哈工大电工学新技术实践实验报告-触摸延时开关

哈工大电工学新技术实践实验报告-触摸延时开关
哈工大电工学新技术实践实验报告-触摸延时开关

总成绩:

一、设计任务

在现代建筑中,过道楼梯照明开关常采用触摸延时开关,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,这种开关既节能又使用方便。以此为背景,设计一种触摸延时开关,延时时间为30至60秒可调,计算和确定元件参数。

二、设计条件

本设计基于软件Multisim10.0.1进行仿真,在电机楼实验室20035进行验证。

三、设计要求

1、延时时间在30~60秒可调。

2、计算和确定电路中的元件参数。

3、调试电路,以满足设计要求。

4、写出设计总结报告。

四、设计内容

1.电路原理图(含管脚接线)

图1 电路原理图

实验电路原理图如图1所示。

2.计算与仿真分析

实验仿真结果如图2所示。

图2 仿真结果

3、元器件清单

EEL—69模拟、数字电子技术实验箱一台

集成运算放大器实验插板一块

直流稳压电源一台

双踪示波器一台

数字万用表一块

主要元器件:

NPN三极管、PNP三极管、发光二极管、电阻、电容、金属铁片、导线等4、设计和使用说明

触摸感应电路的作用是将人体触摸转换成电信号,无触摸时电信号为低电平,有触摸时电信号为高电平。

人体本身带有一定电荷,当人的手接触导体时,这些电荷就经人体转移到导体上,形成瞬间的微弱电流。这一微弱电流经过三极管放大后,就可以控制较大的负载开关动作。此电路是由开关代替金属片M,三极管放大RC延时及三极管开关电路构成的触摸延时电路。Q1和Q2组成直接耦合的两级放大电路,Q3构成开关电路。金属片M和限流电阻R1接在Q2的基极,当悬空时,Q2的发射结反偏,集电结反偏,所以Q2处于截止状态Q1的发射结反偏,集电结反偏,Q1处于截止状态,因此Q3也截止,LED中无电流流过而不发光。

当人手触摸金属片M时,电信号为高电平,人体电流经R1流入Q2基极,Q2迅速导通将此瞬间电流放大后驱动Q1饱和导通,使Q1的集电极电位降为低电平,并使Q3也随之导通,LED中有电流流过而发光。此时,Q2的发射结正偏,集电结反偏,所以Q2处于放大状态,Q1发射结正偏,集电结正偏,所以Q1处于饱和状态。同理Q3处于饱和状态。在Q1瞬间饱和和导通的同时,集电极电流对电容C1快速充电至接近12V,但瞬间电流消失后,Q 1和Q2截止,由于C1分别与R4和Q3发射结及R3构成放电回路的时间常数较大,使C1所存储的电荷放电比较慢,Q3在一段时间内仍保持导通,LED继续发光,直到Q3

的集电极电流减少到不足以使LED发光。Q3导通的延迟时间主要由R3,R4和C1的大小决定。如要进一步增大延时时间,可加大C1容量。

使用前,先由调节好R3、R4、C1的参数以调节延时时间为45秒,使用时,用手触摸金属片M,灯亮起后手离开金属片M,这样便可实现延时灯的关闭。

若没有触摸金属片时LED灯就亮起,则可以在Q1和Q2的发射极间加一个1的电阻用以分流。

K

5、调试流程

调试流程如图3所示

图3 调试流程

五、设计总结

此次触摸延时开关的实验数据测得延时时间为44秒,与理论值相差不大。

通过这次模拟电路的设计,我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中难免会遇到各种各样的问题,同时,在设计的过程中我也发现了自己的不足之处:对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。同时也发现自对数电知识和电子设计软件掌握得不够。

其次在此次设计过程中由于我们频繁的使用电路设计软件,因此使我进一步熟悉了软件的使用,同时在电脑的电路设计和绘图操作上有了进一步提高。我认识到,模拟电路设计每一步都要细心认真,因为任何一步出错的话,都会导致后面的环节发生错误。

六、设计参考资料

[1]王卫. 电工学(上册)电工技术. 2版. 北京:机械工业出版社,2012.

[2]杨世彦. 电工学(中册)电子技术. 2版. 北京:机械工业出版社,2008.

[3]吴建强. 电工学新技术实践. 3版. 北京:机械工业出版社,2012

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

以89C51单片机为核心可控延时开关(修改)

2009级机电一体化专业综合训练单片机的可控延时开关 学生学号:0904021244 学生姓名:薄东凯 指导教师:张武坤 机电工程系 2011年 11月 10 日

目录 摘要 (3) 关键词 (3) 第一章原理描述 (4) 1.1 方案认证 (4) 1.2 基本电路 (6) 1.2.1 最小硬件系统 (6) 1.2.2 数码管动态显示 (7) 1.3 电源电路原理 (10) 1.4 控制开关电路 (13) 第二章软件部分 (14) 2.1 程序框图 (14) 2.2.1 一般软件的结构 (14) 2.2.2 数码管动态显示 (14) 2.2 按键功能设置 (16) 2.2.1 外部中断服务程序框图 (16) 2.2.2 按键功能简介 (17) 第三章调试完善系统 (18) 3.1 硬件调试 (18) 3.2 软件调试 (19) 第四章收获与体会 (20)

致谢: (22) 参考文献: (23) 附录 附录1:可控延时开关主程序 (24) 附录2:电路总原理图 (29) 附录3:元件清单 (30)

单片机的可控延时开关 石家庄职业技术学院薄东凯0904021244 Shijiazhuang vocational and technical college BoDongKai 0904021244 摘要: 本课题所研究的可控延时开关是以89C51单片机为核心,通过单片机内部的定时来实现控制延时的功能。它是由最小系统,显示电路,键盘电路等硬件电路和现代应用最广泛的单片机软件系统组合在一起的,使其具有一定的智能化,起到了节能和延寿的作用、并且与现有的技术相比,的具有使用方便,结构简单,可靠性高,成本低。 Pick to: The subject of the controllable delay switch is based on 89 C51 microcontroller as the core, the single chip microcomputer to control the timing of internal realize the function of the delay. It is by the smallest system, display circuit, the keyboard circuit hardware circuit and the modern one of the most widely applied single-chip microcomputer software system together, make its have certain intelligent, and played the energy saving and prolong life function, and with the existing technology, compared with the easy to use, simple structure, high reliability and low cost.

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:

哈工大电工技术 试题

哈尔滨工业大(威海) 2003 /2004 学年 秋 季学期 电工技术 试题(A)  题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 附加题 分数 一、选择与填空( 20分 ,1-7每题 2分,8题每空2分) 1.图(1)所示电路中,a 、b 间的等效电阻为(4?)。   (1) (2)  2.试计算图(2)所示电路中的 A点的电位为(5V)。 3.将下图所示电路的ab 二端网络化成戴维南等效电路。 4.三相异步电动机的额定转速为 1460r/min 。当负载转矩为额定转矩的一 半时,电动机的转速为(1480r/min )。 姓名 班级: 注 意 行 为 规 范 遵 守 考 试 纪 律 10V I +-a b 0.5 I 1k Ω 1k Ω

5.电路如图所示,已知X L =R=X C ,并已知安培计A 的读数为5A ,则A 1的读数为(52A ),A 2的读数为(5A )。 6.有一交流铁心线圈,线圈匝数加倍,线圈的电阻及电源电压保持不变。铁心的磁感应强度将(增大、减小、不变),线圈中的电流将(增大、减 小 、不变) 7.将R L =8Ω的扬声器接在输出变压器的副绕组上,已知N1=300匝,N2=100匝,信号源电动势E=6V,内阻R0=100Ω,扬声器得到的功率为 (0.0876W)。 8.三相异步电动机的额定转速为1470转/分,电源电压为380V,三角形联接,功率为30kW ,效率为93%,功率因数为0.85。试计算额定转矩为(194.90N m ?);额定转差率为( 2% );额定电流为( 57.66A )。 二、图中N为无源电阻网络,已知当US=10V,IS=0时,UX=10V;当US=0,IS=1A时,UX=20V。求当US=20V,IS=3A时,UX为多少。(7分)  解: 由线性电路的叠加定理得: a s U + b s I = c x V 当V V s 10=时 V U I s s 10,0== 即 10a=10c + - U s + - U x

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

《声光双控延时开关电路制作》

图1 声光双控延时开关电路制作实验报告 一、目的 进一步加深理解典型光电传感器的工作原理及其应用。学习光敏电阻传感器的应用及其与其它传感器(如声敏传感器——驻极体话筒)是如何配合使用来实现一个更为复杂的控制过程。并让学生学会如何将已学习的关于光电传感器应用到实际的应用领域。初步领会如何根据已给定的条件,根据需要设置电路中相关元器件的参数;如何根据故障现象,依据已学习的理论及专业基础知识和电路原理图进行故障的排除;提高动手能力及实际操作技能。 二、任务和要求 ㈠任务 1.按工厂模式进行元器件的检测和验收。 2.掌握该电路的工作原理。要求具体到每个元器件的作用;能对该电路进行功能模块的划分并画出电路原理框图。 3.按工艺要求进行焊接和组装。 4.对电路进行调试、检测、以及故障排除,最终实现其功能。 5.按要求撰写实训报告。 ㈡要求 如电路图所示。 1.白天 光敏管DG 在光线的照射下,反向电阻变小,IC1D 反相器(11)脚输出高电平,经D1,(1)脚为高电平,IC1A 与非门(3)脚输出低电平,单向可控硅SCR 截止,灯泡LAMP 保持不亮。 2.夜间 光敏管DG 反向电阻变大,IC1D 反相器(11)脚输出低电平,这时D1起到了隔离的作用。 当话筒MIC 接收到脚步等声音时,经C2到IC1C 放大,输出的脉冲信号经C4使(1)脚得到低电平,IC1A 与非门(3)脚输出高电平,单向可控硅SCR 导通,灯泡LAMP 点亮;同时C5开始充电使IC1B 反相器 (4)脚输出低电平,IC1A 与非门(3)脚保持输出高电平,单向可控硅SCR 保持导通,灯泡LAMP 保持点亮。 当C5充电完毕,IC1B 反相器输出变为高电平,IC1A 与非门(3)脚输出低电平,单向可控硅SCR 截止,灯泡LAMP 熄灭。 当话筒MIC 再次接收到脚步等声音时,灯泡点亮延时熄灭(54秒左右),依此循环。 C5充电时间(即灯泡延时时间)由C5、R3的数值决定。R5增大可使声音灵敏度降低。 三、电路图及其工作原理 光敏电阻器是利用半导体光电效应制成的一种特殊电阻 器,对光线十分敏感,它的电阻值能随着外界光照强弱变化而 变化。在无光照射时,它呈高阻状态;当有光照射时,其电阻 值迅速减小。 常见的光敏电阻的外形如图31中的分立器件所示,光敏 电阻器通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组 成。光敏电阻广泛应用于各种自动控制电路(如自动照明灯控 制电路、自动报警电路等)、家用电器(如电视机中的亮度自动调节,照相机中的自动曝光控制等)及各种测量仪器中。 声光控延时开关的电路原理图见图1所示。电路中的主要元器件是使用了数字集成电路cd4011,其内部含有4个独立的与非门vd1~vd4,使电路结构简单,工作可靠性高。 顾名思义,声光控延时开关就是用声音来控制开关的“开启",若干分钟后延时开关“自动关闭"。因此,整个电路的功能就是将声音信号处理后,变为电子开关的开动作。明确了电路的信号流程方向后,即可依据主要元器件将电路划分为若干个单元,由此可画出图2所示的方框图。 结合图2来分析图1。声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒b1接收并转换成电信号,经c1耦合到Q1的基极进行电压放大,放大的信号送到与非门(U1A)的1脚,R2、R6是Q1偏置电阻,c2是电源滤波电容。 为了使声光控开关在白天开关断开,即灯不亮,由光敏电阻RL1等元件组成光控电路,R7和RL1组成

电工学课件(哈工大)第三章_正弦交流电路资料

哈尔滨工业大学 电工学教研室 第3章正弦交流电路 返回

3.1 正弦电压与电流3.3 电阻元件、电感元件与电容元件3.4 电阻元件的交流电路3.5 电感元件的交流电路3.6 电容元件的交流电路 3.7 电阻、电感与电容元件的交流电路3.8 阻抗的串联与并联3.9 交流电路的频率特性3.10 功率因数的提高 目录 3.2 正弦量的相量表示法

3.1 正弦电压与电流 直流电和正弦交流电 前面两章分析的是直流电路,其中的电压和电流的大小 和方向是不随时间变化的。 I,U O t 直流电压和电流 返回

t i u O 正弦电压和电流 实际方向和参考方向一致 实际方向和参考方向相反 + - 正半周 实际方向和参考方向一致 + _ u R ⊕ i 负半周 实际方向和参考方向相反 + _ u R ⊕ i 正弦交流电的电压和电流是按照正弦规律周期性变化的。

3.1.1 频率和周期 正弦量变化一次所需要的时间(秒)称为周期(T )。每秒内变化的次数称为频率(),单位是赫兹(Hz )。 我国和大多数国家采用50Hz 的电力标准,有些国家(美国、日本等)采用60Hz 。 小常识 正弦量变化的快慢还可用角频率来表示:f T ππω22==t T 2 T 2 3T t ωπ π 2π3π 4T 2u i O f 频率是周期的倒数: f =1/T 已知=50Hz,求T 和ω。 [解]T =1/=1/50=0.02s, ω=2π=2×3.14×50=314rad/s f f f 例题3.1

3.1.2 幅值和有效值 瞬时值和幅值 正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值,用小写字母表示,如、u、e等。 i 瞬时值中的最大的值称为幅值或最大值,用带下标m的大写字母表示,如I U m、E m等。 m、 有效值 在工程应用中常用有效值表示交流电的幅度。一般所讲的正 弦交流电的大小,如交流电压380V或220V,指的都是有效值。 有效值是用电流的热效应来规定的。设一交流电流和一直流 电流I 流过相同的电阻R,如果在交流电的一个周期内交流电和直 流电产生的热量相等,则交流电流的有效值就等于这个直流电的 电流I。

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

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。

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

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