臺燈觸摸開關電子技術課程設計報告

1、電子技術課程設計報告設計課題： 臺燈觸摸開關 專業(yè)班級：學生姓名：學生學號：指導教師：成 績： 臺燈觸摸開關電子技術課程設計報告一、 設計任務與要求1、利用觸摸方式控制電路的導通與閉合，實現(xiàn)電燈的亮與滅； 利用繼電器控制負載工作。2、 利用與非門來實現(xiàn)電路的功能； 選擇合適的電阻、電容三極管的器件； 完成全電路理論設計、制作、調試，并畫出電路原理圖；3、 撰寫設計報告（包括調試總結報告）；二、方案的設計與論證本次設計共分兩個方案，其中以方案二為主熟悉幾種常用集成數(shù)字芯片，掌握其工作原理，進一步學會使用其進行電路設計。熟悉和掌握555時基電路的引腳和功能。掌握三極管在數(shù)字電路和模擬電路中的應用和

2、區(qū)別，選擇合適的電阻、電容三極管的器件。完成全電路理論設計、制作、調試，并畫出電路原理圖。培養(yǎng)認真嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和實事求是的工作態(tài)度。培養(yǎng)愛護公物的良好習慣。方案一本觸摸式開關電路由降壓整流、穩(wěn)壓電路和觸發(fā)器控制電路等組成，觸摸一下金屬片A，即可將臺燈點亮；再觸摸一下金屬片B，則燈熄滅。它的電路如圖所示。方案二本電路是一個由555時基電路組成的觸摸式電子開關電路，它可用在家用電器的開關控制中，電路采用低壓直流供電，工作靈敏可靠。電路中，VD1將NE555的2腳鉗位于高電平，VD2將6腳位于低電平。當用手觸摸S端子時，通過電容C1會使原來處于高電平的2腳跳變?yōu)榈碗娖?，R-S觸發(fā)器發(fā)生翻轉而置位，

3、NE555的3腳輸出高電平，繼電器吸合，接通被控電路的工作電源（比如：K若控制燈，則燈路接通，燃亮。以此類推）。當用手觸摸R端子時，通過電容C2會使原來處于低電平的6腳跳變?yōu)楦唠娖剑琑-S觸發(fā)器又被觸發(fā)翻轉而置位，輸出端3腳變?yōu)榈碗娖?，繼電器K斷電釋放，斷開被控電路的電源。三、單元電路的設計與參數(shù)計算1、 555集成電路 1.1 555集成電路內部圖 555集成電路開始是作定時器應用的，所以叫做555時基電路。但后來經過開發(fā)，它除了作定時延時控制外，還可用于調光、調溫、調壓、調速等多種控制及計量檢測。此外，還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調制電路，用于交流信號源、電源變換、頻率變換、脈沖調

4、制等。由于它工作可靠、使用方便、價格低廉，目前被廣泛用于各種電子產品中，555集成電路內部有幾十個元器件，有分壓器、比較器、基本R-S觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等，電路比較復雜，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體。 1.2 555集成電路管腳 555集成電路是8腳封裝，雙列直插型，如圖2(A)所示，按輸入輸出的排列可看成如圖2(B)所示。其中6腳稱閾值端(TH)，是上比較器的輸入；2腳稱觸發(fā)端(TR)，是下比較器的輸入；3腳是輸出端(Vo)，它有O和1兩種狀態(tài)，由輸入端所加的電平決定；7腳是放電端(DIS)，它是內部放電管的輸出，有懸空和接地兩種狀態(tài)，也是由輸入端的狀態(tài)決定；4腳是復位端(MR)，加上

5、低電平時可使輸出為低電平；5腳是控制電壓端(Vc),可用它改變上下觸發(fā)電平值；8腳是電源端，1腳是地端。 1.2 (A)(B) 555集成電路管腳1.3 555集成電路觸發(fā)器功能我們也可以把555集成電路成一個帶放電開關的R-S觸發(fā)器，如圖3(a)所示，這個特殊的觸發(fā)器有兩個輸入端：閾值端(TH)可看成是置零端R，要求高電平，觸發(fā)端(TR)可看成是置位端S，要求低電平，有一個輸出端Vo，Vo可等效成觸發(fā)器的Q端，放電端(DIS)可看成是由內部放電開關控制的一個接點，由觸發(fā)器的Q端控制：Q=1時DIS端接地，Q=0時DIS端懸空。另外還有復位端MR，控制電壓端Vc，電源端VDD和地端GND。這個

6、特殊的觸發(fā)器有兩個特點：(1)兩個輸入端的觸發(fā)電平要求一高一低，置零端R即閾值端(TH)要求高電平，而置位端s即觸發(fā)端(TR)則要求低電乎; (2)兩個輸入端的觸發(fā)電平使輸出發(fā)生翻轉的閾值電壓值也不同，當V c端不接控制電壓時，對TH(R)端來講，>2/3VDD是高電平1,<2/3VDD是低電平0：而對TR(S)端來講，>1/3VDD是高電平1，<1/3VDD是低電平0。如果在控制端(Vc)上控制電壓Vc時，這時上觸發(fā)電平就變成Vc值，下觸發(fā)電平就變成1/2Vc值，可 見改變控制端的控制電壓值就可以改變上下觸發(fā)電平值。它的功能表見圖3(b)所示。2 繼電器2.1 繼電器

7、概述 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)，通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。 2.2 繼電器工作原理電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導

8、通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。3 電容的概述利用數(shù)字萬用表也可觀察電容器的充電過程，這實際上是以離散的數(shù)字量反映充電電壓的變化情況。設數(shù)字萬用表的測量速率為n次/秒，則在觀察電容器的充電過程中，每秒鐘即可看到n個彼此獨立且依次增大的讀數(shù)。根據(jù)數(shù)字萬用表的這一顯示特點，可以檢測電容器的好壞和估測電容量的大小。下面介紹的是使用數(shù)字萬用表電阻檔檢測電容器的方法，對于未設置電容檔的儀表很有實用價值。此方法適用于測量0.1F幾千微法的大容量電容器。將數(shù)字萬用表撥至合適的電阻檔

9、，紅表筆和黑表筆分別接觸被測電容器Cx的兩極，這時顯示值將從“000”開始逐漸增加，直至顯示溢出符號“1”。若始終顯示“000”，說明電容器內部短路；若始終顯示溢出，則可能時電容器內部極間開路，也可能時所選擇的電阻檔不合適。檢查電解電容器時需要注意，紅表筆（帶正電）接電容器正極，黑表筆接電容器負極。四、總體電路圖及元件清單1、原理圖 總體電路圖2、元件清單表1 元器件及元件參數(shù)符號名稱規(guī)格C1電容器0.1FC2電容器0.1FC3電容器0.01FC4電容器10FC5電容器470FVD1二極管1N4148VD2二極管1N4148VD3二極管1N4148K直流小型繼電器56VSA電源開關1個五、電路

10、組裝與調試元器件安裝時采用電烙鐵手工焊接方法將元件按電路圖焊接，安裝時應注意：本設計中的照明電路，整流電路，指示燈，延時電路以及觸發(fā)電路中的元件都應合理布局。六、性能測試與分析避免焊接時交叉短路以及確保電路板美觀程度。焊接時不要直接焊接芯片，注意錫的用量、確保焊點光滑整潔，節(jié)約資源以及焊接時間不要太長，以免燒壞元器件。在電路組裝過程中，遇到的最大問題是，當時設計時考慮不周全，芯片分布不夠合理，出現(xiàn)了許多特長線，不但影響布線速度，而且也給后來的調試帶來不必要的麻煩。其次是布線，因為要求不準交叉，且橫平豎直，所以在保證連通的情況下，下了不少的功夫。七、結論與心得這次的數(shù)字電子課程設計，給了我一次溫

11、習書本的機會，對加深理解書本上的理論知識有了很大的幫助。整個課程設計需要我們獨立自主設計電路，焊接電路，找出問題，解決問題，讓我們在實踐中合理運用理論知識，用理論聯(lián)系實際的思路思考問題，提高了獨立的思考問題和解決問題的能力。并且掌握與鞏固了一些電工最基本的技能要求，還了解元器件的工作原理與工作壞境，熟悉他們的內部結構，對以后更好地掌握電子知識打下良好的基礎。通過這次課程設計，使我: 1.進一步掌握數(shù)字電路課程所學的理論知識；2了解數(shù)字電路設計的基本思想和方法，學會科學分析和解決問題；3.熟悉幾種常用集成數(shù)字芯片，并掌握其工作原理，進一步學會使用其進行電路設計；4.培養(yǎng)認真嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和實事求是的工作態(tài)度。這次的課程設計還培養(yǎng)了我團隊協(xié)作