触摸式延时照明灯.docx

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触摸式延时照明灯

触摸式延时照明灯

（一）

类别：

显示与光电   阅读：

1521

本例介绍的触摸式延时照明灯采用二线制接法，而不必更改室内原有布线，非常适宜楼梯走道照明灯。

工作原理

触摸式延时照明灯

（一）的电路如图所示。

二极管VD1一VD4、晶闸管VS组成开关的主回路，三极管VTl、VT2等组成开关的控制回路。

平时VTl、VT2均处于截止状态，VS阻断，电灯EL不亮。

此时220V交流电经VD1一VD4整流、R3和VD6使发光二极管VD5点亮，用作夜间指示开关位置。

这时流过EL的电流仅2mA左右，不足以使电灯发光。

需要开灯时，只要用手指摸一下触摸电极片M，因人体的泄漏电流经RS、R6注人VT2的基极，使VT2迅速导通，VT2的集电极变为低电平，竹1也随之导通，因此有触发电流经VTI注人VS的门极使晶闸管开通，电灯EL就通电发光。

在VT2导通瞬间，电容器C1通过VT2的c一e极间被并联在稳压管VD6的两端，因此被迅速充上约12V的直流电荷。

电灯点亮后，人手离开电极M，三极管VT2恢复截止，但由于C1所贮存电荷通过R1向VTI发射结放电，使VTI继续保持导通状态，所以电灯仍能发光。

当Cl电荷放完后，VTI由导通态变为截止

态，VS失去触发电流，当交流电过零时即关断，电灯熄灭。

开关的延迟时间主要由电阻器R1、R2和电容器C1的数值决定，下表提供了一组实验数据供读者参考。

如要进一步增大延迟时间，可以加大电容C1的容量。

除了上述的主要因素外，VTI的月值及VS的触发灵敏度对延迟时间也有影响。

元器件选择

VTI采用9012或3CG12型硅PNP中功率三极管；VT2选用901j或3DG12、3DK4型硅NPN中功率三极管，要求电流放大系数β值均大于100；VS选用普通小型塑封单向晶闸管，如MCR100一8、2N6565、BT169型等。

VD1一VD4选用1N4004或IN4007型等硅整流二极管；VD6选用12V、0．5W型稳压二极管，如2CW60一12、1N5242、UZ一12B型等；VD5选用Φ5mm圆形红色发光二极管。

R1一R6均可用RTX一1/8W型碳膜电阻器。

C1选用CD1l一25V型电解电容器。

制作与调试

将除R6以外全部元器件焊接在一块自制的印制电路板上，印制板应采用环氧树脂敷铜板制作，尺寸约55mmx35mm。

开关壳体可借用86系列暗开关面板，拆除原开关上的所有结构件只用其面板。

将制作好的电路板固定在暗开关面板的背后，用厚O.lmm铜皮做两个L形引脚，作为开关对外两个引出端，如图所示。

在面板适当部位再开一个小孔，以便让发光管从此孔中伸出。

触摸电极片M可用罐头铁皮剪成20mmx20mm正方形，用502胶粘在开关面板上。

R5和R6是两个高阻值电阻器，是用来保证使用者绝对安全。

R5插焊在印制板上，R6则紧贴在触摸片背后焊接，电阻引线要剪短，另一头焊上一根软接线然后用环氧树脂将R6封固在电极片背后，经过这样处理后触摸电极片M与印制板上任何元器件至少有2.7MΩ以上的电阻，因而可保证使用者的安全。

粘好触摸电极片后，再将电极片M的引出软线（实为R6的引线）与印制板上的电阻R5相连。

此开关接人照明电路时，接法与普通开关完全相同，电路不用调试，即可正常工作。

读者可根据表中所示选取自己所需的延迟时间，由于元器件的离散性，装好后如发现延迟时间不合要求，可以调整R1（或R2）的阻值，即可达到要求。

VD5用于夜间弱照明，方便人们寻找开关。

如不需要此功能，可省去VD5，在电路板上用短导线将VD5焊点短接即可。

本例负载能力为100W,可驱动100W以下的白炽灯泡。

触摸式延时照明灯设计

第一部分 Protel软件的应用

一原理图的绘制

二PCB的图的绘制

具体步骤：

1．先对每个元器件封装，添加封装号，

2.创建网络表，按一下设计中的创建网络列表。

3．在ddb界面中，新建一个.PCB文件。

在新建的过程中可以改变PCB板的大小等制作参数。

4.在PCB文件界面中，加载网络表，按一下设计中的网络表。

5.先按自动布局，再按照自己的要求布局。

6.自动布线，并要布线要求达到100%。

注意事项：

1．可以在.Sch文件中更新PCB板，即按设计中的更新PCB的按钮，则PCB板会按照电路图的改变而更新。

2.生成网络表时如果检查到有错误，则不能生成PCB板。

3．在布局布局时一定要按照同样性质的元器件尽量整齐摆列

4.PCB板要设计得当，要根据电路大小来设计板的大小

第二部分 触摸式延时照明灯设计实习

一、实习时间：

2010-3-01～2010-3-21二、实习地点：

江苏工业学院电工电子实验室三、指导老师：

郇老师

四、实习目的：

通过三星期的电子实习，使我对电子元件及触摸式延时照明灯设计有一定的感性和理性认识，打好了日后学习电子技术课的入门基础。

同时实习使我获得了触摸式延时照明灯设计在实际生产知识和装配技能，培养了我理论联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能力，增强了独立工作的能力。

最主要的是培养了我与其他同学的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。

具体如下：

1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用。

2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。

熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。

3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。

4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。

5.能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。

6.了解电子产品的焊接、调试与维修方法

五．具体安排和个人感受

在刚踏入大二下学期的前三周，我们就开始了属于我们的电子实习，刚开始对于电子实习还是似懂非懂的，就知道老师给我们一些课题，根据上面的题目做出一件成品出来，但具体的做法就不是太清楚了，后来何老师给我们开了个电子实习的动员会，让我们开始慢慢的了解了电子实习的大体过程，和电子实习的日程安排，后来在接下来的前三天里又听了PROTEL软件的使用，和焊接的讲座……

 通过这几天的学习，让我开始对这电子实习的具体步骤有了深刻的了解，在接下来就正式的开始我们的电子实习，在第一周接下来的时间里就开始电子实习的第一步，也是最重要的一步——画电路原理图和PCB图；要是这一步没有做好，那后面得一切就是白搭，也正是这样第一次在我们做出来的电路板就吃亏了（废板），在刚开始画原理图时就遇到了很多问题，所以导致了在下一步导入PCB时出现了很多错误，从而中断了下面的进程，后来问了老师才知道，在画原理图是没有对元器件进行封装，刚听到封装这个词时有点茫然，听了老师的讲解，也明白了是怎么回事了，有经过修改终于在导入PCB时没有遇到错误了（但问题有来了，在封装的时候我们是在哪封装库里找的，没有按照老师发给我们的器材来啊！

也就导致了我们在做第一块板时出现了有些元器件对不上号了，从而前功尽弃，但这次的失败让我们在做第二块的时候有了很多经验），回来后就开始对我们那到得元器件进行测量，在得到一系列的数据后，在做原理图时先把封装元器件的库修改了一下，经过前期的努力，终于画好了原理图，也成功的导入到PCB，接下来的就是开始画PCB图，首先要对上面的元器件进行排列，似的画出来的图即美观又要在布线上要宽松些，这样才能在后面焊接时会好做些，经过几次的布局后，感觉还可以，下面就开始布线，开始时我们把PCB土布局为双面板，感觉画出来的线还是蛮宽松的，但经过老师的一说，做双面板有些困难，要改为单面板，但对于我们刚学习这软件，要改为单面板怎么改啊，自己琢磨了半天，还是没有弄明白，后来问了老师，老师说用跳线，也就是把一层的线拆了，手动连线在另一层上，没办法啊，画画看吧，但是怎么画都有点困难，线有点乱，不太好画，后来听说可以单层自动布线啊，但不知道怎么设计啊，就跑到楼下的实验室问了学长，终于学会了，但学长说单层自动布线会出现些问题，单由于我们的电路不上很复杂，可以用，回到机房，改了下，布线好了，但有的线比较的密，有点问题，接着又开始排列了几次，总算可以了电子实习的第一步也就这么的告一段落了。

 第二阶段也就是制电路板啊，这一步要制成功可不简单啊！

在刚开始听说制版，感觉就很好奇，不知道是怎么做出来的，就抱着好奇心来到实验室，刚踏入是，映入眼前的是一个不大的机器在哪运作，后来看了那操作流程，和那些同学的讲解，才知道是怎么回事了，因为我们是做的是单面板，步骤叫简单些，首先来到电脑前打印出我们的pcb图，后来按照大小裁量了一块电路板，接下来就是覆膜和曝光了，这两部还很轻松，但曝光过后就是腿膜了，这一步难度可是不小的，在开始时要控制浸泡的时间，后来就是刷电路板了，那可是很麻烦的，虽不说耗时长，一不小心还会把电路线刷段，这样就要重新做了，由于第一次没有经验，我们小组的一位成员就把线路刷段了，只好重新制版了，在经过长达几十分钟的努力终于打电路板刷好了，接下来就是蚀刻了，这一部没有什么技巧了，打等了十几分钟后，就刻好了，最后一步就是二次腿膜了，这次的腿膜没有第一次的讲究了，很快就完成的电路板，此时心里有说不出的喜悦，接下来就等着焊接元器件了，到这已经离成功不远了。

 到了第三阶段，就是焊接元器件了，看似很简单，但要把这做好，还是有点困难的，在插元器件时一不小心就会插反的，所以要很细心的，要不在都焊接好了以后再拆就不容易了，（说道这当是就犯了一错误，把三接管和双向晶闸管给装反了，因为那很小很难拆的），还有就是焊接了，一不小心就会焊到线路上照成短路，还有在焊接接点时不能放太多的焊锡，太少也不行，总之要细心了，在我们小组成员的努力下终于焊接好了，看到了自己的劳动成果，说不出的喜悦涌上心头。

在经过仔细的测量，就等着测试了，在经过一切的准备就接通了电源，但意想不到的事情灯一直亮，等了些会，看不出问题，就去想老师请教，到老师那老师帮我们看了看，没有错误啊，有开始测试了，调了些电位器，过会灯熄了，老师告诉我们电位器调大了，等的时间要长，是没有什么问题的，听懂这心里总算放下了，刚好也顺便给老师验收了，到这我们的电子是些也就要结束。

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  通过这三周的电子实习，让我深刻的感受的团对的合作是多么的重要，还有就是通过学习进一步掌握和巩固了有关电工电子的知识，锻炼了自己的实际操作动手能力，第二让我知道了干什么事情都应该有耐心，有认真的态度，要踏踏实实的，可不能草率了事，那样只能一无所获，还有让我对电工产生了极大的兴趣，对科学的兴趣大增，我想这一切一定对我今后的学习、生活、工作大有帮助.

555系列制作－触摸式照明灯延迟开关

（2）

来源:

本站　　作者:

　　本节介绍的触摸式照明灯延迟开关是在触摸式照明灯延迟开关

（1）的基础上改进的电路，工作可靠性很好。

电路原理

　　触摸式照明灯延迟开关电路如下图所示，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。

触摸式照明灯延迟开关

（2）

　　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。

元器件选择

　　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。

触摸式延时照明灯

（二）

类别：

显示与光电  阅读：

1350

本例介绍的触摸式延时照明灯

（二）是采用一块555时基集成电路控制，电路简单、性能可靠。

用它改造家庭现有的台灯，可使台灯具有触摸自熄功能。

使用时，只要用手摸一下台灯上的金属装饰件，台灯就会自动点亮，几分钟后，它又自动熄灭，对夜间就寝提供了不少方便。

工作原理

触摸式延时照明灯

（二）的电路如图所示，图中点划线左部为台灯原有的电路，虚线右部是新加的触摸延迟电路。

当合上台灯开关SA灯EL亮，新加的触摸延迟电路不起作用；当打开开关SA，台灯EL灭，此时台灯就具备了触摸自熄功能。

其工作原理为时基集成块IC接成典型的单稳态电路，其暂态时间由R1、C3决定。

VD、VS、C1、C2组成电容降压整流稳压电路，在接通220V交流电压时，C2两端可输出12V左右的直流电压，供给时基电路IC用电。

IC稳态时，其3脚输出低电平，双向晶闸管VS因无触发电压而处于关断态，台灯EL.不亮。

当人手触碰电极片M时，人体感应的杂波信号经电阻R2注人IC时基电路IC翻转进入暂态，3脚突变为高电平，EL便发光。

暂态时间一过，时基电路翻回稳态，的低电平触发端2脚，其信号负半周能触发经R3加到VS的控制极，使VS开通，台灯3脚恢复低电平，VS因失去触发电流当交流电过零时即关断，台灯熄灭。

时基电路IC的暂态时间即台灯EL的发光时间由电阻R1与电容C3的时间常数决定，即t=1.1R,C3o由于市售电解电容器的容量误差大多数为正误差，所以实际延迟时间要比上述计算值要大一些。

本电路经实测，每触摸一次，台灯发光时间为150s左右。

元器件选择

IC采用NE555、SL555及μA555等时基集成电路。

VS选用触发电流较小的小型塑封双向晶闸管,如MAC94A4型等。

VD2选用12V、0.5W型等；VDl为1N4004型硅整流二极管。

R3可用普通RTX一1/8W型碳膜电阻器。

C3选用CDll一16V型电解电容器。

触摸式延时照明灯的制作

    触摸式延时照明灯采用双D触发器4013制作，它工作稳定可靠，延时时间精确，批量时一致性好。

    工作原理：

    二极管VD1—VD4，晶闸管Vs组成灯光控制器的主回路。

R5，VD6构成电源电路。

输出约12V左右的直流电压供集成Ic使用。

4013接成典型的单稳态电路。

稳态时Q输出低（①脚）故Vs关断，电灯不亮。

若有人触摸电极片M，人体感应时的杂波信号经电阻R1加到4013的③脚。

CP端单稳电路翻转进入暂态。

Q端①脚输出高，经一路径R4作为Vs的触发信号，使Vs导通灯亮。

另一路径R3向C1流电，使4013④脚电压上升，当升到复位阀值电平时，电路复位。

单稳回复稳态。

①脚变低，Vs截止灯灭。

VD5用于指示灯开关位置。

便于夜间使用。

R3，C可改变延时时间。

 元件选择：

    Ic为4013双D触发器。

          Vs可选普通小型塑封单向晶闸管MCR100-8、2N6565等

          VD1—VD4为1N4004或1N4007

          VD6为12V，0.5W稳二极管。

          R5最好选用RJ—1/4W金属膜电阻，

          C1-C2为CD11-25V电解电容，C3为CT瓷介。

          M为镀铬或镀锡铁皮剪制，用502胶在开关面板上。

注：

接线时，火线要按图所示接，才可正常工作。

本例介绍一款采用555时基集成电路制作的触摸式电子开关，它具有操作方便（触摸一下即接通）、能延时自动关断等特点，可用于控制厨房用排风扇、卫生间用换气扇和楼道、走廊等处的照明灯。

该触摸式电子开关电路由触摸电极片A、时基集成电路IE、电容器E1、C2、电阻器R1、R2和继电器K组成，如图所示。

触摸式电子开关电路调整C1的容量，可改变单稳态触发器触发的灵敏度。

元器件选择R1和R2选用1／8W碳膜电阻器或金属膜电阻器。

C1选用独石电容器或涤纶电容器；C2选用耐压值为16V的铝电解电容器。

IC选用NE555或5G1555、,µA555型时基集成电路。

K选用JRX-13F型12V直流继电器。

本例介绍一款采用CMOS数字电路制作的触摸式电子开关，它可用来控制照明灯和排风扇等小功率电器。

该触摸式电子开关电路由电源电路、触摸控制输入电路、单稳态触发器、双稳态触发器和控制执行电路组成，如图所示。

触摸式电子开关电路元器件选择R1～R7选用1／4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。

C1选用高频瓷介电容器；C2选用钽电解电容器或优质铝电解电容器；C3和C4均选用耐压值为16V的铝电解电容器。

VD1～VD4均选用1N4007型硅整流二极管；VD5和VD6均选用1N4148型硅开关二极管。

VL1和VL2均选用φ5mm的普通发光二极管，其中VL1选红色，VL2选绿色。

V1选用S9012型硅PNP晶体管；V2选用C8050或3DG12型硅NPN晶体管。

IC1选用CD4013型双D触发器集成电路；IC2选用LM7806型三端集成稳压器。

T选用3～5W、二次电压为8～10V的电源变压器。

K选用6V直流、继电器（其触头容量应视负载的功率大小而定）。