楼道声控开关
声控开关电路图及工作原理

声控开关电路图及工作原理
随着信息科技的发展,在很多公共场所,都用声光控延时开关代替一些楼道上的开关,只有在天黑以后,当有人走过楼梯通道,发出脚步声或其它声音时,楼道的灯才会自动点亮,提供照明,当人们进入家门或走出公寓,楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。
在白天,即使有声音,楼道灯也不会亮,由此达到节能的目的。
因它使用方便,设计灵活,性能可靠广泛应用于各公共场所。
声控灯就是运用声音来控制灯的开关的。
原理分析:声控开关内有一麦克风、光敏电阻、三极管、电容器等电子元件,白天的时候,由于光敏电阻的阻值较小。
就会屏蔽掉麦克风的信号输入。
这样即使有很大的声音。
但是因为光敏电阻的下拉导致信号无法继续传送,所以白天的时候不亮。
夜晚的时候,光敏电阻阻值变大。
此时如果有较大的声音的话。
声音会通过麦克风转化为电信号。
然后后级的放大电路将此小信号放大。
最后推动晶闸管导通,此时灯泡就会点亮。
在晶闸管驱动电路中有一个阻容放电电路。
这个电路就是延时电路。
电容值的大小和电阻值的大小都会影响到延时量的变化。
当电容器中的电荷放尽的时候,晶闸管就会在交流过零后自动关闭,此时灯泡就会熄灭了。
通过这次电路分析,对声控开关的原理有了进一步的认识,声控开关室日常生活中常见的东西,但很少注意它是如何工作的,当然未来生活中声光控电路肯定不仅应用于灯开关,还可以应用很多的自动开关电路,甚至还可以做成简易的报警电路;这值得进一步探究。
楼道声控灯原理

楼道声控灯原理楼道声控灯是一种能够根据声音的变化来控制灯光亮灭的装置。
它通过感应声音信号,并将信号传递给相关的电路,通过电路内部的处理,使灯光相应地进行开关。
楼道声控灯的原理主要包括声音感应、信号放大、信号处理和灯光控制等几个方面。
首先,声音感应是楼道声控灯的基础。
当有声音发生时,声音会以机械振动的形式传播,通过声音传感器可以将声波转化为电信号。
声音传感器通常使用麦克风或压电传感器等技术,将声音振动转化为电信号的形式。
其次,通过信号放大将传感器接收到的微弱信号放大。
放大器通常使用运放电路来对电信号进行放大。
信号放大后,电信号的振幅变大,能够更好地被电路检测和处理。
然后,经过信号处理将放大后的电信号进行处理。
在信号处理阶段,主要有滤波和放大控制两个过程。
滤波的目的是去除杂音和干扰,使得电信号更加稳定和准确。
放大控制的目的是根据信号的幅度来控制灯光的亮度。
放大控制通过比较电信号的幅度和阈值来判断灯光的开启和关闭。
最后,根据灯光控制逻辑,通过信号处理后的结果来控制灯光的开关。
利用放大控制得到的结果,当电信号的幅度超过阈值时,控制电路会输出高电平信号给灯光的开关机构,灯光就会亮起;当电信号的幅度低于阈值时,控制电路会输出低电平信号给灯光的开关机构,灯光就会关闭。
总结起来,楼道声控灯的原理是通过声音感应器接收声音信号,并经过信号放大和处理,最终控制灯光亮灭的装置。
它利用了声音的机械振动和电信号转化的特性,通过电路的放大、处理和控制,实现了灯光的智能开关。
这种声控灯不仅可以提供便利和节能的功能,还能够在一定程度上实现智能化的管理,满足人们对于科技进步的需求。
楼道声光控开关原理

楼道声光控开关原理声光控开关电路主要由整流稳压电路,可控硅开关PCR406,话筒放大电路,光敏控制电路,音频放大电路,检波电路,延时电路等组成,其电路原理图如下图所示。
工作原理:(1)整流稳压电路:由桥式整流电路(VD1...4组成),二极管稳压电路VS 和滤波电容C1构成。
R1为分压电阻,VS稳压二极管输出9.1V的稳定直流电压,为后级电路提供工作电源。
(2)可控硅开关PCR406:起开关作用(非常重要),控制灯的亮和灭。
A、K两极并联在整流电路的输出端,作为负载,G极受控制电路的控制,当G得到一个高电压时,则可控硅导通,灯亮;高电压消失,则可控硅断开,灯灭。
(3)话筒放大电路:由R2、Mic组成话筒拾音电路,话筒上端得到音频信号,通过C2耦合到VT1组成放大电路,C3是输出耦合电容。
R3、R4为VT1的偏置电阻。
电路中可以改变电路中R2的阻值大小和C2的容量大小,去调节声控的灵敏度。
(4)光敏控制电路:音频输出电压通过C3、R5耦合送到音频放大电路,用光敏电阻R10接地。
光敏电阻R10有光照时,电阻非常小,音频信号被光敏电阻R10短路,无法往后级输送,即在白天灯不亮;晚上无光照时光敏电阻R10阻值很大,达到MΩ级以上,相当于开路,音频信号不受影响继续往后级输送。
(5)音频放大电路:因话筒输出的音频信号小,不能满足检波的需要。
所以采用两个三极管组成的多极放大电路,即由一支NPN三极管VT2和一支PNP三极管VT3互补,实现放大。
R6、R7为互补放大电路的偏置电阻。
(6)检波电路:音频信号是交流信号,不能用交流信号控制可控硅,需转换为直流信号,才能控制可控硅,由VD5(采用的1N4148)组成,由于两级音频放大电路输出信号大,足以使VD5导通,输出音频信号的正半周对延时电容C4进行充电。
(7)延时电路:由C4、R8、VT4、R9组成,检波二极管VD5取得音频信号正半周时,对C4充电,C4充电后得到的直流电压,就是控制电压。
电气自动化声光控制楼道灯开关

B,三极管 VT又受 R2 、R 3分压正偏导通 ,使 A得 3 脚输 出高
电压 , A的4 N输出低 电压 , 二极管VD1 无正偏截止 。 但是 电容
在 白天光较 强时 , 光敏 电阻RG的阻值较低 ( 约为 1 . 2 kQ) , 器C 2 正极电压不会很快降低 , 它通过 电阻器R6 放 电。 由于 电阻
2 . 1 . 2 电源 设 计 原 理
降压过程是 将2 2 0 V单相 交流电压直接输 入有一定匝数 比的
它是采用晶体管制造工艺在硅 晶片上生产四个各 自独立的二
变压器 , 得到降压后的 电压 。 然后将 变压 器副 边的交流 电压通过 输入与非 门电路 , 然后 采用D I P -1 4 标准封装而成 的双 列1 4 脚直 单 相桥 式整流 电路 , 得到脉动 系数较大 的直流 电压 。 为了减小电 插 式 结 构 。 压的脉动 , 将经过整流桥 整流后的直流电压通入 由滤波电容构成 2 . 4 延 时 电路
光 控
不发光 ; 而晚 上无灯光或被 遮光 , 并且 有声响 时灯泡发光 。 本 文阐述 了电气 自动化 声光控制楼道 灯开 关。
关键 词 : 电路 设 计 声控
月 l J 舌
在晚上光线较暗时 , 光敏 电阻R G的阻值变大 ( 最大 约为5 0 M
电路的设计主要是 基于用声光控开关代替住宅小区的楼道上 Q) ,R5 、R G串联对 1 2 V电压分压 , 在晚上我们 要求此端输出 的开关 , 只有在天黑以后 , 当有人走过楼梯通道 , 发 出脚步 声或 高 电 平 ,若 此 时 有 声音 即 声 控 部 分 输 出高 电平 ,则 芯 片
2 . 2 光信 号 电路
2 . 2 . 1 光 信 号 收集 电 路 ( 1 ) 光 信 号 收 集 电 路 的 设 计 对 于 光 信 号 的 设 计 ,我 们 要 求 在 白天 与 晚 上 R5 与 RG间 的
楼道声控开关原理及检修

楼道声控开关原理及检修江苏福满现在居民住宅楼的楼梯走道大部分都安装的声控开关,利用晚间人们的脚步声,说话声去点亮楼梯内的照明灯,为人们提供照明方便。
原理见附图所示:220V交流电压经整流后经220k电阻降压,电容滤波,5V稳压管稳压给4069提供工作电压。
在白天2CU受光照呈低阻。
第○13脚为低电平,不受白天楼梯内声音的控制,第⑧脚也为低电平,可控硅没有触发电压,灯泡不亮,晚上2CU无光照呈高阻状态。
第○13脚仍为低电平,但只要楼梯走道内有脚步声,说话声或其它声响,压电陶瓷片拾取的微弱声音经第①、②脚向反相器作线性放大,其第④脚输出反相的矩形波由电容耦合至第○13脚,致使第⑩脚输出高电平,经1N4148二极管给1μF电容充电,第⑥脚为0,第⑧脚为1,可控硅有触发电压导通,灯泡点亮。
4069靠100μF上的电荷维持供电,声音消失后,第⑩脚恢复为0,1N4148反偏,1μF通过22MΩ电阻放电,约15秒左右后第⑤脚为0,⑧脚为0,可控硅无导通电压而截止关断,照明灯自动熄灭。
常见故障:1.有声响时,白天灯自动点亮。
一般是2CU性能不良造成。
经检查发现楼道内小广告复盖2CU接收口,撕去广告,故障排除。
平时应注意2CU接收口的清洁卫生。
2.有声响时,晚间灯不亮。
排除灯泡断丝情况后,发现第④脚耦合电容损坏,用一只22P优质电容换之,整机恢复工作。
3.有声响时,晚间灯即亮即灭。
一般为1μF电容损坏、漏电引起,只要换之即可排除故障。
四、有声响时,晚间灯常亮,不能自动熄灭。
经检查发现1N4148短路,一直为1μF电容充电,致使照明灯常亮,换之故障消失。
本文摘自<<家庭电子>>。
简单楼道声控灯电路原理

简单楼道声控灯电路原理
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲简单楼道声控灯电路原理,这可太有意思啦!
你想啊,每次你晚上走在楼道里,“啪”的一下,灯就亮了,是不是感觉特别神奇?就像有个小精灵在默默为你服务呢!好比你在黑暗中摸索,突然有了一束光为你照亮前路,那是多么让人安心的事儿啊!
其实声控灯电路原理说起来也不难理解。
首先呢,有个声音传感器,它就像是一个小耳朵,时刻在听着周围的动静。
比如说,你大声地咳嗽一声,这个小耳朵就听到了,并把声音信号转化成电信号。
然后呢,这电信号会传给一个控制电路,这个控制电路就像是一个聪明的大脑,它能判断这个信号是不是达到了开灯的标准。
如果达到了,它就会下达指令,“啪”,灯就亮啦!比如说,你轻轻走过去,声音很小,它可能就不理你,等你大声一点,它就立马响应啦!
“哎呀,这有啥神奇的呀!”有人可能会这么说。
但你想想看呀,这简单的原理却能给我们的生活带来多大的方便呀!大半夜回家,不用抹黑找开关,多好呀!而且,它还能省电呢,没人的时候它就不亮,多节能呀!
再说说里面的那些零件,那可都是有大用处的。
就像一支球队里的每个球员,都有自己的职责和位置,少了谁都不行呢!这声音传感器就是那个能最先察觉情况的前锋,控制电路就是那个指挥全局的教练,而灯泡呢,自然就是那个给大家带来光明的明星球员啦!
总之,简单楼道声控灯电路原理虽然看起来不复杂,但却有着大大的能量和用处。
它就像是我们生活中的一个小惊喜,默默地为我们服务着。
所以呀,我们可别小看了这些小小的发明和原理,它们真的能让我们的生活变得更美好呢!怎么样,是不是对这个声控灯电路原理更感兴趣啦?。
楼道声控开关控制电路实验报告
第一章设计任务及要求设计说明:1、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。
2、设计合理的控制电路控制灯泡:设计一个灵敏度较高的声光控制开关,行人只要发出声音就能将电路触发,电路仅使用一只555定时器、一个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20s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。
要求:设计一个楼道声光控灯控制电路是灯泡持续亮20秒后熄灭。
第二章设计方案对于楼道声控开关控制电路的制作有四个方面:一:电源模块,二:信号模块,三:延时电路,四:控制电路。
电源模块为整个电路提供稳定的直流电源,驱动芯片555和控制电路。
信号模块分为声音信号收集模块(用开关模拟)和光信号收集模块。
光信号收集模块将光强度的改变转变为电压的改变,与声音信号一起控制芯片的输入。
延时模块是在光信号和声音信号的共同作用下工作,起到延时的作用。
被控制模块在延时模块的作用下工作,达到设计的目的。
第三章设计原理与电路首先利用由变压器、整流桥及稳压芯片构成直流电源,为后续电路提供电源。
其次,有光敏传感器及模拟开关模拟光信号和声音信号的产生。
然后产生的光信号和声音信号直接控制延时电路中555芯片的置位端与信号输入端,由555芯片构成单稳态触发器以作为延时电路。
再由延时电路产生的高低电平信号控制电磁继电器的开关,由电磁继电器的通断控制灯泡的电源。
图3-1(电路原理框图)3-1 控制电路组成及原理组成:电源部分由变压器,整流桥和稳压芯片7812组成,得到12V的直流电。
声光控楼道灯工作原理
声光控楼道灯工作原理1. 什么是声光控楼道灯你有没有想过,楼道里的灯为什么能自己亮起来?就像你走进一个神秘的魔法世界一样,没按开关,灯就乖乖亮了。
这就是声光控楼道灯的魅力所在,听起来高大上,其实就是利用声音和光线来控制的灯。
你一走进楼道,灯就开始工作,简直像个忠实的小跟班,照亮你回家的路。
1.1 声控的工作原理声控灯其实很简单。
它里面有个“小耳朵”,可以听到你说话、打电话,甚至是你轻轻走路的声音。
只要声音达到一定的分贝,这盏灯就会“哟!有人来了!”然后立刻亮起来。
想象一下,在你大晚上走在楼道里,脚步轻轻响起,灯光突然点亮,真的感觉自己像个明星一样,受到了热烈的欢迎。
1.2 光控的工作原理除了声音,楼道灯还会根据光线的变化来工作。
也就是说,当外面变得黑乎乎的,或者阳光渐渐消失时,灯就会像“早起的小鸟”,主动亮起。
这一切都是为了让你不至于在漆黑的楼道里摔个跟头,真是个贴心的小伙伴呢。
2. 声光控楼道灯的优点说到优点,那可真是数不胜数。
首先,它能节省电。
想象一下,如果每次你走过楼道都要手动开关灯,那得浪费多少电啊?有了声光控楼道灯,只要你一出现,灯就会亮,走了它又会自动熄灭,这就像是“随叫随到”的好朋友,真是太省心了!2.1 提升安全性再说说安全性。
尤其是在晚上,走在空荡荡的楼道里,突然黑乎乎的,谁都会有点怕怕的。
声光控楼道灯可以让你在黑暗中感到安心,路途再短也不会觉得孤单。
灯光亮起的时候,仿佛是在对你说:“放心,哥们,路上有我陪着你!”2.2 使用寿命长而且,这种灯的使用寿命也很长。
很多传统的灯泡,几个月就得换,麻烦得很。
而声光控灯一般都是LED灯,耐用又省电,简直像是个“长青树”,一直陪伴着你,直到你都忘了它的存在。
3. 如何选择声光控楼道灯那么,怎么选择一款合适的声光控楼道灯呢?别担心,接下来就给你支几招。
3.1 功率和亮度首先,看看功率和亮度。
一般来说,功率在3到10瓦之间的灯,亮度刚好适合楼道,不会太刺眼,也不会太暗。
浅谈楼道声控灯工作原理
浅谈楼道声控灯工作原理楼道声控灯是一种智能化设备,它能根据楼道中的声音变化自动开关灯光。
其工作原理主要包括声音感应、处理与控制三个步骤。
声音感应是楼道声控灯的核心技术。
它通过内置的麦克风感应器,能够接收到楼道中的声音信号。
当有人经过楼道时,会产生声音波动,经过麦克风感应器转化为电信号。
这些电信号经过放大和滤波等处理,被送入声音处理模块。
声音处理模块是楼道声控灯的控制中枢,它能对声音信号进行分析和处理。
首先,它会判断声音信号的幅度和频率等特征,以排除一些环境噪声的影响。
然后,它会对声音信号的变化进行检测和分析,以确定是否有人经过楼道。
当检测到有人通过时,声音处理模块会发送信号给控制模块,以触发开关灯光的命令。
控制模块是楼道声控灯的执行部分,它根据声音处理模块发送的指令来控制灯光的开关。
当声音处理模块检测到有人通过时,控制模块会启动开关灯光的机制,给灯管供电,使其亮起。
当一定时间内未再次检测到声音信号时,控制模块会判断楼道中已没有人经过,便自动关闭灯光,实现节能的目的。
除了基本的工作原理外,楼道声控灯还可以配备其他功能。
例如,它可以设置延时关闭功能,即在一定时间内未再次检测到声音信号时才关闭灯光,以防止光线突然变暗而引发安全隐患。
此外,它还可以设置灵敏度调节功能,通过调节声音处理模块的敏感度,适应不同环境下的声音变化。
在实际使用中,楼道声控灯具有广泛的应用前景。
首先,它可以提高楼道照明的自动化程度,不仅方便了居民的出行,还减少了人工管理的成本。
其次,它可以有效节约能源,当楼道无人时自动关闭灯光,避免了能源的浪费。
此外,楼道声控灯还可以在一些特殊情况下发挥安全保障的作用,例如可在夜间检测到异常声音时提醒相关人员。
总之,在当前节能环保的大背景下,楼道声控灯作为智能化照明设备的一种,具有广泛的应用前景和发展潜力。
通过合理的设置和使用,能够为人们提供更加舒适、安全、节能的居住环境。
浅谈楼道声控灯工作原理
声控灯是一种声控电子照明装置,声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。
而声控灯有一种有趣的现象,那就是光线充足时,任你发出多大的声音都不亮;但在黑夜,轻轻一声它就发出了亮光,这是为什么呢?原来声控灯还光控电路,以使其在光线足够的时候不工作,所以声控灯的控制盒是声、光同时控制的,在光亮度能达到的情况下,灯不会亮。
你可以做一个小实验,你可以用手遮挡声控开关的光控原件然后再发出声音,灯就会亮了关键词:声控灯;音频放大器;选频电路;1 引言声控灯是一种由自然光控制其熄与亮的光控灯。
声控灯是利用触发元件、开关控制元件及对自然光敏感的光敏电阻组成开关控制路线,控制照明用灯的开关,该控制路线惟独7 个零件,该实用新型具有结构简单、容易调试、成本低等特点,合用于任何可用自然光控制熄、亮的环境,特殊是公共场合,它可减少人工开关电灯的麻烦,也避免了忘记关灯而造成的用电浪费。
固然,也有弊端,由于开关的频率比较高,灯泡的寿命大大降低,同时,也造成为了一定的噪音污染。
也就是说,在遇到声控灯时,人们往往是用不同的办法,让它发光照明。
但有一点是相同的:不管采用何种方法,一定要发出声音才可以。
12原理声控灯包括灯负载RL、可控硅SCR、话筒MIC 及声控电路,灯负载RL 与可控硅SCR 串接后与电源相连,话筒将声音信号转换成电信号,声控电路通过声音信号控制可控硅SCR 的导通状态,其特征在于,所述声控电路包括电源部份,谐振放大部份及触发器,电源部份通过电容降压、整流及稳压提供声控电路所需的直流电压,谐振放大部份包括多极三极管放大,话筒接在第一级放大三极管的基极上并由电容耦合,一个由电感和电容构成的振荡电路接在末级放大三极管的基极上,放大后的信号影响触发器的翻转,并最终控制可控硅的控制极的电位。
包括灯负载RL、可控硅SCR、话筒MIC 及声控电路,灯负载RL 与可控硅SCR 串接后与电源相连,话筒将声音信号转换成电信号,声控电路通过声音信号控制可控硅SCR 的导通状态,其特征在于,所述声控电路包括电源部份,谐振放大部份及触发器,电源部份通过电容降压、整流及稳压提供声控电路所需的直流电压,谐振放大部份包括多极三极管放大,话筒接在第一级放大三极管的基极上并由2电容耦合,一个由电感和电容构成的振荡电路接在末级放大三极管的基极上,放大后的信号影响触发器的翻转,并最终控制可控硅的控制极的电位。
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电子技术综合设计楼道触摸延时开关2017年月日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 (1)第二章电路的设计 (2)2.1触摸延时电路的设计 (2)2.1.1 555计时器 (2)2.1.2延时电路设计原理 (3)2.2桥式整流电路原理 (4)2.2.1单项桥式整流电路组成 (4)2.2.2单项桥式整流电路工作原理 (5)2.3滤波电路和稳压电路 (6)2.3.1滤波电路 (6)2.3.2稳压电路 (6)2.5整体系统的概述 (8)第三章电路的仿真 (9)3.1 Multisim (9)3.2仿真 (10)第四章心的与体会 (15)附录一 555定时器 (16)附录二元件参数 (19)第一章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。
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,延时一分钟,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。
触摸式延时控制开光具备以下功能特点:节约电能,无触点,无污染,安全可靠。
为完成设计要求,设计电路应由如下几个部分组成:1.完成由NE555定时器组成的单稳态电路实现对触摸开关的延时。
2.由单项桥式整流电路,闻言管等构成5V的直流电源。
设计原理图如下:由设计原理图可知该电路应由几部分组成,而且各个部分相对独立,因此,在进行设计电路的时可将各个部分分别设计,独立选择器件,独立测试,最后将这几部分进行组装、调试,达到设计完整楼道触摸延时开关的目的。
第二章电路的设计2.1触摸延时电路的设计2.1.1 555计时器555计时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路,因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名。
此电路后来竟风靡世界。
目前,流行的产品主要有4个:BJT两个:555,556(含有两个555);CMOS两个:7555,7556(含有两个7555)。
555定时器的电路如图所示。
它由三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电晶体管T、与非门和反相器组成。
2.1.2延时电路设计原理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。
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。
平时由于触摸端无感应电压,电容1C 通过555第7脚放电完毕,第3脚输出为低电平,继电器KS 释放,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2C 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,电灯点亮。
同时,555第7脚内部截止,电源便通过1R 给1C 充电,这就是定时的开始。
当电容1C 上电压上升至电源电压的2/3时,555第7脚导通使1C 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1R 、1C 决定:1T =1.111C R ⨯根据设计需要延时一分钟1T =60s ,设1C =100μF ,则1R =111.1C T =00001.01.160⨯S ≈550K Ω2.2桥式整流电路原理整流电路是利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器副边电压的极性分别导通,将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单向的脉动电压。
2.2.1单项桥式整流电路组成U2图2-1触摸延时电路原理图2-2单项桥式整流电路2.2.2单项桥式整流电路工作原理设变压器副边电压t U u ωsin 222=,U 2为其有效值由图2.2可看出,电路中采用四个二极管,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 2 的正半周内,二极管 D1 、 D 3 导通, D 2 、 D 4 截 止,在负载 RL 上得到上正下负的输出电压;在负半周内,正好相反, D1 、 D 3 截止,D 2 、 D 4 导通,流过负载 RL 的电流方向与正半周一致。
因此,利用变压器的一个副边绕组和四个二极管,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。
如图2-3所示为单相桥式整流电路各部分的电压和电流的波形。
图2-3桥式整流电路电流、电压波形2.3滤波电路和稳压电路2.3.1滤波电路滤波电路利用电阻抗元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。
电容器 C 对直流开路,对交流阻抗小,所以 C 应该并联在负载两端。
经过滤波电路后,既可保留直流分量,又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。
电路工作原理滤波电容容量大,因此一般采用电解电容,在接线时要注意电解电容的正、负极。
电容滤波电路利用电容的充、放电作用,使输出电压趋于平滑。
当 U 2 为正半周并且数值大于电容两端电压 UC 时,二极管 D1 和 D 3 管导通,D 2 和D 4 管截止,电流一路流经负载电阻 RL ,另一路对电容 C 充电。
当 UC ≥ U 2 ,导致 D1 和 D 3 管反向偏置而截止,电容通过负载电阻 RL 放电, UC 按指数规律缓慢下降。
当 U 2 为负半周幅值变化到恰好大于 UC 时, D 2 和 D 4 因加正向电压变为导通状2.3.2稳压电路1.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阴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,因此稳压管在电路中起到了稳压的作用。
图2-4 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。
2稳压电路U1图2—5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变化。
因此,稳压电路的作用是将使整流滤波后的直流电压基本上不随交流电网电压或负载的变化而变化。
2.5整体系统的概述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,得一个较小的交流电压,经整流,滤波得到一个直流电压,在经过稳压电路得到一个稳定的直流电压为555定时器提供工作电压。
当需要开灯时,用手触摸一下开关,触发信号电压加到555的触发端,使555的输出由低电平变成高电平,继电器KS 吸合,220V交流电形成回路,点灯点亮。
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的触发端由高电平回到低电平,继电器释放,220V交流电形成的回路断开,电灯熄灭。
这就是触摸延时开关的原理。
图2-8楼道延时开关原理图第三章电路的仿真3.1 MultisimMultisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows 为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
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3.2仿真1直流稳压电源仿真图3-1直流稳压电路图3-2直流稳压仿真值2延时电路的仿真图3-2 延时电路图3-2延时电路保持高电平输出波形3楼道延时开关电路仿真图3-3楼道触摸延时开关电路原理图1)开关断开状态图3-4计时器输出端为低电平时的波形1按设计方案连接仿真电路,当开关未闭合时,555继电器输出端为低电平,继电器保持断开状态,灯泡保持熄灭。
2)开关闭合状态图3-5开关按下后555计时器输出端由低电平变为高电平当开关闭合时,5V电压加在555计时器的触发端,使输出端信号有低电平变为高电平,继电器衔铁闭合,照明电路接通,灯泡点亮。
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。