楼道延时开关精要.docx

课程设计说明书 第  PAGE II 页 楼道触摸延时开关设计 摘 要 楼道触摸延时开关是一种简单、安全、新型的电子节能开关。可广范应用于多层 住宅和办公楼室外的走廊、门厅、楼梯间、电梯间、过道等公共场所，也可以在家庭安装。 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。设计表明这种开关制作简单，安全节能。 关键词：单稳态电路，继电器，NE555，定时器，触摸延时开关 目 录 一、设计要求1 二、 设计作用、目的1 三、设计的具体实现 1 1系统概述 1 2单元电路设计、仿真与分析6 3PCB版电路制作11 四、心得体会及建议12 五、附录13 参考文献13  课程设计说明书 第  PAGE 14 页 设计要求 1.设计一楼道触摸延时开关，其功能是当人用手触摸开关时，照明灯点亮，并延续一段时间后自动熄灭。 2.开关的延时时间约1分钟左右。 二、设计的作用、目的 1.掌握脉冲触发电的设计。 2.掌握触摸开关。 3.熟悉晶体管的工作原理以及结构。 4.掌握桥式整流电路的原理。 三、设计的具体实现 1.系统概述 （1）.触摸式延时开关工作原理框图 稳压电路 滤波电路 电源变压器 整流 电路 +U1 - 22V交流电压 触发端 楼道电灯 继电器控制电路 NE555单稳态电路 图1 触摸延时开关工作原理框图 为了人体安全，先用变压器将家用220V交流电降压成12V的交流电压，再经过整流和滤波电路得到一个12V的直流电压，再经过L7805稳压得到恒定的5V直流电压，为NE555提供工作电压。当需要开灯时，用手触碰一下感应区，经过三极管放大，触发信号电压加至NE555的触发端，使555的输出由低变成高电平，继电器KS吸合，220V交流电形成回路，电灯点亮。同时，电源通过定时电阻给定时电容充电，这就是定时的开始。延时一段时间后555的输出端由高电平变回到低电平，继电器释放，220V交流电形成的回路断开，电灯熄灭。 （2）.电源电路设计 稳压电源先经过变压器降压，在经过整流、滤波和稳压电路输出稳定的5V电压。下图2为电源设计框图，如图3为电源设计电路图。其输出电压如图4仿真电路电压表所示。 负载 稳压 滤波 整流 变压 图2 电源设计框图 图3 电源设计电路图 图4 电压输出显示 （3）. 变压器部分参数介绍 a）电压比 初、次级电压和线圈圈数具有以下关系，即: (1) b）效率 在额定功率时，变压器的输出功率和输入功率的比值称为变压器的效率，即: (2) 变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系，通常功率越大，损耗就越小，率率也就越高；反之，功率越小，效率也就越低。 c）额定电压 指在变压器的初级线圈上所允许施加的电压，正常工作时，变压器初级绕组上施加的电压不得大于规定值。 d）额定功率 额定功率是指变压器在规定的频率和电压下能长期工作，而不超过规定温升时次级输出的功率。 e）调整率 变压器的调整率=（空载电压-满载电压）/满载电压。一般10W以下变压器的调整率在20%以上，要想在使用中降低变压器的调整率，只有选大一些的功率变压器，如3W的变压器的调整率为28%，使用功率为1.5W。 （4）.整流、滤波电路介绍 桥式整流电路的作用是利用单向导电性的整流元件二极管，将正负交替的正弦交流电压整流成为单向脉动电压。但是，这种单向电压往往包含着很大的脉动成分，距离理想的直流电压还差得很远。所有需要经过电容滤波其中C1=1000 μF； C2=0.1uf。 图5 整流、滤波电路 稳压电路介绍 7805是三端稳压IC内部电路具有过压保护、过流保护、过热保护功能，这使它的性能很稳定。能够实现1A以上的输出电流。器件具有良好的温度系数，因此产 品的应用范围很广泛。可以运用本地调节来消除噪声影响，解决了与单点调节相关的分散问题，输出电压误差精度分为±3%和±5%。图6为稳压电路，其中C8=10uf，C3=100uf，他们的