毕业设计(论文)设计(论文)题目:多点控制走廊触摸延时开关电路设计学院名称:电子与信息工程学院专业:电子信息工程技术班级:姓名:学号指导教师:职称定稿日期:2010 年月多点控制走廊触摸延时开关电路设计摘要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。
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。
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多点控制走廊触摸延时开关电路的设计。
关键词:触摸式电路,555定时器,晶体管Multipoint control delay switchcircuit design corridor touchABSTRACTNowadays people pay more attention to energy conservation and environmental protection, lighting in this field is changing from the traditional incandescent lamps and lanterns, LED lighting, lighting to the development process of electronic switch from public lighting saving control. Suitable for the hallway, stair and haunting feeling, use inductive, infrared type harmonic electric type delay from extinguish switch, make public illume basically achieved "people who came from the light, the light of the automatic control, can significantly improve the building of public lighting effect, still can greatly saves the electricity, floodlight lighting in public life also significantly prolongs the actual use. The switch is welcomed and promotion. Compared with the public lighting switch, indoor use electronic switch technology. Development is the practical value of the electronic indoor lighting switch may be greater market potential. Based on the design of the delay switch 555 timing can be easily solve multipoint control delay switch circuit touch corridor design.Key Words: Feeling circuit, 555 timer, transistor目录摘要 (2)ABSTRACT (3)目录 (4)第一章绪论 (5)1.1延时开关 (5)1.1.1延时开关的发展概述 (5)1.1.2延时开关的应用领域 (6)1.1.3 延时开关的发展趋势 (7)1.2555定时器的应用 (7)第二章硬件电路设计 (9)2.1 元器件 (9)2.2控制电路: (9)2.3 电路原理 (11)3.1结论 (12)参考文献 (13)致谢 (14)第一章绪论照明开关电子化进程是从公共照明的节电控制开始。
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。
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。
1.1 延时开关1.1.1延时开关的发展概述触摸延时开关是一种节能的开关控制器,就开关种类来说主要有以下几种:●轻触延时开关:使用时只需轻触一下按钮,开关即导通工作,然后延时一段时间后自动关闭;高亮发光指示,便于夜间使用;无触点电子开关,接通负载的瞬间无冲击电压,延长负载使用寿命。
●声光控延时开关:使用时只需发出声响,开关即导通工作,延时一分钟后自动关闭;自动测光,光线强时不感应(也可调节);无触点电子开关,接通负载的瞬间无冲击电压,延长负载使用寿命。
●红外线感应开关:全自动感应:人到灯亮,人离灯熄;无触点电子开关:接通负载的瞬间无冲击电压,延长负载使用寿命;自动测光:应用光敏控制,光线强时不感应(也可调节);随机延时:开关接通后,人不离开感应范围且在活动,负载能持续工作;基于红外线技术的自动控制产品,当有人进入开关感应范围时,专用传感器探测到人体红外光谱的变化,开关自动接通负载.人不离开且在活动,开关持续导通; 人离开后,开关延时自动关闭负载.人到灯亮,人离灯熄,亲切方便,安全节能。
●按钮开关: 按钮开关是现在使用最多,最普遍的开关。
有各种类型,适应于各种场所。
产品特点:具有便宜,耐用,寿命长,稳定性好,抗干扰能力强等特点。
轻触延时开关和声光控制延时开关比较适合楼梯走廊和室内等处的灯光照明控制开关,轻触延时开关只需轻触以下开关就可控制灯的关和开,还具有延时功能,在一段时间内无人触摸的情况下灯会自动熄灭,这样可以起到节能的作用,所以在楼梯和走廊处用的比较多;声光延时开关现在也比较普遍,而且使灯光的控制更加方便,不用动手就可以控制灯光的照明,它通过采集一定分贝的声音或一定亮度的光照信号,再转变成电信号来达到控制的目的。
1.1.2延时开关的应用领域随着科学技术的发展,公共场所照明控制手段也将逐步更新,除现在已有的声光控开关外,还有微波感应开关和热释远红外感应开关.目前,微波感应开关的抗干扰性能尚不理想,红外感应开关在性能上较为理想,但安装复杂,比较娇气,价格也偏高,比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及居家庭走廊应用,在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素,根据我国国情,可以预计在相当一段时期内,声光控延时开关将是首选的主流产品。
但在家庭走廊、宾馆等场所,声光控延时开关并不是很适用。
延时开关设计最主要的是延时元件,如CMOS与非门组成的触摸式延时开关电路非常简单,只需要通过几个简单的CMOS延时分立元器件就可组成触摸式延时开关电路,还有一种用利用电容充放电的延时来实现触摸式延时开关电路的设计,这样就不需要其他集成芯片。
一种新型的延时开关电路主要由轻触开关,桥式整流电路,双向可控硅,复合管及电容和可变电阻等组成。
通过轻触开关的闭合给电容充电,断开后电容放电,经复合管放大后触发可控硅导通,达到延时之目的,可变电阻用于调整延时时间。
目前基本上是用集成芯片来设计延时开关电路,CD4017 是5 位Johnson 计数器,具有10 个译码输出端,CP、CR、INH 输入端。
时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。
CD4069 六反相器 NSC/HIT/TI。
CD4011 四2输入端与非门 HIT/TI等CD40系列的芯片加上芯片外围的与非门电路可以用来设计延时开关电路。
最常用的是用555定时器芯片来设计延时开关,555定时器是一种数字电路与模拟电路相结合的中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态触发器和多谐振荡器等,因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
555定时器产品有TTL型和CMOS型两类。
TTL型产品型号的最后三位都是555,CMOS型产品的最后四位都是7555,它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。
触摸式照明灯延迟开关电路由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。
1.1.3 延时开关的发展趋势延时开关的发展方向主要是向智能延时开关方向发展。
现在的延时开关大多数是不能控制开关延时时间的长短,没有自动识别功能。
智能化的延时开关应向以下几个方面发展:●触摸屏控制方式,双亮度指示灯,在夜晚关灯后可知开关位置。
●电子启动,无触点火花,更安全耐用,精心呵护灯具。
●自动识别功能,停电再来电自动关灯,避免浪费电能。
●单火设计,新装和换装一样方便。
●多款外观风格和面板颜色,给用户更人性化的选择。
●适用所有主流灯具的控制,无需添加外围线路。
●延时功能设计,再也不怕关灯摸黑。
●设有多档位延时功能,更显人性化生活。
1.2 555定时器的应用555集成定时器是模拟功能和数字逻辑功能相结合的一种双极型中规模集成器件。
外加电阻、电容可以组成性能稳定而精确的多谐振荡器、单稳电路、施密特触发器等,应用十分广泛。
它是由上、下两个电压比较器、三个5kΩ电阻、一个RS触发器、一个放电三极管 T以及功率输出级组成。
比较器 C1的反相输入端5接到由三个5 kΩ电阻组成的分压网络的2/3Vcc处(5也称控制电压端),同相输入端6为阀值电压输入端。
比较器C2的同相输入端接到分压电阻网络的1/3Vcc处,反相输入端2为触发电压输入端,用来启动电路。
两个比较器的输出端控制RS触发器。
RS触发器设置有复位端 4,当复位端处干低电平时,输出3为低电平。
控制电压端5是比较器C1的基准电压端,通过外接元件或电压源可改变控制端的电压值,即可改变比较器C1、C2的参考电压。
不用时可将它与地之间接一个O.01μF的电容,以防止干扰电压引入。
555的电源电压范围是+4.5~+18V,输出电流可达100~200mA,能直接驱动小型电机、继电器和低阻抗扬声器。
1.2.1 单稳态电路单稳态电路的组成和波形下图所示。
当电源接通后,Vcc通过电阻R向电容C充电,待电容上电压Vc上升到2/3Vcc时,RS触发器置0,即输出Vo为低电平,同时电容C通过三极管T放电。