數電實習報告 觸控延時電路

2022-02-12 22:25:22 字數 3297 閱讀 6184

觸控延時電路

2.1 設計任務

2.2觸控延時電路的簡介

2.2.1 延時開關的發展概述

觸控延時開關是一種節能的開關控制器,就開關種類來說主要有以下幾種:

1.輕觸延時開關:使用時只需輕觸一下按鈕,開關即導通工作,然後延時一段時間後自動關閉;高亮發光指示,便於夜間使用;無觸點電子開關,接通負載的瞬間無衝擊電壓,延長負載使用壽命。

2.聲光控延時開關:使用時只需發出聲響,開關即導通工作,延時一分鐘後自動關閉;自動測光,光線強時不感應(也可調節);無觸點電子開關,接通負載的瞬間無衝擊電壓,延長負載使用壽命。

3.紅外線感應開關:全自動感應:

人到燈亮,人離燈熄;無觸點電子開關:接通負載的瞬間無衝擊電壓,延長負載使用壽命;自動測光:應用光敏控制,光線強時不感應(也可調節);隨機延時:

開關接通後,人不離開感應範圍且在活動,負載能持續工作;基於紅外線技術的自動控制產品,當有人進入開關感應範圍時,專用感測器探測到人體紅外光譜的變化,開關自動接通負載.人不離開且在活動,開關持續導通; 人離開後,開關延時自動關閉負載.人到燈亮,人離燈熄,親切方便,安全節能。

4.輕觸延時開關和聲光控制延時開關比較適合樓梯走廊和室內等處的燈光照明控制開關,輕觸延時開關只需輕觸以下開關就可控制燈的關和開,還具有延時功能,在一段時間內無人觸控的情況下燈會自動熄滅,這樣可以起到節能的作用,所以在樓梯和走廊處用的比較多;聲光延時開關現在也比較普遍,而且使燈光的控制更加方便,不用動手就可以控制燈光的照明,它通過採集一定分貝的聲音或一定亮度的光照訊號,再轉變成電訊號來達到控制的目的。

2.2.2 延時開關的應用領域

隨著科學技術的發展,公共場所照明控制手段也將逐步更新,除現在已有的聲光控開關外,還有微波感應開關和熱釋遠紅外感應開關.目前,微波感應開關的抗干擾性能尚不理想,紅外感應開關在效能上較為理想,但安裝複雜,比較嬌氣,**也偏高,比較適合在一些管理完善的場所如賓館、大飯店樓道及居家庭走廊應用,在普通住宅樓、辦公樓道等場所的照明控制考慮到**、管理及安裝方便等因素,根據我國國情,可以預計在相當一段時期內,聲光控延時開關將是首選的主流產品。但在家庭走廊、賓館等場所,聲光控延時開關並不是很適用。延時開關設計最主要的是延時元件,如cmos與非門組成的觸控式延時開關電路非常簡單,只需要通過幾個簡單的cmos延時分立元器件就可組成觸控式延時開關電路,還有一種用利用電容充放電的延時來實現觸控式延時開關電路的設計,這樣就不需要其他整合晶元。

2.2.3 延時開關的發展趨勢

延時開關的發展方向主要是向智慧型延時開關方向發展。現在的延時開關大多數是不能控制開關延時時間的長短,沒有自動識別功能。智慧型化的延時開關應向以下幾個方面發展:

1.觸控螢幕控制方式,雙亮度指示燈,在夜晚關燈後可知開關位置。

2.電子啟動,無觸點火花,更安全耐用,精心呵護燈具。

3.自動識別功能,停電再來電自動關燈,避免浪費電能。

4.單火設計,新裝和換裝一樣方便。

5.多款外觀風格和面板顏色,給使用者更人性化的選擇。

6.延時功能設計,再也不怕關燈摸黑。

7.設有多檔位延時功能,更顯人性化生活。

2.3觸控延時電路的分析與設計

2.3.1 設計整體思路

圖2.1 觸控延時電路圖

此電路為ne555單穩態觸發器的乙個應用電路,電路平時處於復位狀態,led不亮。當s1受到觸控時,電路被觸發進人暫態,3腳輸出高電平,led被點亮。經過一段時間後,暫態結束,電路翻轉成穩態,3腳輸出低電平,led熄滅。

暫態與r2和c1有關。電路採用4.5v直流供電,由三節5號電池提供。

2.3.2 ne555晶元簡介

ne555是屬於555系列的計時ic的其中的一種型號,555系列ic的接腳功能及運用都是相容的,只是型號不同的因其**不同其穩定度、省電、可產生的振盪頻率也不大相同;而555是乙個用途很廣且相當普遍的計時ic,只需少數的電阻和電容,便可產生數位電路所需的各種不同頻率之脈波訊號。

它的操作電源範圍極大,可與ttl,cmos等邏輯電路配合,也就是它的輸出電平及輸入觸發電平,均能與這些系列邏輯電路的高、低電平匹配。其輸出端的供給電流大,可直接推動多種自動控制的負載。它的計時精確度高、溫度穩定度佳,且**便宜。

2.3.3 555定時器單穩態觸發器

圖2.2 555構成單穩態觸發器

上圖為由555定時器和外接定時元件r、c構成的單穩態觸發器。d為鉗位二極體,穩態時555電路輸入端處於電源電平,內部放電開關管t導通,輸出端vo輸出低電平,當有乙個外部負脈衝觸發訊號加到vi端。並使2端電位瞬時低於1/3vcc,低電平比較器動作,單穩態電路即開始乙個穩態過程,電容c開始充電,vic按指數規律增長。

當vic充電到2/3vcc時,高電平比較器動作,比較器a1翻轉,輸出vo從高電平返回低電平,放電開關管t重新導通,電容c上的電荷很快經放電開關管放電,暫態結束,恢復穩定,為下個觸發脈衝的來到作好準備。波形圖見圖。

圖2.3 單穩態觸發器波形圖

暫穩態的持續時間tm(即為延時時間)決定於外接元件r、c的大小。

tm=1.1rc

通過改變r、c的大小,可使延時時間在幾個微秒和幾十分鐘之間變化。當這種單穩態電路作為計時器時,可直接驅動小型繼電器,並可採用復位端接地的方法來終止暫態,重新計時。此外需用乙個續流二極體與繼電器線圈並接,以防繼電器線圈反電勢損壞內部功率管。

2.4 延時電路的安裝與除錯

2.4.1延時電路的安裝

下圖為焊接成品

2.4.2除錯方法

1.檢查各個器件的型號、方向是否安裝正確;

2.檢查各器件之間的連線線路,看是否有虛焊現象;

3.接通電源,檢查各點電壓與理論值是否相近;

2.5 心得體會

「紙上得來終覺淺,覺知此事要躬行」,數字電子技術基礎的課程設計,不僅加深了我們對數字電子電路的理解,而且也培養了我的動手能力,更令我的創造性思維得到拓展。

做課程設計,首先要選好課題,在圖書館和網際網路上查閱了大量資料後我們選定了觸控延時開關作為此次的設計課題。選好課題,緊接著又查閱相關的資料匯出了電路圖,為課程設計最重要的一步——焊接電路板,做好了準備。剛開始實驗時,面對電烙鐵和萬能電路板,以及許多二極體、電容,一時感到無法下手。

在老師的指導下,我們開始電路板的焊接實驗。由於是初次接觸電烙鐵,對焊接的角度和火候把握不好,導致做出的電路板歪歪扭扭,不太美觀。

在不懈的的努力下,經過整整一周的時間,我們終於做完了整個數位電路,看著手裡剛剛做好的電路板,一種意尤未盡的感覺不禁湧上心來。在實驗中,老師和同學給我的熱心的幫助都使我很感動;自己從頭到尾的努力和實踐,讓心中油然產生滿足感。

為期兩周的課程設計雖然結束了,但它帶給我的啟示、感悟卻深深地觸動了我的思想觀念。學習,不僅僅是理論知識的掌握,還包括動手實踐能力的提高。在整個課程設計中,從選題、選擇電路元件、繪製電路圖、製作電路板,到完成設計報告,自始至終都充滿了挑戰,裡面包含的東西遠非理論學習所能帶來的。

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數電實習報告

目錄一 設計要求1 二 設計提示1 三 設計思路2 四 單元電路設計3 五 總體電路設計 總電路圖8 六 安裝及除錯步驟9 七 故障分析與電路改進11 八 總結和體會12 九 評分表14 一十 附錄參考文獻15 一十一 參考文獻15 1.設計要求 設計要求 1.當病人緊急呼叫時,產生聲 提示顯示病人...