楼道触摸延时开关1
延时断电开关原理
延时断电开关原理
延时断电开关是一种电气控制装置，能够在一定时间延时后自动断开电路。
它主要由延时控制器、继电器和断电开关组成。
其工作原理如下：延时控制器接收到控制信号后，开始计时。
在设定的延时时间内，控制信号会一直被延时控制器保持，同时继电器处于吸合状态，继电器触点闭合，电路通电。
当延时时间到达后，延时控制器会产生一个信号，继电器失去控制信号，触点打开，电路断电。
延时断电开关的应用场景很广泛。
在家庭中，它可以用于延时断电家电，如洗衣机、电视机等。
在工业生产线上，它可以用于延时断电机器设备，如自动包装机、生产线等。
通过延时断电开关，可以实现按需控制电流的供给，达到节能的目的。
总之，延时断电开关利用延时控制器和继电器的工作原理，能够在设定的延时时间内自动断开电路，实现延时断电的功能。
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：**********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。
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。
楼道延时开关
（5）.延时电路设计
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段时间后自动断开达到延时的目的。
图7为555芯片内部结构图，555集成定时器是一种数字、模拟混合型的中规模集成器件，应用十分广泛，可做各种仪器、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。
(1)
b）效率
在额定功率时，变压器的输出功率和输入功率的比值称为变压器的效率，即:
(2)
变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系，通常功率越大，损耗就越小，率率也就越高；反之，功率越小，效率也就越低。
c）额定电压
指在变压器的初级线圈上所允许施加的电压，正常工作时，变压器初级绕组上施加的电压不得大于规定值。
+U1
-
图1触摸延时开关工作原理框图
为了人体安全，先用变压器将家用220V交流电降压成12V的交流电压，再经过整流和滤波电路得到一个12V的直流电压，再经过L7805稳压得到恒定的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，经过三极管放大，触发信号电压加至NE555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。
3PCB版电路制作...........................................................................................................11
节电型触摸延时开关Microsoft Word 文档
节电型触摸延时电子开关（一）技术经济性能参数一、电性能参数要求1、额定工作电压：AC220V±15%、50/60HZ；2、待机功耗：≤50mw(年待机电耗≤0.5度)；3、触摸响应时间：≤2S；4、触摸电阻：≥3MΩ；5、延时时间：45~90s；6、负载功率：白炽灯5W~100W；节能灯5w~60w；7、工作环境温度：-30℃~+45℃8、安装接线方式：符合CH0078510—2002标准，二项式；9、抗干扰能力强，工作稳定可靠；10、符合GB16915.1—2003、GB16915.2—2000、GB16915.4—2000强制性要求；二、外形尺寸开关整体外形及安装尺寸均应符合86式（或118式、120式）机械开关的要求；三、经济指标///批量生产单台器件及材料成本应≤4元。
（二）设计方案:市场现有的触摸延时电子开关，一般只能使用白炽灯作负载，而不能使用电子节能灯；有得虽然能使用电子节能灯，但安装接线需要采用三线式，使用不方便，不能与一般机械开关互换。
另外就是待机功耗大，约2~5W，年待机电耗要18~44度，不符合节能的要求，针对这两点，本设计拟采取以下措施解决：a.用低功耗的Cmos集成电路作为控制部件的主要元件，并优化电路组成，降低待机功耗；b.通过加大控制部分的电源内阻和对主回路元件的严格筛选，使开关实现白炽灯、电子节能灯通用，且能与普通机械开关互换。
（三）电原理图（按TC4011BP管脚排列）LN（四）电原理图及方框图R4（五）节电型触摸电子开关配套材料元件表（六）电路原理一、主要元件介绍TC4011BP 是4000B 系列CMOS 数字集成电路中的一个常用品种。
是一块四---二输入端与非门集成电路。
它的内部共有四个二输入端与非门，每个与非门都能独立工作， 其内部电路结构及引脚排列见图1。
二输入端与非门的电路符号是，长方形一边有二条横线的表示其两个输入端，另一边只有一条横线的一端为输出端。
声光控延时开关
声光控延时开关声光控路灯延时开关摘要：声光双控延时开光不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公室、教学楼等公共场所，它具有体积小，外形美观，制作容易，工作可靠等优点，而且降低能耗，节约能源，注重环保是当今世界的主潮流。
此外，它在一定的场所使用还可起防盗作用。
它是公共场所照明开关的理想选择，被人们誉为“长明灯的克星”。
本次设计的是一个灵敏度较高的声光控制开关，行人只要拍个巴掌就能电路触发。
本电路仅使用一只CMOS门电路TC4081BP、一个CRZ2-113F型小型驻极体式电容话筒、一个CdS型光敏电阻器以及若干电阻、电容配合就能将电路触发，使其导通，将电灯打开。
它不需要发送关闭信号，由电路自身的延时电路将灯关闭。
当灯被打开后，延时电路延时约25s后将灯自动关闭。
该电路还具有自动光控作用，在白天由光敏电阻器控制着电路。
即使受到声音信号的触发，开关也不会打开。
关键词：声光控与非门 RC延时 Proteus仿真AbstractAcousto-optic dual control delay dedication applies not only to residential building, but also apply to factory, office buildings, and other public places, it has small, beautiful appearance, easy to work, reliability, and reduce energy consumption, energy saving, pay attention to environmental protection is the main trend in today's world. In addition, it must use the site can also up security role. It is public lighting switch ideal choice and was praised as "ever-burning lamps of conquerors.This design is a sensitivity high light control switch, pedestrians only take a slap can trigger circuit. This circuit using only a CMOS gate TC4081BP, a small CRZ2-113F type in a microphone, a posture capacitor and resistor of photosensitive CdS with resistor, capacitor can trigger circuit, the electric conduction, will open. It does not need to send a signal by itself, close the circuit will delay circuit switched off.When the lights were opened, delay circuit will delay 25s about light automatically shut off. This circuit has automatic optical effect in the daytime, control circuit of photosensitive resistors. Even the voice signal is triggered, switch also won't open.Keywords:sound light double control NAND gate RC delay electricity Proteus emulate目录第1章绪论 (1)第2章单元电路设计 (2)2.1 设计方框图 (2)2.2 声光处理电路设计 (2)2.2.1 声音放大电路 (2)2.2.2 声控电路设计 (4)2.2.3 光控制电路 (6)2.3 灯光控制电路设计 (7)2.3.1 器件选择 (7)2.3.2 延时电路设计 (9)2.4 电源电路设计 (10)2.4.1整流电路 (10)2.4.2滤波电路 (12)2.4.3 电源电路工作原理 (14)2.5 整机电路 (15)第3章电路仿真 (17)3.1 软件介绍 (17)3.2 NI Multisim电路仿真 (18)第4章 PCB板制作 (23)4.1 软件介绍 (23)4.2 制作过程 (24)第5章实物制作 (25)5.1 元器件检测 (25)5.2 装配焊接 (26)5.3调试 (26)总结 (27)参考文献 (28)致谢 (30)附录1 (31)附录2 (31)第1章绪论根据国内外市场需求预测，我国照明电器行业的高速增长还将继续。
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。
PADS_Logic设计----第2章_触摸延时开关电路设计-精选文档
触摸延时开关电路设计
深圳高级技工学校电子通信系 盛春明
第2章触摸延时开关电路设计
第1章 触摸延时开关电路设计
1.1 项目介绍
1.2 开关电路原理图绘制
1.3 触摸延时控制电路原理图绘制
1.4 触摸延时开关电路的PCB设计
第2章触摸延时开关电路设计
第1讲 项目介绍
项目目的： 通过 NE555 定时器来实现触摸延时开关电路，输出开关信号给继电 器。通过继电器的开关闭合来实现电源插座的通断。 此部分电路可应用于公用楼道、电梯和私人住宅等只需短暂开启应 用的照明灯使用。
第2章触摸延时开关电路设计
第2讲 开关电路原理图绘制
新的电源符号CAE封装的制作过程:
步骤1，打开元件编辑器:
TOOLS/Part Editor:
步骤2，打开电源符号编辑窗口:
Fபைடு நூலகம்le/Open 选择Power:
第2章触摸延时开关电路设计
第2讲 开关电路原理图绘制
步骤 3 ，点击“ Edit Electrical”然 后在该编辑窗口选择“Add”，输入要 步骤 4 ，点击“ Edit Graphics”然后 在该选择窗口中选择刚增加的新的电
第2章触摸延时开关电路设计
第1讲 项目介绍
原理说明： 当电容C1上电压上升至电源电压的2/3时，555第7脚道通使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*C1。按图中所标数值，定时时 间约为4分钟。
第2章触摸延时开关电路设计
第2章触摸延时开关电路设计
第2讲 开关电路原理图绘制
1、特殊符号CAE封装的制作:
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信息学院课程设计报告
课程名称：电路综合设计
专业班级：电子信息工程09 学生姓名：
指导教师：
完成时间：
报告成绩：
楼道触摸延时开关设计报告
一.设计要求
本设计基于NPN和PNP的信息处理功能，通过基本单元电路和继电器功能，构成放大延时开关系统，功能实现仿楼道触摸延时开关的显示。
（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。
二.设计的作用、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。
实验的目的是了解到电路从设计到焊接调试等过程，加强对电路的了解，熟悉各个元件的操作及其的资料，并学会应用。
三.设计的具体实现
1．系统概述
方案1）.应用555芯片的强大的定时作用，来实现延时作用。
方案2）.运用2个NPN(2N3501)组成放大组合，1个PNP（2N4508）和电容组成开关电路。
方案选择：选择方案二。
方案一555芯片容易烧坏，不利于资源利用。
方案二，运用3个三极管基本可以完成所要求的内容，利于实现也节省资源，故选择方案二。
实验总体流程：
1. 触摸感应电路的组装与调试
首先连接VT1，VT2，R1，R2，R6，R6悬空端连接一段导线代替金属片M。
接电源后，用电压表测量VT2的集电极电位，在手触摸M前后的变化，手触
摸M前为高电平，手触摸M后为低电平。
2.开关电路的组装与调试
前步调试好后，断开电源，再连接VT3，R3，R4，R5，LED通电后，用手触摸M,LED应点亮。
3.定时电路的组装与调试
前步调试好后，断开电源。
最后连接C。
通电后，用手触摸M，LED点亮后持
续一段时间后熄灭。
2． 单元电路设计、仿真与分析
实验是基于对基本电路的掌握。
利用晶体管控制电路简单方便，易于操作
也便于实现。
利用电容和PNP 就可实现满足要求开关延时的电路，电路总体如下面模块。
电
硬件电路的核心是三极管系统的应用。
实验的仿真图
：
3．电路的工作原理
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。
VT1和VT2组成直接耦合的两级放大电路，VT3构成开关电路。
金属片M 和限流电阻R6接在VT1的基极，当悬空时，VT1的发射结反偏，集电结反偏，所以VT1处于截止状态VT2的发射结反偏，集电结反偏，VT2处于截止状态，因此VT3也截止，
电源 NPN 放大 PNP 和电容的放大 继电器
触摸开关
灯泡
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R6流入VT1基极，VT1迅速导通将此瞬间电流放大后驱动VT2饱和导通，使VT2的集电极电位将为低电平，并使VT3也随之导通，LED中有电流流过而发光。
此时，VT1的发射结正偏，集电结反偏，所以VT1处于放大状态，VT2发射结正偏，集电结正偏，所以VT2处于饱和状态。
同理VT3处于饱和状态。
在VT2瞬间饱和和导通的同时，集电极电流对电容C快速充电至接近12V，但瞬间电流消失后，VT 1和VT2截止，由于C分别与R3和 VT3发射结及R2构成放电回路的时间常数较大，使C所存储的电荷放电比较慢，VT3在一段时间内仍保持导通，LED继续发光，直到VT3的集电极电流减少到不足以使LED发光。
VT3导通的延迟时间主要由R2，R3和C的大小决定。
如要进一步增大延时时间，可加大C容量
实验中遇到的最大问题是电压的调试，电压过于大，会烧了元件。
电压过于
低，灯泡不会亮。
经过用万用表的测试，排除了电路的焊接错误，无漏焊虚焊等现象。
查阅相关资料[1]发现三极管的饱和电压不够，导致电流过大烧坏三极管，最后确定合适的电压。
由相关资料得知，继电器的电压为3—5伏。
四．心得体会及建议
焊接一个基本电路系统，首先要多次实验仿真，精确实验要采用的原件参数，多查阅相关的资料。
然后就是要合理的对电路布局，是电路美观且便于检查和测试，最后是调试过程，调试需要分模块，逐步进行检查和测试，然后进行整体测试。
直至实现电路满足实验要求。
五．附录
实验原理图：
实验绘制的PCB版走线：
实验焊制的实物电路图：
元器件明细表
六．参考文献
1.《电子技术基础》康光华高等教育出版社
2.《模拟电子技术基础》童诗白高等教育出版社
3.《实用电子线路200例》张庆双机械工业出版社。