch. And new product corridor touch delay switch, as long as a person to touch the switch button, the light bulb immediately lit up, infrared sensing probe to detect the existence of man and bulb delay put out when they leave the testing area, people are still in the active area be light bulbs to continue. Like this kind of switch not only can reach the requirements of people, also can achieve better energy saving, which are widely used in the corridor, some public places, such as public beta. Keywords: convenient save safe and beautiful Touch delay Infrared detection
专题多点控制走廊触摸延时开关电路设计
毕业设计 （论文） 设计（论文）题目：多点控制走廊触摸延时 开关电路设计 学院名称：电子与信息工程学院 专业：电子信息工程技术 班级： 姓名：学号 指导教师：职称 定稿日期：2010 年月
多点控制走廊触摸延时开关电路设计 摘要 当今社会人们更加注重节能环保，照明这一领域也发生了很大的变化，从传统的白炽灯具向LED照明灯发展，照明开关电子化进程也从公共照明的节电控制开始。适宜于门厅、楼梯和楼道中使用的触摸式、感应式、红外线式和声光控式延时自熄开关，使公共照明基本实现了“人来灯亮、人离灯熄”的自动控制，明显改善了楼房的公共照明效果，还能大幅度节省公共照明用电，照明灯的实际使用寿命也明显延长。这类开关是受到欢迎和推广的。与公共照明开关相比，室内用电子式开关的技术难度较大。研制确有实用价值的电子式室内照明开关市场潜力可能更大。基于555定时器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。 关键词：触摸式电路，555定时器，晶体管
Multipoint control delay switch circuit design corridor touch ABSTRACT Nowadays people pay more attention to energy conservation and environmental protection, lighting in this field is changing from the traditional incandescent lamps and lanterns, LED lighting, lighting to the development process of electronic switch from public lighting saving control. Suitable for the hallway, stair and haunting feeling, use inductive, infrared type harmonic electric type delay from extinguish switch, make public illume basically achieved "people who came from the light, the light of the automatic control, can significantly improve the building of public lighting effect, still can greatly saves the electricity, floodlight lighting in public life also significantly prolongs the actual use. The switch is welcomed and promotion. Compared with the public lighting switch, indoor use electronic switch technology. Development is the practical value of the electronic indoor lighting switch may be greater market potential. Based on the design of the delay switch 555 timing can be easily solve multipoint control delay switch circuit touch corridor design. Key Words: Feeling circuit, 555 timer, transistor
楼道触摸延时开关毕业设计
楼道触摸延时开关毕业设计
XXXXXX学院 毕业设计报告 题目：楼道触摸延时开关 学生姓名：XXX 系部：电子工程系 班级：XX级X班 专业：应用电子技术 指导教师：XXX XXXX年XX月XX日
目录 第一章绪论 (2) 第二章单元电路设计 (3) 2.1楼道触摸延时开关工作原理 (3) 2.25V直流稳压电源电路设计 (3) 2.2.1 直流稳压电路 (4) 2.2.2 整流电路 (5) 2.2.3 滤波电路 (6) 2.3 触摸延时电路 (8) 2.3.1 NE555定时器的基本结构 (8) 2.3.2 延时电路设计 (10) 2.4 控制电路 (11) 2.4.1 继电器介绍 (11) 2.4.2 控制电路设计 (12) 2.5 电路仿真 (13) 第三章实物制作与调试 (16) 3.1元件安装 (16) 3.2硬件调试 (16) 第四章总 结 (17) 致谢 (18) 参考文献 (19)
附录 (20)
第一章绪论 随着电子工艺的发展，开关的种类也越来越多。声控开关、光控开关、机械开关等逐步走进人们的生活中。 为了满足人们对开关越来越高的要求，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简单、安全、新型电子节能开关，可广泛应用于多层住宅和办公楼的走廊、楼梯间、电梯间、过道等公共场所，也可以用于家庭的安装。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组成触摸延时开关。触摸延时开关为人体触摸感应开关，需要开灯时，手指轻轻触摸开关的感应区，电灯自动点亮，延时一分钟，电灯自动熄灭。 触摸延时开关具备的功能特点：节约电能，无触点，无污染，安全可靠
楼道触摸延时开关课程设计
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]阎石.数字电子技术基础（第五版）北京：高等教育出版社，2006 [2]王兆安.电力电子技术（第四版）北京：机械工业出版社，2000 [3]杨志忠.集成电路及元器件使用手册北京：机械工业出版社2010 [4]朱定华. 电子电路实验与课程设计北京：清华大学出版社，2009
楼道触摸延时开关课程设计 目录 第一章设计原理 (3) 第二章电路的设计 (4) 2.1触摸延时电路的设计 (4) 2.1.1 555计时器 (4) 2.1.2 延时电路设计原理 (5) 2.2桥式整流电路原理 (6) 2.2.1单项桥式整流电路组成 (6) 2.2.2单项桥式整流电路工作原理 (6) 2.3滤波电路和稳压电路 (7) 2.3.1滤波电路 (7) 2.3.2稳压电路 (8) 2.4控制电路的设计 (10) 2.4.1继电器的基本原理 (10) 2.4.2电磁式继电器 (11) 2.4.3控制电路的设计 (12) 2.5整体系统的概述 (13) 第三章电路的仿真 (14) 3.1 Multisim (14) 3.2仿真 (15) 第四章心的与体会 (19) 附录 (20) 附录一 (20) 附录二 (23)
触摸延时开关的工作原理及电路图
触摸延时开关的工作原理及电路图 一、工作原理 触摸式延时开关有一个金属感应片在外面，人一触摸就产生一个信号触发三极管导通，对一个电容充电，电容形成一个电压维持一个场效应管管导通灯泡发光。当把手拿开后，停止对电容充电，过一段时间电容放电完了，场效应管的栅极就成了低电势，进入截止状态，灯泡熄灭。 触摸式延时开关电路虚线右面是普通照明线路，左部是电子开关部分。VD1～VD4、VS 组成开关的主回路，IC组成开关控制回路。平时，VS处于关断状态，灯不亮。VD1～VD4输出220V脉动直流电经R5限流，VD5稳压，C2滤波输出约12V左右的直流电供IC使用。此时LED发光，指示开关位置，便于夜间寻找开关。 IC为双D触发器，只用其中一个D触发器将其接成单稳态电路，稳态时1脚输出低电平，VS关断。当人手触摸一下电极M时，人体泄漏电流经R1、R2分压，其正半周使单稳态电路翻转，1脚输出高电平，经R4加到VS的门极，使VS开通，电灯点亮。这时1脚输出高电平经R3向电容C1充电，使4脚电平逐渐升高直至暂态结束，电路翻回稳态，1脚突变为低电平，VS失去触发电压，交流电过零时即关断，电灯熄灭。 二、按钮触摸开关 按动按钮开灯后，电路能自动延时关灯，电路如图二所示。D1为开关所在的安装位置做指示，D2～D5组成桥式整流，将50Hz的的交流电整流为100Hz的脉动直流电压，按下K1，电流经过R3限流后通过D6为C1充电，同时V1的控制极得到触发电压，V1导通，灯泡点亮。松手后K1自动复位断开，C1开始放电，为V1的控制极继续提供触发电压，V1继续导通，灯泡继续亮，当C1两端电压低于0.7V时，V1控制极失去有效的触发电压，此时V1阳极的脉动电流到0点时，与阴极电压相等而关断，灯泡熄灭，这就是单向可控硅的“过0关断”。调整R2的阻值，使C1有效放电时间达到40～60秒钟最好。图三电路多了一只用三极管组成的反相器，利用C1充电时间做灯泡点亮的延时时间。平时，Q1由R2提供偏压而饱和导通，使V1控制极失去有效触发电压，灯泡熄灭。按下按钮接通K1后，Q1基极为0V，Q1截止，V1控制极得到触发电压而导通，灯泡点亮，接通K1的同时，也为C1提供了放电的闭合回路，C1放电很快完成。松手后，K1复位自动断开，C1在R2限流下开始缓慢充电，此时Q1基极电压小于0.7V而继续截止。当C1两端电压≥0.7V时，Q1开始导通，使V1失去触发电压而过0关断，灯泡熄灭。R2的阻值和C1的容量，决定延时的时间长短。
触摸延时开关设计
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 =550Ω 3、延时电路
触摸式延时开关电路
河南科技学院新科学院 电子课程设计 触摸式延时开关电路 学生姓名：王中起 学号： 2013040103 班级：电子131 指导老师：何俊峰 时间： 2015.5.18-5.31
目录 绪论 (3) 1 触摸式延时开关各单元电路设计 (4) 1.1 触摸式延时开关工作原理 (4) 1.2 电源电路设计 (4) 1.3 桥式整流电路 (5) 1.3.1桥式整流电路的工作原理 (5) 1.3.2 整流二极管参数计算 (5) 1.4 滤波电路 (6) 1.5稳压电路设计 (6) 1.5.1 稳压器简介 (7) 1.6 延时电路设计 (8) 1.6.1设计原理 (8) 1.6.2参数计算 (8) 1.6.3 Q1-2N222A三极管的作用 (9) 1.6.4 NE555定时器简介 (9) 1.7 控制电路 (10) 1.7.1控制电路工作原理 (10) 1.7.2 继电器介绍 (11) 1.8 光控电路 (11) 1.9触摸式延时开关电路图 (12) 2 仿真测试 (12) 2.1系统电路仿真 (12) 2.2直流稳压电路各功能电路仿真测试 (13) 2.3 触摸延时、光控电路仿真 (15) 2.4检查调试 (16) 3 PCB版电路制作 (16) 4.实习心得体会 (19) 附录 (20)
绪论 市场经济的发展，人们对开关的要求越来越高，开关的种类也因此越来越齐全。声控开关、机械开关、光控开关等品种逐步进入生活中。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。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，延时五分钟，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。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。 触摸式延时开关只需轻触一下开关就可控制灯的关和开，还具有延时功能，在一段时间内无人触摸的情况下灯会自动熄灭，这样可以起到节能的作用，所以在室内触摸式延时开关使用比较普遍，使灯光的控制更加方便，得以广泛的应用。 课题要求： 1.通过触摸可以实现100W一下的电灯开关； 2.打开后，延时5min自动关闭； 3.白天实现全天关闭。
模拟电子电路课程设计：触摸延时开关电路设计
模电课程设计报告 课程设计题目： 学院名称： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 定稿日期：2015 年6 月23日
目录 引言 (3) 第一章绪论 (3) 1.1延时开关 (3) 1.1.1延时开关的发展概述 (3) 1.1.2延时开关的应用领域 (4) 1.1.3 延时开关的发展趋势 (5) 第二章硬件电路设计 (5) 2.1 元器件 (5) 2.2控制电路 (6) 2.3 电路原理 (6) 第三章实际电路板的制作与调试 (7) 3.1电路板制作所需基本工具 (7) 3.2按照所需元件进行选材 (7) 3.3电路板制作流程 (7) 3.4电路调试 (7) 第四章设计心得 (7) 参考文献 (8) 附录 (9)
引言 当今社会人们更加注重节能环保，照明这一领域也发生了很大的变化，从传统的白炽灯具向LED照明灯发展，照明开关电子化进程也从公共照明的节电控制开始。适宜于门厅、楼梯和楼道中使用的触摸式、感应式、红外线式和声光控式延时自熄开关，使公共照明基本实现了“人来灯亮、人离灯熄”的自动控制，明显改善了楼房的公共照明效果，还能大幅度节省公共照明用电，照明灯的实际使用寿命也明显延长。 触摸延时开关比较适合楼梯走廊和室等处的灯光照明控制开关，触摸延时开关只需轻触一下开关就可控制灯的关和开，还具有延时功能，在一段时间无人触摸的情况下灯会自动熄灭，这样可以起到节能的作用，所以在楼梯和走廊处用的比较多。这类开关是受到欢迎和推广的。与公共照明开关相比，室用电子式开关的技术难度较大。研制确有实用价值的电子式室照明开关市场潜力可能更大。 关键词：节能；触摸延时开关；研制；前景 第一章绪论 照明开关电子化进程是从公共照明的节电控制开始。适宜于门厅、楼梯和楼道中使用的触摸式、感应式、红外线式和声光控式延时自熄开关，使公共照明基本实现了“人来灯亮、人离灯熄”的自动控制，明显改善了楼房的公共照明效果，还能大幅度节省公共照明用电，照明灯的实际使用寿命也明显延长。这类开关是受到欢迎和推广的。与公共照明开关相比，室用电子式开关的技术难度较大。研制确有实用价值的电子式室照明开关市场潜力可能更大。 1.1 延时开关 1.1.1延时开关的发展概述 触摸延时开关是一种节能的开关控制器，就开关种类来说主要有以下几种： 1.轻触延时开关：使用时只需轻触一下按钮,开关即导通工作,然后延时一段时间后自动关闭；高亮发光指示,便于夜间使用；无触点电子开关,接通负载的瞬间无冲击电压，延长负载使用寿命。 2.声光控延时开关：使用时只需发出声响,开关即导通工作,延时一分钟后自动关闭；