触摸式延迟照明灯.docx

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触摸式延迟照明灯

题目_______触摸式延迟照明灯_________

班级__________09计科二班___________

学号____________________

姓名____________________________

指导___________万军老师_____________

时间______2011.11.10-2011.11.17_____

景德镇陶瓷学院

课程设计任务书

班级：

09计科二班姓名：

指导教师：

万军老师2011年11月15日

设计题目：

触摸式延迟照明灯

设计任务

与

要

求

查找一个感兴趣的电工电子技术应用电路，要求电子元件超过30~50个或以上，根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务：

1、分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述；

2、对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路，分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等；

3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息；

4、对整体电路原理进行完整功能描述；

5、列出标准的元件清单；

设计

步骤

1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书；

2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；

3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；

4、列出标准的元件清单；

5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明；

6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。

设计说明书字数不得少于3000字。

参考资料

[1]阎石等.《数字电路技术基础》第五版，北京：

高等教育出版社，2006.5

[2]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.GB16915.1C～4-2003《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.

[3]曾仲庆.省电延时开关[J].电子制作,1996.05

[4]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,2000.03

[5]薛立峰;.手触式延时开关[J].电子制作,1997.04

目录

1、引言...............................……………………………………...1

2、总体方案与原理说明.................................2

3、555时基电路...................3

4、晶闸管开关电路........................................4

5、触摸电路.......................................5

6、总体电路原理相关说明.................................6

7、总体电路原理图.....................................7

8、元件清单；.........................................8

9、参考文献........................................9

10、设计心得体会.....................................……………10

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。

用普通开关去控制楼道里的照明灯常常会出现“长明灯”现象，这样会造成资源的浪费。

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。

用手一摸延时触摸灯的触摸片电灯亮10秒后自动熄灭，既节电又十分方便.使用这种开关可节电80％,延长灯泡寿命5倍以上,开关本身使用寿命可达10万次以上。

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触摸式延迟照明灯电路的设计。

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，电灯就在不断的发展，在现代电子技术工作者，给电灯赋予了各种各样的功能，使其演变成了自动化和智能化，更好地方便人们的生活。

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。

1、总体方案与原理说明

延时开关可以单独由分立元件实现，在本设计中我选择555定时器来制作多点控制触摸延时开关电路，由555时基电路、电源电路、晶闸管开关电路及触摸电路等几部分组成。

本开关触摸电路由晶体管VT放大电路完成，用它来取代触摸式照明灯延迟开关

（1）中的二极管VT2，电路的其他部分均一样。

555时基电路A也接成单稳态工作模式，平时555处于稳定态，其3脚输出低电平，VTH截止，灯EL不亮。

当有人触摸电极片M时，经人体泄漏的50Hz工频信号由高阻电阻器R5注入晶体管VT的基极，经VT放大，信号的负半周足以使VT导通，555时基电路2脚即获得低电平触发信号，电路翻转进入暂态，3脚输出高电平，经R2加到VTH的控制极，使VTH开通，EL点亮发光。

约经t=.1R3C3，暂态结束，555时基电路翻回稳态，3脚恢复低电平，VTH因失去触发电流当交流电过零时即关断，照明灯EL熄灭。

附：

此开关可以应用在走廊、楼道、卫生间、地下室等地。

当然为满足不同的需要可以对此开关做相应的改进。

比如在一些特殊场所，不同的时间可能需要性能的开关。

这时候可以在原开关上加一个附加控制装置，使其实现性能的随时转换。

在实际应用中需要注意的是，此开关最好是负载10至100W的白炽灯，且不能接电感性负载，否则电路中电流过大可能会损坏晶闸管。

由于对电子电路计算的方法不大熟悉,图中各元件的数值都采用估计的方法,可能会存在一些问题。

2、555时基电路：

555时基电路A也接成单稳态工作模式，平时555处于稳定态，其3脚输出低电平，VTH截止，灯EL不亮。

电路如图1所示。

图1.555时基电路

3、晶闸管开关电路：

当有人触摸电极片M时，经人体泄漏的50Hz工频信号由高阻电阻器R5注入晶体管VT的基极，经VT放大，信号的负半周足以使VT导通，555时基电路2脚即获得低电平触发信号，电路翻转进入暂态，3脚输出高电平，经R2加到VTH的控制极，使VTH开通，EL点亮发光。

约经t=.1R3C3，暂态结束，555时基电路翻回稳态，3脚恢复低电平，VTH因失去触发电流当交流电过零时即关断，照明灯EL熄灭。

晶闸管开关电路如图2

图2.晶闸管开关电路

4、触摸电路：

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。

触摸电路如图3所示。

图3.触摸电路

5、总体电路原理相关说明

利用人体的感应电压触发的,因为在我们的环境里我很多的电磁波,都会使人体产生感应电压,就是这个原理.因为有了感应电压才能触发触摸开关的输入三级管（一般是高输入阻抗的COMS管）使它导通,从而控制电路开关.手指比较干燥，或者接触面积较小，都无法形成的足够的出发电流。

在电路里面有时间继电器吧，延时就是靠他来完成的

当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器就是时间继电器。

当线圈加上信号后，通过减缓电磁铁的磁场变化而后的延时的时间继电器叫电磁时间继电器；由分立元件组成的电子延时线路所构成的时间继电器，或由固体延时线路构成的时间继电器叫电子时间继电器；由电子或固体延时线路和电磁继电器组合构成的时间继电器叫混合式时间继电器。

它们的作用原理都相同，就是在时间继电器线圈上加入或断开电源，经过你给定的时间后而动作，来控制主线路的接通与断开。

6、总体电路原理图

多点控制走廊延时开关电路原理图如图4所示。

图4.触摸式延迟照明灯电路原理图

7、元件清单

●VTH应采用触发电流较小的1A、400～600V小型塑封双向晶闸管，如MAC94A4、MAC97A6型等。

　●VT选用9013型等硅NPN小功率晶体管，要求β≥150。

　●VD选用IN4001～IN4007型等硅整流二极管，VD2选用IN4148型硅开关二极管。

●VS最好选用12V、1W稳压二极管，如UZP-12B、IN4742型等。

●R1～R4均可用普通1/8W碳膜电阻器；R5为触摸时安全隔离电阻，最好采用1/4W金属膜高阻值电阻器，以确保使用者的安全。

　●C1用耐压400～600V的聚丙烯电容器，如CBB-400V、CBB-600V型等；C2、C3用耐压16V的铝电解电容器；C4为普通瓷介电容器。

　●M可用面积为15mm×15mm左右的镀锡铁皮，用环氧树脂胶将其粘贴在86系列开关盒的塑料盖板上，在背面引出导线接电阻R５。

　●EL为普通白织灯泡，功率以不超过100W为宜。

参考文献

[1]阎石等.《数字电路技术基础》第五版，北京：

高等教育出版社，2006.5

[2]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.GB16915.1C～4-2003《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.

[3]曾仲庆.省电延时开关[J].电子制作,1996.05

[4]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,2000.03

[5]薛立峰;.手触式延时开关[J].电子制作,1997.04

设计心得体会

通过这次通过楼道开关的制作，给我最大的体会是对一个程序整体的把握和控制，只有将子程序有效的结合起来，才能完成设计的目的。

另外，在程序的调试过程中，我也遇到了很多意想不到的困难，在老师的帮助和自己的不懈努力下，我对伟福这款仿真软件有了更深的认识，将困难一一克服，使程序编译成功，仿真实现。

同时通过这十几天的课程设计，使我们重新学习了模电和数电知识，学会了将理论与实践结合了起来。

感觉到知道的搜集和综合的必要性。

除此之外，还特别学会了pretel画图软件。

当然仅仅通过这几天的学习还远远不够的，现在学的只是个入门，但我对它已经有了浓厚的兴趣，可以肯定的是今后我会进一步深入去学习它，达到应用实践的目的。