毕业设计 楼道触摸延时开关设计.docVIP

毕业设计报告 楼道触摸延时开关 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 第1章 绪 论 1 第2章 单元电路设计 2 2.1 楼道触摸延时开关工作原理 2 2.2 电源电路设计 2 2.2.1稳压电路设计 3 2.2.2 桥式整流电路 4 2.2.3滤波电路 6 2.3 触摸延时电路 7 2.3.1 延时电路设计 8 2.4 控制电路 9 2.4.1 继电器介绍 9 2.4.2 控制电路设计 10 2.5 电路仿真 11 第3章 实物制作与调试 14 3.1 原件安装 14 3.2 硬件调试 14 第4章 总结 16 致谢 17 参考文献 18 附录一：触摸延时开关元件清单列表 19 附录二 ：楼道触摸延时开关电路图 20 绪 论 市场经济的发展，人们对开关的要求越来越高，开关的种类也因此越来越齐全。声控开关、机械开关、光控开关等品种逐步进入生活中。但由于机械开关属于有触点开关元件,它有接触不良、故障率高、使用不便等缺点，且摩擦较大容易损坏；声控开关严重浪费了电力资源，干扰了环境安宁；光控开关是采用光线的强弱来实现对用电器电源自动控制的电子开关，它对光线强弱的要求苛刻。针对以上开关的各种缺点，促使我们寻求更为理想的开关电器设备替代元件，方便人们生活。 楼道触摸延时开关是一种新型电子节能开关，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。需要开灯时，手指轻轻触摸开关的感应区，电灯自动开启点亮，延时一分钟，电灯自动关闭熄灭。该操作简单，实用节能，又没有声控开关有声音就亮的弊端。主要由NE555定时器，直流稳压电路和继电器控制电路组成。具备以下功能特点：节约电能，无触点，无污染，安全可靠。 本设计为人体触摸感应开关，用手触开关的感应区，电灯即亮，约经1分钟时间自动关灯。 本设计主要内容： 1.直流稳压电源经过整流、滤波、稳压为NE555提供工作电源。 2.完成由NE555定时器组成的单稳态电路实现对触摸开关的延时。 3.由继电器组成的控制电路通过继电器的通、断来实现对白炽灯的控制。 单元电路设计 楼道触摸延时开关工作原理 图2-1 触摸延时电路框图结构 从应用的安全因素考虑，用隔离变压器对220V交流电进行降压，得到一个13V的交流电压，经整流、滤波得到一个13V的直流电压，在经过L7805稳压得到稳定的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，触发信号电压加至555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。 电源电路设计 电子系统的正常运行离不开稳定的电源，除了在某些特定场合下采用太阳能电池或化学电池作电源外，多数电路的直流电源是由电网的交流电转换来的。常用小功率直流稳压电源系统由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分组成如图2-2所示。 图2-2 小功率直流稳压电源系统结构 电源变压器：将电网交流电压（220V或380V）变换成符合需要的交流电压，此交流电压经过整流后可获得电子设备所需的直流电压。因为大多数电子电路使用的电压都不高，这个变压器是降压变压器。 整流电路：利用具有单向导电性能的整流元件，把方向和大小都变化的50Hz交流电变换为方向不变但大小仍有的脉动直流电压。 滤波电路：利用储能元件电容器两端的电压不能突变的性质，把电容与整流电路的负载并联（或串联），就可以将整流电路输出中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电。 稳压电路：当电网电压或负载电流发生变化时，滤波电路输出的直流电压的幅值也将随之变化。因此，稳压电路的作用是使整流滤波后的直流电压基本上不随交流电网电压和负载的变化而变化。 图2-3 直流稳压电路 2.2.1稳压电路设计 由于集成电路工艺迅速发展，集成稳压电路的制成，也具有集成电路的共同特点：体积小、外围元件少、性能可靠、使用调整方便和优廉等优点，因此广泛使用。 目前，集成稳压器的类型很多，按结构形式可分为