触摸台灯开关

电子技术课程设计题目：触摸台灯延时开关制作

专业：电气工程及其自动化

班级：本电气114

姓名：陈锦添

学号2011010143404

指导老师：周永海

小组成员：陈锦添张旭增邓优盛成绩：

摘要：当今的中国资源的消耗是非常巨大的，国家倡导推行低碳环保的生活。因此无人值守的自动控制系统将会得到广泛的应用，触摸延时开关广泛用于适于楼梯间、卫生间、走廊、仓库、地下通道、车库等场所的自控照明，避免长明灯浪费。使用时，只要用手指摸一下触摸电极，台灯就会亮，延时一段时间后就会自动熄灭，可以直接取代普通开关。不必更改原有的布线。触摸式延时开关，使公共照明实现自动控制，大幅度节省公共照明用电，延时开关电路受到极大的欢迎和推广！使用时只需轻触一下开关按钮 ,电路导通实现照明 ,自动延时照明一段时间后自动关闭；led发光二极管发光指示,便于夜间使用；无触点电子开关,接通负载的瞬间，不产生冲击高电压，延长负载使用寿命。

关键词：延时开关，电阻，电容，三极管，二极管，LED

目录：

一、设计目的 (2)

1.1 了解触摸台灯开关功能 (2)

1.2 了解如何控制开关延时的长短 (4)

1.3 了解可控硅MCR100-8在电路中的作用 (4)

二、设计任务

2.1 利用触摸方式控制电路的导通与闭合，实现电灯的亮与灭..3

2.2 利用可调电阻，电解电容和电阻组合控制延时长短 (4)

三、设计要求

3.1 利用可控硅来实现电路的功能 (3)

3.2 选择合适的电阻、电容三极管等器件 (3)

3.3 完成全电路理论设计、制作、调试,并画出电路原理图 (3)

3.4 上交制作产品一件 (3)

四、总体电路原理图 (4)

五、确定元器件及元件参数 (5)

六、总体方案的设计与选择

6.1 电路原理 (6)

七、电路组装、调试过程中遇到的问题及解决办法 (7)

八、分析与心得 (8)

九，制作成品实图以及测试结果 (9)

十、参考文献 (10)

1.2控制开关延时的长短:

选择C1、W和R4的组合，可以控制延时的长短。当C1上的电压放到不能维持三极管导通时，Q3截止，Q2导通，单向可控硅的控制端没了触发信号，当交流电压过零时就被关断，灯熄灭。

延时时间参考：

C1 R4+W 大概延时间

22U 1M 13S

100U 1M 65S

100U 560K 42S

100U 100K 9S

220U 100K 20S

按照上面的参数，调节电位器W延时时间大约在20秒到120秒之间。

1.3可控硅MCR100-8在电路中的作用：

由一开始D5（即MCR100-8）无触发控制信号，呈关断状态，到电源电压通过Q1,R6，加在可控硅D5的控制极，可控硅导通，点灯点亮。D5的导通把本电路的电源电压拉低，稳压二极管VD不能再反向击穿导通。

4.0总体电路图：

3.2 选择合适的电阻、电容三极管等器件：

触摸延时开关元件清单

位号名称规格数量

R1、R8、R9

电阻1/8W±5% 220K 3

R2、R3 510K 2 R4 100K 1 R5、R10、R11 1M 3 R6 2.2K 1 R7 56K 1 W 可调电阻500K 1 C1 点解电容220U 1 C2 4.7U 1 C3 瓷片电容104 1 D1、D2、D3、

D4、D6、D7、

D8

二极管1N4007 7

VD 稳压二极管12V 1 LED 发光二极管Φ3红 1 Q1、Q2、Q3 三极管9014 3 D5 可控硅MCR100-8 1

板 1

3.3所需要的元器件套装原图：

6.1电路工作原理：

市电经过灯泡和全桥整流后一路加在单向可控硅D5上，由于一开始D5无触发控制信号，呈关断状态；另一路经R2、R3给本电路供电。初始状态下，Q1的基极为低电平截止，稳压管VD由于上端电压高于12V导通给C1充电，很快C1上就充到了电源电压，这个高电压经R5输入到Q3的基极，Q3导通，Q2截止，D5关断，灯泡熄灭。当人体触摸电路的触摸端时，人体的感应信号经R10、R11输入Q1的基极，Q1导通，电源电压通过Q1、R6，加在可控硅D5的控制极，可控硅导通，电灯点亮。由于D5的导通把本电路的电源电压拉低，稳压二极管VD 不能再反向击穿导通，C1一路经W、R4放电，一路经R5维持Q3导通。在这个过程中，人体的触摸信号只需一个瞬时即可，这是因为，当人体的触发信号来时，C1上的电压很快就充到了电源电压，而这时即使人体的触发信号消失，但由于二极管D8的左边电压比右边电压高，C1只能通过W、R4进行放电，所以C1上将维持一段时间的高电平，这个高电平将维持单向可控硅导通，这就是延时的效果，灯亮后所能延时的长短取决于C1上维持高电平的时间长短，所以选择C1、

W和R4的组合，可以控制延时的长短。当C1上的电压放到不能维持三极管导通时，Q3截止，Q2导通，单向可控硅的控制端没了触发信号，当交流电压过零时就被关断，灯熄灭。按上面参数，调节电位器W延时时间大约在20秒到120秒之间。

七、电路组装、调试过程中遇到的问题及解决办法：

元器件安装时采用电烙铁手工焊接方法将元件按照电路图焊接，安装时应该注意：本设计中的照明电路，整流电路，指示灯，延时电路以及触发电路中的元件都应合理布局。避免焊接时交叉短路以及确保电路板美观程度。焊接时不要直接焊接芯片，注意锡的用量、确保焊点光滑整洁，节约资源以及焊接时间不要太长，以免烧坏元器件。

在电路组装过程中遇到最大的问题就是，当时的设计考虑不够周全，芯片分布不够合理，出现了很多特长线，不但影响布线速度，而且也给后来的调试带来不必要的麻烦。其次就是布线，因为要求不准交叉，且横平竖直，所以在保证连通的情况下，下了不少的功夫。

八、分析与心得：

这次的电子课程设计给我们一次将平时课堂学习的理论知识转化为实践的过程。它让我们在遇到问题是学会思考、分析，然后寻找解决问题的途径。在一开始课程设计是我们小组对我的安排是焊接和协助调试。在寻找资料、购买材料后清点了元件，痛苦的发现PCB板好小不好焊接。第一次焊接时是把全部元件都装上PCB板，然后就发现根本无法焊接。之后就取下大部分元件。采用接什么元件装什么元件的方法，一点一点的焊接。当然事情不可能这么完美，由于PCB小而且焊接手艺不高导致焊的接口相当的不美观。在发现这个问题后就小心翼翼的把焊口一点点的弄好。弄完之后我就协助同组的同学调试成品。在最后做出能实现设计功能的成品时感觉心里就像是一颗石头落地了似的，能放松了。完成之后，我对这次的课程设计做了以下几点总结：

第一，三人一组，既加强了我们的动手能力，又让我们学会了团结一致，共同合作才能研究出最好的方案。我们将理论联系实际，在交流中取得进步，从问题中提高自己。第二，通过这次课程设计，使我受益颇多。了解到课程实习设计是开端，连接是关键，测

试是必须。既巩固了课堂上学到的理论知识，又提高动手实践的能力。在此基础

上学习了数字系统设计的基本思想和方法，学会了科学地分析实际问题，通过查

资料、分析资料及请教老师和同学等多种途径，解决问题。同时，也培养了我认

真严谨的态度。

安装注意事项:

①本电路设计是采用国际标准的二线制接线方式，安装时火线进开关。

②可一个开关负载多个灯泡，也可多个开关并联负载一个灯泡。|

③如灯光点亮时间很短，是零线接入开关所致，拆下零线，把火线正确接入开关即可。

④本开关严禁短路及超载使用（单个开关负载总功率不能大于是100W）

⑤本开关底板带电，通电后不能用手触摸电路板的任何部位，以防触电。检修时可以使用1:1的隔离变压器，以确保安全。

九、制作触摸台灯延时开关的成品图：

九、制作成品的调试电路和测试结果：

（1）可实现灯泡发亮且延时的基本功能。

（2）电路要简单方便操作和理解。焊接的电路布局合理，电路清晰。（3）．资源利用充分，设计的电路性价比相对较高。

十、参考文献：

[1] 陈有卿.新颖实用分立组件电子制作138例.人民邮电出版社.

[2] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础(第四版).高等教育出版社.

[3]阎石等.《数字电路技术基础》第五版，北京：高等教育出版社

[4]罗怀平;王可健;黄雯青;孔军;朱鸿斌;杨国贤;奚风俊;朱新杰;金峰. 《家用和类似用途电子开关、遥控开关、延时开关》系列国家标准[Z]. 国家科技成果.

[5]曾仲庆. 省电延时开关[J]. 电子制作

[6]丁红星,戴丽莉. 触摸延时开关及其改进[J]. 连云港教育学院学报,

[7]薛立峰;. 手触式延时开关[J]. 电子制作