延时触摸开关的电子技术课程设计docWord文档下载推荐.docx

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2013.12.20

课程名称

电子技术课程设计

课程编号

121202306

设计地点

电工电子实验分室

408、409室

一、课程设计（论文）目的

通过课程设计，使学生加巩固和加深对电子电路基本知识的理解，学会查寻资料、方案设计、方案比较，以及单元电路设计计算等环节，及系统电路的构成。

进一步提高学生综合运用所学知识的能力，提高分析解决实际问题的能力。

锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领，通过此综合训练,为以后毕业设计打下一定的基础。

二、已知技术参数和条件

用中小规模集成芯片设计并制作延时触摸开关电路。

1．熟悉几种常用集成数字芯片，掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。

2．触摸输入端，改变电路的输出状态，使输出状态维持在一段时间内保持不变。

3．负载端接一个发光二极管，用来显示电路的输出状态。

4．熟悉和掌握555时基电路的引脚和功能。

5．完成全电路理论设计、制作、调试，并画出电路原理图。

三、任务和要求

1.按学校规定的格式编写设计论文。

2.论文主要内容有：

①课题名称。

②设计任务和要求。

③方案选择与论证。

④方案的原理框图，系统电路图，以及运行说明；

单元电路设计与计算说明；

元器件选择和电路参数计算的说明等。

⑤用protuse或其它仿真软件对设计电路仿真调试。

对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；

测试、记录、整理与结果分析。

⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。

注：

1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；

2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）

胡宴如主编.《模拟电子技术基础》.高等教育出版社.2011年

张克农主编.《数字电子技术.高教出版社出版.第一版.2010年

彭介华主编.《电子技术课程设计指导》.高教出版社出版.第一版.2002年

《电子电工实验指导书》

电子电工实验室可以提供的主要仪器设备：

示波器　型号规格VP-5220、电子学习机　型号规格WL-V、万用表　MF10；

以及分立元件、或中规模集成芯片。

五、进度安排

2013年11月25日--26日：

收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务何要求

2013年11月27日：

总体方案设计，方案比较，选定方案；

2013年11月28日-12月2日：

单元电路设计，参数计算，元器件选择，电路图；

2013年12月3日-4日：

系统调试改进

2013年12月5日5：

整理撰写设计论文；

2013年12月6日：

答辩

六、教研室审批意见

设计目的明确，要求合理，难度适中，符合课程设计教学要求。

教研室主任（签字）：

2013年11月18日

七|、主管教学主任意见

符合课程设计要求

主管主任（签字）：

2013年12月20日

八、备注

指导教师（签字）：

学生（签字）：

邵阳学院课程设计（论文）评阅表

学生姓名学号

系电气工程系专业班级自动化

题目名称延时触摸开关电路的设计课程名称电子技术课程设计

一、学生自我总结

这次电子技术课程设计让我受益匪浅，无论从知识上还是其他的各个方面。

我们通过使用电子技术的相关知识自己设计延时触摸开关电路，不仅能够理论联系实际的学习，而且提高了对电子技术的理解水平。

在这次课程设计中又让我体会到了合作与团结的力量，当遇到不会或是设计不出来的地方，我们就会在一起讨论或者是同学之间相互帮助。

团结就是力量，无论在现在的学习中还是在以后的工作中，团结都是至关重要的，有了团结会有更多的理念、更多的思维、更多的情感。

学生签名：

年月日

二、指导教师评定

评分项目

平时成绩

论文

综合成绩

权重

30

40

单项成绩

指导教师评语：

指导教师（签名）：

年月日

1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；

2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

摘要

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。

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。

设计表明这种开关制作简单，安全可靠。

关键词：

555定时器；

触摸式电路；

模拟电路与数字电路；

继电器

摘要…………………………………………………………………….…….I

1设计的任务与要求…………...……………………………………………1

1.1设计的任务..………………………………………………..1

1.2设计的要求……………………………………….…...……3

2总体设计和系统框图……………………………..……….………………7

2.1触摸延时设计方案………………………………………..……………..7

2.2直流稳压电源设计方案………………………………………..……..8

2.3控制电路设计方案………………………………………………………9

2.4电路系统总体设计……………………………………………………10

3设计方案……………………………………………………………….…11

3.1555定时器……………………………………………………………

3.2延时电路……………………………………………………………

3.3控制电路……………………………………………………………

4系统仿真…………………………………………………………………….

4.1仿真控制原理及仿真图………………………………………………..

5设计结果分析…………………………………………………………….

5.1系统能实现的功能………………………………………………………

5.2系统所用器件一览表……………………………………………………..

参考文献…………………………………………………………………….12

1设计目的

1.1熟悉晶闸管的开关作用

1.1.1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。

1.1.2晶闸管的结构和工作原理

晶闸管是四层三端器件，它有J1、J2、J3三个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

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J2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。

硅PNP管和硅NPN管相应的电流放大系数α1和α2随其发射极电流的改变而急剧变化。

当晶闸管承受正向阳极电压，而门极未接受电压的情况下，Ig=0，（α1+α2）很小，故晶闸管的阳极电流Ia≈ICO，晶闸管处于正向阻断状态；

当晶闸管在正向门极电压下，从门极G流入电流Ig，由于足够大的Ig流经NPN管的发射结，从而提高放大系数α2，产生足够大的集电极电流IC2流过PNP管的发射结，并提高了PNP管的电流放大系数α1，产生更大的集电极电流IC1流经NPN管的发射结，这样强烈的正反馈过程迅速进行。

当α1和α2随发射极电流增加而使得（α1+α2）≈1时，分母1-（α1+α2）≈0，因此提高了晶闸管的阳极电流Ia。

这时，流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定，晶闸管已处于正向导通状态。

晶闸管导通后，1-（α1+α2）≈0，即使此时门极电流Ig=0，晶闸管仍能保持原来的阳极电流Ia而继续导通，门极已失去作用。

在晶闸管导通后，如果不断地减小电源电压或增大回路电阻，使阳极电流Ia减小到维持电流IH以下时，由于α1和α2迅速下降，晶闸管恢复到阻断状态。

1.1.3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。

1.1.4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1-1晶闸管管脚

　　●性能的差别：

将旋钮拨至R×

1挡，对于1～6A单向晶闸管，红笔接K极，黑笔同时接通G、A极，在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极，指针应指示几十欧至一百欧，此时可控硅已被触发，且触发电压低（或触发电流小）。

然后瞬时断开A极再接通，指针应退回∞位置，则表明可控硅良好。

对于1～6A双向晶闸管，红笔接T1极，黑笔同时接G、T2极，在保证黑笔不脱离T2极的前提下断开G极，指针应指示为几十至一百多欧（视晶闸管电流大小、厂家不同而异）。

然后将两笔对调，重复上述步骤测一次，指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧，则表明晶闸管良好，且触发电压（或电流）小。

若保持接通A极或T2极时断开G极，指针立即退回∞位置，则说明晶闸管触发电流太大或损坏。

可按图2方法进一步测量，对于单向晶闸管，闭合开关K，灯应发亮，断开K灯仍不息灭，否则说明晶闸管损坏。

对于双向晶闸管，闭合开关K，灯应发亮，断开K，灯应不息灭。

然后将电池反接，重复上述步骤，均应是同一结果，才说明是好的。

否则说明该器件已损坏。

1.2掌握桥式整流电路原理

1.2.1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为“－”时应有电流留出a点，a为“-”、b为“＋”时应有电流流入a点；

相反，a为“＋”、ｂ为“－”时应有电流流入ｂ点，ａ为“－”、ｂ为“＋”时应有电流流出ｂ点；

因而ａ和ｂ点均应分别接两只二极管，以引导电流；

如图2-3所示。

图1-2桥式整流原理

1.2.2工作原理

设变压器副边电压

，U2为其有效值。

当ｕ2为正半周时，电流由a点流出，经过V1、RL、D3流入b点，因而负载电阻RL上的电压等于变压器副边电压