樓道觸摸延時(shí)開關(guān)的設(shè)計(jì)

引言樓道觸摸延時(shí)開關(guān)是一款現(xiàn)代節(jié)約用電的新型電子產(chǎn)品，這是用熱釋電紅外傳感器和觸摸開關(guān)相結(jié)合而成的新型產(chǎn)品。熱釋感應(yīng)器：我相信大家對(duì)它并不陌生，我們在很多的場景下都能夠遇到它，工作方式是單獨(dú)吸收人體發(fā)出的紅外線而過濾其它的紅外線。另外感應(yīng)器吸收紅外線的波長范圍為2um到20um，人體的波長范圍9um到10um剛好在其區(qū)間。因而就符合對(duì)人體的探測，對(duì)于其他的紅外線則全部被濾光片吸收，因此這是對(duì)人體的探測十分有用的。繼電器，從以前所學(xué)知識(shí)我們可以知道，它具有控制電路的功能，繼電器線圈通電可以使其產(chǎn)生磁場，在磁力的作用下使常開觸點(diǎn)閉合，對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)斷開，二者自選其一，這樣就起到了控制電路的作用。輕觸按鈕就像復(fù)位鍵一樣，只要你輕輕一碰，線路就接通，人手離開后斷開電路，安全又方便。新型的電子開關(guān)在現(xiàn)實(shí)中是十分常見的，比如聲控開關(guān)、光控開關(guān)、全自動(dòng)開關(guān)等在校園中，公共場所都是非常常見的，而樓道觸摸延時(shí)開關(guān)就常見于樓道中，公共廁所等地方。模擬電子實(shí)驗(yàn)和電工技能實(shí)驗(yàn)是電氣專業(yè)教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容之一，它的目的是培養(yǎng)學(xué)生在電子技術(shù)應(yīng)用和電力設(shè)計(jì)方面的能力，大學(xué)之中的實(shí)驗(yàn)室相關(guān)設(shè)備也應(yīng)該不斷改進(jìn)和提升，學(xué)生的能力才能學(xué)科的發(fā)展。這一次設(shè)計(jì)是樓道觸摸延時(shí)開關(guān)，由繼電器、輕觸按鈕、和熱釋感應(yīng)器等大框架構(gòu)成的，要求夜晚有人經(jīng)過時(shí)熱釋感應(yīng)器就形成待電狀態(tài)。當(dāng)有人觸摸開關(guān)按鈕的時(shí)候，燈泡就被點(diǎn)亮，人一直在感應(yīng)區(qū)晃動(dòng)，燈泡接著亮，人體離開后，紅外感應(yīng)器感應(yīng)不到人體，沒有輸出信號(hào)燈泡就自動(dòng)熄滅。這個(gè)實(shí)驗(yàn)使我們充分的利用自己所學(xué)知識(shí)利用到了實(shí)際當(dāng)中，不但激發(fā)了廣大學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的潛能，而且還能全面提高教學(xué)質(zhì)量。1開關(guān)的相關(guān)介紹1.1開關(guān)的發(fā)展歷史隨著1800年第一盞照明燈的照明開始，開關(guān)就隨之而來。到1913年后國外的企業(yè)就進(jìn)入中國，并在合適的地方成立了電氣公司，1914年上海成立了一家電業(yè)機(jī)械廠，從此開始中國人開始建設(shè)電氣電子行業(yè)。1916年中國就開始自己生產(chǎn)開關(guān)和其他一些電子產(chǎn)品，在1919年的時(shí)候科學(xué)家們開始仿照一些先進(jìn)開關(guān)。在新中國成立以前，我們國家的生產(chǎn)開關(guān)的規(guī)模還特別小，其生產(chǎn)的主要開關(guān)也就平開關(guān)和臥輪式拉線開關(guān)等拉線開關(guān)。老式的開關(guān)基本原理是機(jī)電技術(shù)和齒輪機(jī)械原理，人手一拉就通路，再拉就斷路，并且價(jià)格十分低廉。到1980年之后，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與提高，第一代開關(guān)就被第二代開關(guān)——指壓式開關(guān)所取代，與拉線式的開關(guān)相比較，指壓式開關(guān)是固定在墻壁上面的，這不但美觀，而且增加了房屋內(nèi)部的協(xié)調(diào)性。伴隨著人民生活水平的不斷提高和科學(xué)的不斷進(jìn)步發(fā)展，第三代開關(guān)逐漸開始進(jìn)入我們的市場。在20世紀(jì)，我們的開關(guān)種類不但繁多而且式樣精美，除了控制電源外，開關(guān)還起到了裝飾的作用，各種開關(guān)產(chǎn)品顏色也大不相同，它的安全、質(zhì)感和時(shí)尚越來越受到消費(fèi)者的青睞?，F(xiàn)在隨著電子設(shè)備小型化的發(fā)展，隨著人們節(jié)約意識(shí)的提高，新一代開關(guān)也應(yīng)孕而生，它一方面反映現(xiàn)代的科技水平程度，另一方面也反映了人們心聲。光控開關(guān)、聲控開關(guān)、全自動(dòng)開關(guān)、觸摸開關(guān)已經(jīng)融入了我們的生活，這標(biāo)志著這已經(jīng)是全新的科技時(shí)代。1.2開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)我們在生活中見到的簡單的開關(guān)都是由兩片金屬片組成的觸點(diǎn)相結(jié)合而成的，當(dāng)兩個(gè)金屬片結(jié)合在一起，電路就形成通路，當(dāng)兩塊金屬片分離，電路就形成開路。在選用觸點(diǎn)金屬的時(shí)候還需要考慮它的抗腐蝕性的程度，因?yàn)楹芏嗟慕饘僭谘趸缶蜁?huì)形成絕緣的氧化物，使金屬觸點(diǎn)無法正常的工作。所以我們在選擇用什么金屬作為觸點(diǎn)時(shí)應(yīng)該特別的注意，要考慮其導(dǎo)電性，機(jī)械強(qiáng)度，硬度等因素。我們有時(shí)候會(huì)在金屬觸點(diǎn)上鍍上一些抗腐蝕的金屬。這樣一來就會(huì)使其不會(huì)產(chǎn)生氧化物，繼而不會(huì)影響其功能。隨著科技的飛速前進(jìn)，傳感器的提升空間也是相當(dāng)大的，各種各樣的傳感器現(xiàn)在已經(jīng)走入了我們的生活，有的還被應(yīng)用到開關(guān)的控制上，工作原理都是檢測到信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生電流從而控制回路的通斷，比如，聲控開關(guān)，光控開關(guān)等。1.3開關(guān)的分類行程開關(guān)是按照功能分類的開關(guān)，其他的功能開關(guān)還有：波動(dòng)開關(guān)；波段開關(guān)；錄放開關(guān)；電源開關(guān)；預(yù)選開關(guān)；限位開關(guān)；控制開關(guān)；轉(zhuǎn)換開關(guān)；隔離開關(guān)；墻壁開關(guān)；智能防火開關(guān)等。鈕子開關(guān)是按照其結(jié)構(gòu)類型分類的開關(guān)，其他的結(jié)構(gòu)開關(guān)還有：微動(dòng)開關(guān)；船型開關(guān)；按鈕開關(guān)；撥動(dòng)開關(guān)；按鍵開關(guān)；點(diǎn)開關(guān)等。感應(yīng)開關(guān)是按照其數(shù)目分類的開關(guān)，其他的數(shù)目開關(guān)還有：單控開關(guān)；雙控開關(guān)；多控開關(guān)；調(diào)光開關(guān)；調(diào)速開關(guān)；防濺盒；門鈴開關(guān)；；觸摸開關(guān)；遙控開關(guān)；智能開關(guān)；插卡取電開關(guān)；浴霸專用開關(guān)等。按照其接觸類型分類：主要可以分三類，其一是a型觸點(diǎn)型，其二是b型觸點(diǎn)型，其三是c型觸點(diǎn)型三種。這里說明一下，開關(guān)的接觸類型是指：當(dāng)我們按下開關(guān)以后，操作閉合觸點(diǎn)的工作狀況與觸點(diǎn)狀態(tài)之間的相互關(guān)系。1.4開關(guān)的發(fā)展趨勢隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，節(jié)約和美觀已經(jīng)成為了人們特別關(guān)注的問題，所以現(xiàn)在很多新型的開關(guān)走進(jìn)了人們的生活，比如聲控開關(guān)、光控開關(guān)、全自動(dòng)開關(guān)，觸摸延時(shí)開關(guān)等已經(jīng)是隨處可見的了，不久的將來，隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展，可能會(huì)有更好更節(jié)電的電子開關(guān)問世，比如通過腦電波控制的電路等，不管類型如何改變，但是宗旨都是節(jié)約、方便。2晶體管以及放大電路介紹2.1晶體管簡介晶體管本質(zhì)上是一種半導(dǎo)體元器件，在電路中可以起到閥門的作用，它的全稱叫晶體三極管，可以起到小電流控制大電流的作用。具體來說，晶體管的作用是把微弱的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成幅值較大的電信號(hào)，它也可以作為無觸點(diǎn)開關(guān)在電路中使用。作為最常見的半導(dǎo)體器件之一，它具有電流放大作用，在電路中屬于核心的元器件。晶體管的本質(zhì)就是在一塊半導(dǎo)體基片上安裝兩個(gè)距離很近的PN結(jié)，那么一來產(chǎn)生的兩個(gè)PN結(jié)就把整塊半導(dǎo)體基片分成了三個(gè)小部分，處于中間的部分叫做基區(qū)，在兩側(cè)部分的一邊叫做集電區(qū)，另外一邊叫做發(fā)射區(qū)。在市面上可以見到PNP型的晶體管，但是你也能見到NPN型的晶體管。圖12.2晶體管對(duì)于電流具有放大作用晶體管作為核心的電路元器件，他可以處理模擬信號(hào)，這是最基本的一種處理方式，作為核心元器件，起到的作用是控制能量轉(zhuǎn)換，任何的微小信號(hào)都可以放大給其他元器件且不會(huì)失真。圖2圖2所示為晶體管的基本放大型電路，其中的Ui為輸入電信號(hào)，它輸入的是基極即發(fā)射極回路之中，從而形成了輸入回路；特別小的信號(hào)過了晶體管之后就被被放大了，其流向集電極和發(fā)射極，那么集——發(fā)之間就形成了回路，給其命名為輸出回路，又因?yàn)檩敵龌芈冯娏魇前l(fā)射極流過來的，輸入回路電流是流向發(fā)射極的，這樣兩個(gè)回路之間就形成了一個(gè)公共端，即發(fā)射極，因此我們就把這樣的電路叫做共射放大電路了，如果要晶體管正常工作在放大狀態(tài)。那么集電極必須的反向偏置，發(fā)射機(jī)呢，自然得正向偏置啦，這兩條件缺一不可。為了使基本電路處于放大狀態(tài)，在輸入回路還應(yīng)該加入基極電源Vbb，在輸出回路還應(yīng)該加入電源Vcc,另外還需Vcc大于Vbb，要不然就不可能放大電路，對(duì)于它們的極性，在圖1中可以看出，所謂的控制作用即基極電流來控制集電極電流。圖2中，晶體管內(nèi)部的載流子在電壓Ui等于0的時(shí)就會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，載流子在內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)示意圖如下圖3所示圖3會(huì)擴(kuò)散的載流子在晶體管的內(nèi)部通過擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)從而就會(huì)在發(fā)射極形成了電流，我們稱之為電流Ie，又由于發(fā)射極加了正向電壓，另外發(fā)射區(qū)雜質(zhì)的濃度比較高，因此很多的自由電子因?yàn)閿U(kuò)散運(yùn)動(dòng)從而越過了發(fā)射區(qū)到達(dá)了基區(qū)。另外基區(qū)也迎來了空穴的擴(kuò)散，但是由于其濃度比較低，所以空穴運(yùn)動(dòng)引起的電流是特別小的，基本上可以忽略掉。因?yàn)榛鶇^(qū)特別薄，雜質(zhì)的濃度也特別低，另一方面集電極也加了反向的電壓，因此擴(kuò)散到基區(qū)的電子只有極少一部分與空穴復(fù)合，另外又在電源Vbb的作用下，空穴與電子之間不停地復(fù)合，從而形成了基極電流，稱之為Ib。集電極產(chǎn)生了漂移運(yùn)動(dòng)，從而形成了電流Ic。又由于在集電極增加了結(jié)面積比較大的反向電壓，在外場力的作用下，大多數(shù)電子通過基區(qū)流向集電結(jié)，從而到達(dá)了極電區(qū)，形成漂移電流Ic，另一方面，基區(qū)與極電區(qū)內(nèi)的少子也參與了漂移運(yùn)動(dòng)，但是因?yàn)樗臄?shù)量比較小，所以基本上是可以忽略不計(jì)的。從上述的分析中可以知道，從外部來看，電流之間的關(guān)系是：在近似的進(jìn)行分析時(shí)，我們可以認(rèn)定共射直流電流的放大系數(shù)：，式中Ic、Ib和Ie分別為晶體管集電極、基極和發(fā)射極的直流電源2.3共射的放大電路基本的工作原理圖4在上圖圖4電路中，作為核心元件的晶體管，，在電路中到了放大作用?；鶚O的直流電源+Vbb使發(fā)射結(jié)電壓大于它的開啟電壓，并以基極電阻Rb相結(jié)合為晶體管提供一個(gè)合適的直流基極電流；加在極電區(qū)的直流電源Vbb使集電極發(fā)生反偏，它就形成了輸出回路的工作電源，因?yàn)殡娐方油?，所以就形成了集電極回路電流，另一方面它也是負(fù)載的工作電源。另外加在集電極的電阻Rc可以將集電極的電流變化轉(zhuǎn)化成為電壓變化，因此該電路就具有放大電壓的作用。當(dāng)輸入的Ui信號(hào)為0的時(shí)候，晶體管各極的電流Ib、Ic和b-e間電壓Ube、管壓降Uce稱為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q，記為Ibq、Icq或Ieq、Ubeq、Uceq。在在我們近似分析的時(shí)候，常常將Ubeq作為已知量，對(duì)于硅管而言，Q為0.6-0.8v，可以取0.7v，對(duì)于鍺管，Ubeq為0.1-0.3v，可以取0.2v。根據(jù)圖4，我們就可以得到：可得Q點(diǎn)的表達(dá)式：當(dāng)給電路輸入正弦交流信號(hào)Ui時(shí)，晶體管的基極回路會(huì)產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)的電流Ib，從而在極電區(qū)回路就會(huì)隨之產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)得電流Ic，并且，因此極電極的電阻Rc將集電極變化的電流Ic轉(zhuǎn)換成為了變化的電壓，管壓降也必然會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，在參數(shù)選取合適的情況下，輸出的電壓有效值U0會(huì)大于輸入的電壓Ui，從而實(shí)現(xiàn)了電壓放大。圖5表示晶體管基極信號(hào)輸入的一個(gè)曲線圖圖52.4晶體管的工作狀態(tài)圖6表示晶體管輸出端信號(hào)的曲線圖圖6圖6表示晶體管的工作狀態(tài)，我們接下來逐一分析。最下面的是截止區(qū)；其特征是不管發(fā)射結(jié)發(fā)生正偏還是反偏，它的結(jié)壓降始終是是小于開啟電壓Uon的，并且集電結(jié)處于反向偏置狀態(tài)，里面的關(guān)系為：。小功率硅管的Iceo在1uA以下，鍺管的Iceo則在幾十微安。因而我們在做近似分析的時(shí)候可視晶體管是截止的。處在中間的是放大區(qū)：從圖中可以看出晶體管的發(fā)射結(jié)由于開啟電壓小于結(jié)壓降，所以發(fā)生了正偏而反觀集電極，極點(diǎn)結(jié)是反偏的。即當(dāng)晶體管工作在放大，集電極所產(chǎn)生的電流Ic幾乎僅決定基極電流Ib，與Uce是沒有關(guān)系的，表現(xiàn)出的是Ib對(duì)Ic的控制作用，。假想在理想的工作狀態(tài)下，當(dāng)基極電流Ib按照等差的形式變化時(shí)，電路輸出的是一組與橫軸相平行的等距離的直線頂端的是飽和區(qū)：發(fā)射極和集電極的指針的偏轉(zhuǎn)的狀態(tài)是“發(fā)射結(jié)、集電結(jié)都正向偏置。即：集電極電流Ic不但與基極電流Ib有關(guān)，而且還明顯隨著Uce的增大而增大，此時(shí)此刻Ic是小于βIb的。由此總結(jié)得到：當(dāng)Ucb=0時(shí)，晶體管是處于臨界放大狀態(tài)的或者是處于臨界飽和狀態(tài)的或在二者中間。2.5放大電路是如何組成的通過對(duì)圖4的分析后我們發(fā)現(xiàn)，要組成放大電路就得滿足下面三點(diǎn)1、首先必須要為電路提供合適大小的直流電源，還要建立起一個(gè)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，另外作為負(fù)載的工作源，必須使負(fù)載獲得所需要的功率。2、輸入的信號(hào)源必須能夠作用于晶體管的輸入回路之中，這樣一來就能夠作用在晶體管的基極與發(fā)射極之間了。3、負(fù)載必須正常工作，極電區(qū)的輸入電源就必須合適，另外基區(qū)的輸入電壓必須得小于集電區(qū)的輸入電壓。極電區(qū)的輸入電流必須大于基區(qū)的輸入電流或者二者均可。

3熱釋感應(yīng)感器介紹3.1紅外光譜介紹我們用肉眼看得見的光叫做可見光，它的波長從長到短分別為紅光、橙光、黃光、綠光、青光、藍(lán)光、紫光。在自然界中，熱源發(fā)出的光的波長比紅光還長，我們叫做紅外光。其波長分別為：紫光的是0.40~0.43um；藍(lán)光的是0.43~0.47um；青光的是0.47~0.50um綠光的是0.50~0.56um；黃光的是0.56~0.59um；橙光的是0.59~0.62um；紅光的是0.76~1000um；對(duì)于紅外光，我們又可以將其分為：近紅外760~3000nm；中紅外3000~60000nm；遠(yuǎn)紅外6000~150000nm我們知道，在自然界中有溫度的物體都會(huì)發(fā)射紅外線，只是每一種物體的波長不一樣罷了，根據(jù)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)表明，人體發(fā)出的紅外線波長范圍在10um左右。因?yàn)檫@個(gè)特性，科學(xué)家們發(fā)明了專門檢測人體是否存在的熱釋電紅外傳感器。3.2人體感應(yīng)器熱釋電紅外傳感器是一種能夠檢測人是否存在的裝置，因?yàn)闊後岆娂t外傳感器只能檢測人體發(fā)出的紅外線并過濾其他波長的一種傳感器，在很多的領(lǐng)域中都能夠應(yīng)用到。人體感應(yīng)器和它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下圖7所示圖73.3熱釋電原理在熱釋電傳感器的內(nèi)部有一種叫熱釋電晶體的元器件，它具有極化的現(xiàn)象，一般而言，它是一種隨溫度的變化而發(fā)生變化的，當(dāng)遇到恒定的紅外線照在其表面時(shí)，其熱死晶體的溫度是不會(huì)發(fā)生改變的，對(duì)外呈現(xiàn)出一種電中性。另外探測器也沒有電信號(hào)的輸出，因此恒定的紅外線照在其表面不會(huì)被檢測到。當(dāng)有變化的紅外線照在其表面時(shí)，熱釋晶體的溫度就會(huì)發(fā)生急劇的變化，因而電荷也發(fā)生了變化，電荷的運(yùn)動(dòng)從而形成了一個(gè)外電場，像這樣的現(xiàn)象稱之為熱釋電效應(yīng)。由于我們?nèi)梭w的溫度是在三十七度左右，那么我們也就相當(dāng)于熱源不斷向外散熱，那么就一定會(huì)有紅外線產(chǎn)生，經(jīng)過證明，此紅外線波長在9um-10um之間，假如感應(yīng)區(qū)就在我們身邊，而我們又沒有動(dòng)，紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的也就室外的溫度，當(dāng)人在感應(yīng)區(qū)走動(dòng)時(shí)，就想導(dǎo)體切割磁感線一樣，通過其中的菲涅爾透鏡，熱釋電紅外傳感器就會(huì)感應(yīng)到人體的運(yùn)動(dòng)從而輸出信號(hào)。熱釋感應(yīng)分裝圖如圖8圖8熱釋電紅外傳感器與菲涅爾透鏡結(jié)合在一起使用才會(huì)體現(xiàn)出最大的作用，如果我們不加菲涅爾透鏡的時(shí)候，紅外傳感器的檢測半徑還達(dá)不到2m，但是如果加上菲涅爾透鏡之后，其檢測半徑就會(huì)達(dá)到10m，或許還會(huì)更遠(yuǎn)些。其中菲涅爾透鏡是用聚乙烯制成的產(chǎn)品，它需要安裝在傳感器的前邊，其感應(yīng)圖和引腳分部如圖9所示。圖9菲涅爾透鏡在水平方向上是可以分為三個(gè)部分的，而且每一個(gè)部分在豎直方向上又可以分成很多不同的區(qū)域，，因此菲涅爾透鏡實(shí)際上是一個(gè)透鏡組，當(dāng)有陽光通過透鏡以后，在它的反面就會(huì)形成明暗相間的盲區(qū)和可見區(qū)，而且每一個(gè)單元只有一個(gè)微小的視場角，在視場角以內(nèi)的叫做可見區(qū)，其他的稱之為盲區(qū)。另外相鄰的兩個(gè)視場角是既不連續(xù)，也不交疊的，但是卻都相隔一個(gè)盲區(qū)，當(dāng)有人在感應(yīng)區(qū)活動(dòng)時(shí)，人體會(huì)通過一個(gè)單元的視場角走向另一個(gè)視場角，熱釋電就會(huì)一會(huì)看到人一會(huì)看不到人，從而檢測到的人體的紅外線是不斷變化的，因此他就會(huì)輸出一個(gè)有一個(gè)的信號(hào)。輸出的信號(hào)頻率大概在0.1~10Hz左右，它的這一頻率基本是由：菲涅爾透鏡、人體的運(yùn)動(dòng)速度以及熱釋電傳感器本身所決定的

4繼電器4.1繼電器簡介電路控制器件——繼電器，當(dāng)其輸入量達(dá)到要求的時(shí)候在其輸出端就會(huì)檢測到預(yù)測的階躍變化，繼電器具有控制系統(tǒng)與被控制系統(tǒng)之間的相互關(guān)系一般情況下應(yīng)用在電氣自動(dòng)控制電路中，其本質(zhì)是一種小電流去控制大電流的電動(dòng)開關(guān)，因此在電氣電路中起到安全保護(hù)轉(zhuǎn)換電路需求和自動(dòng)調(diào)節(jié)的作用因?yàn)槔^電器是由觸點(diǎn)和線圈兩個(gè)部分構(gòu)成的，因此其電路中的符號(hào)也包括了兩個(gè)部分，其中長方框表示的是線圈，一組的觸點(diǎn)符號(hào)就表示一組組合，當(dāng)電路中觸點(diǎn)不多且電路相對(duì)簡單時(shí)，可以把線圈框和觸點(diǎn)表示在一起，這樣的組合叫做集中表示。4.2繼電器的工作原理一般的繼電器都是有銜鐵、彈簧、鐵芯、觸點(diǎn)和簧片組成的，其工作原理如圖10所示。\o"電磁繼電器工作原理圖"圖10只要我們在線圈的兩端加上能使繼電器工作的電壓時(shí)，繼電器就會(huì)通電產(chǎn)生磁場，因?yàn)橛写艌隽Φ拇嬖?，從而銜鐵就會(huì)克服彈簧力在常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)，如果沒有電，銜鐵就不會(huì)倒向常開觸點(diǎn)，留在常閉觸點(diǎn)，當(dāng)有電的時(shí)候，銜鐵就會(huì)離開常閉觸點(diǎn)倒向常開觸點(diǎn)。線圈斷電就恢復(fù)到常閉點(diǎn)。圖11圖11中，1所在位置的波浪線就是繼電器線圈，三根線那一端兩邊是線圈的輸入端，中間是常開常閉的公共端，3是常閉觸點(diǎn)，2是常開觸點(diǎn)。當(dāng)我們拿到一個(gè)全然不知引腳分部的繼電器時(shí)。除了看說明，我們可以用萬用表測量觸點(diǎn)一端接在1，另外一端接在2或者是3，那么萬用表響的就是常閉，沒有聲音的就是常開。然后輕松接線。4.3繼電器的各種作用繼電器不僅具有隔離功能，而且在電路中還可以作為一款全新的自動(dòng)開關(guān)，普遍應(yīng)用在機(jī)電一體化、自動(dòng)控制和遙控的領(lǐng)域當(dāng)中，總結(jié)來說，繼電器具有以下的作用可以擴(kuò)大電路的控制范圍：就像在觸點(diǎn)繼電器中，被控制的變量達(dá)到某一要求時(shí)，就可以按照觸點(diǎn)組不同的形式來換接，或通斷很多的子電路。能夠通過小電流來控制大電路：就像中間繼電器、靈敏繼電器一樣，一個(gè)微小的控制量就可以控制一個(gè)大功率的電路。具有綜合信號(hào)的作用：比如當(dāng)控制信號(hào)按照規(guī)定的形式進(jìn)入繼電器線圈的時(shí)候，我們可以通過比較中和，就可以達(dá)到預(yù)定的控制電路的作用效果具有自動(dòng)作用，也有監(jiān)控的作用：比如，如果繼電器和其他的器件構(gòu)成控制電路的時(shí)候，繼電器就會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行。

5輕觸按鈕5.1輕觸按鈕定義輕觸按鍵實(shí)際上是按鍵產(chǎn)品的一類，和其他的開關(guān)區(qū)別在于一按輕觸按鈕它就會(huì)接通電路，松開手時(shí)輕觸按鈕就會(huì)斷開電路。5.2輕觸按鈕的基本內(nèi)容在選擇輕觸按鈕的時(shí)候，一定要注意輕觸按鈕的好與壞，輕觸按鈕最主要的部分就是觸點(diǎn)了，具體體現(xiàn)在下面兩個(gè)方面。選擇輕觸按鈕要看輕觸按鈕觸點(diǎn)的大小，在合理狀態(tài)下是越大越好。構(gòu)成輕觸按鈕的金屬觸點(diǎn)目前有三種材料，一是銀鎳合金,二是銀鎘合金,三是純銀的。當(dāng)然在這三種金屬中銀鎳合金是當(dāng)前最理想的金屬觸點(diǎn)材料，它的導(dǎo)電性能好、硬度也比較高，同時(shí)它也不容易被氧化生銹。銀鎘合金按理說是挺好的導(dǎo)電材料，但是其材料卻是對(duì)我們的健康有一定的影響，對(duì)于鎘元素，在學(xué)習(xí)高中化學(xué)時(shí)我們知道，它是一種重金屬，所以對(duì)我們有害。從另一個(gè)角度來看，銀和鎘他們的融合性是特別低的，融合時(shí)在其表面會(huì)形成鎘金屬的小圓球，假如通電了，很容易就產(chǎn)生了電弧。純銀做觸點(diǎn)總的來說也并不合適，雖然說它的導(dǎo)電性能不錯(cuò)，但純銀質(zhì)地是比較軟的，而且還容易被氧化，質(zhì)地也很軟，如果開關(guān)多了觸點(diǎn)也就會(huì)變形；輕觸按鈕的觸點(diǎn)被氧化生銹的話導(dǎo)電性能會(huì)比以前差太多，而且還容易發(fā)熱，很容易就把觸點(diǎn)給燒化了。輕觸按鈕的外表殼也要看材料。在市場上的輕觸按鈕品牌一般都選用PC料，它能抗沖擊、耐高溫和不易變色的性質(zhì)對(duì)于控制電氣的開關(guān)來說是很重要的。輕觸按鈕的正面面板和背面的底座都是用PC料組成的

6樓道觸摸延時(shí)開關(guān)設(shè)計(jì)過程6.1觸摸延時(shí)開關(guān)的設(shè)計(jì)思路如圖12所示KM3KM3KM2輕觸按鈕KM2輕觸按鈕燈泡燈泡紅外探頭KM1紅外探頭KM1圖12我們可以將輕觸按鈕看成一個(gè)模塊，紅外探頭與繼電器KM1看成一個(gè)模塊，其他的KM2、KM3、自成為一個(gè)模塊。6.2各模塊的功能1、輕觸按鈕輕觸按鈕如圖13所示圖13輕觸按鈕有六根接線端，其中兩兩對(duì)應(yīng)的接線端為控制電源的接線端，一邊進(jìn)一邊出為輕觸按鈕上面指示燈的輸入端口。作用是夜晚有人經(jīng)過時(shí)指示燈亮，人們可以清楚地看到清楚按鈕所在位置，人觸摸開關(guān)，燈泡被點(diǎn)亮，人手離開按鈕燈泡熄滅。2、紅外感應(yīng)模塊紅外感應(yīng)模塊如圖14所示圖14圖中有紅黃黑三根線，其中紅線接正極，黑線接負(fù)極，黃線為紅外探頭的輸出信號(hào)。作用是當(dāng)紅外探頭檢測到人輸出信號(hào)時(shí)，繼電器接通狀態(tài)并且三極管將探測信號(hào)放大至12v狀態(tài)。沒人在探測區(qū)，繼電器就會(huì)被控制斷開。3、繼電器模塊繼電器如圖15所示圖15繼電器有五個(gè)引腳，其中三腳一排的那一端，兩邊的為線圈電源輸入端，中間的為公共電源輸入端。作用是當(dāng)繼電器線圈有電源時(shí)，由于產(chǎn)生了磁場，從而促使常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，達(dá)到一個(gè)靈活控制電路的作用6.3樓道觸摸延時(shí)開關(guān)組裝原理及詳解樓道觸摸延時(shí)開關(guān)的組裝原理如圖16所示圖16紅外探頭檢測到感應(yīng)區(qū)有人經(jīng)過或活動(dòng)時(shí)，紅外探頭就會(huì)輸出其檢測信號(hào)通過晶體管放大電路放大輸出信號(hào)使繼電器KM1接通電路，從而形成一個(gè)待電的狀態(tài)。當(dāng)人觸摸輕觸按鈕后使繼電器KM2通電，致使對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)KM2自動(dòng)吸合，燈泡被點(diǎn)亮，同時(shí)繼電器KM3通電致使對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)KM3自動(dòng)吸合，紅外探頭檢測到的信號(hào)通過常開觸點(diǎn)KM3流向繼電器KM2。當(dāng)人手離開輕觸按鈕后，由于紅外探頭檢測到的信號(hào)一部分流向了KM2，致使繼電器KM2繼續(xù)通電，燈泡繼續(xù)被點(diǎn)亮。當(dāng)人體離開紅外探頭的檢測區(qū)后，繼電器KM1斷開短路，致使繼電器KM2斷電從而燈滅，繼電器KM2斷電致使對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)KM2斷開電路。同時(shí)繼電器KM3的斷電致使對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)KM3斷開短路，整個(gè)過程結(jié)束，等待下一個(gè)觸摸信號(hào)的到來。6.4出現(xiàn)的問題及處理在實(shí)驗(yàn)的調(diào)試環(huán)境中，個(gè)人發(fā)現(xiàn)了以下問題由觸摸開關(guān)的作用第一想到的是用壓力傳感器點(diǎn)亮燈泡，買下感覺合適的壓力傳感器后發(fā)現(xiàn)壓力傳感器觸摸部分完全是一個(gè)硬殼子，按壓發(fā)現(xiàn)并沒有電流輸出。通過百度查到點(diǎn)動(dòng)觸摸觸動(dòng)器有此功能，即觸摸電路通過人體與大地形成回路，電路接通，松手就斷開電路：但實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)觸摸觸動(dòng)器除了觸摸鐵環(huán)可以與大地接通，另外觸摸帶鐵圈線上的任意部分燈泡都會(huì)被點(diǎn)亮，并且觸摸的時(shí)間長了電容還會(huì)發(fā)燙，燒壞器件，從而我選擇了更為合適的輕觸按鈕，觸摸燈亮，松手?jǐn)嚅_電路。并且上面還帶有指示燈，人們在晚上可以清楚地看到按鈕的位置，也是十分方便的。第一次焊接完電路板，我調(diào)試后居然發(fā)現(xiàn)繼電器的通電了，但是常開觸點(diǎn)居然不閉合，常閉觸點(diǎn)也不斷開，因而達(dá)不到控制電路的作用，通過思索與研究發(fā)現(xiàn)，我的繼電器線圈是與燈泡串聯(lián)的，我想會(huì)不會(huì)是線圈受到了燈泡的影響呢，于是我換了一種接線方式，即繼電器的線圈兩頓接電源，此時(shí)繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。于是我就通過繼電器的常開觸點(diǎn)接進(jìn)電流點(diǎn)亮燈泡，從而就達(dá)到了控制電路的作用。在調(diào)試的時(shí)候紅外感應(yīng)模塊的繼電器老是不挺的接通和斷開，從而達(dá)不到有人的時(shí)候一直輸出的狀態(tài)，于是查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)人在紅外探測區(qū)內(nèi)不動(dòng)，紅外探頭也是沒有信號(hào)輸出的，就想金屬切割磁感線產(chǎn)生電流一樣，于是測試時(shí)我將紅外感應(yīng)模塊不斷地晃動(dòng)，效果比不晃動(dòng)好很多，但是任然達(dá)不到理想狀態(tài)，我想著一定與靈敏度等因素有關(guān)吧。結(jié)論新型電子開關(guān)確實(shí)比老式開關(guān)好用?？偟膩碚f這次設(shè)計(jì)還是遇見很多問題的。首先是對(duì)樓道觸摸延時(shí)開關(guān)的認(rèn)知度不夠，其次是對(duì)各種元器件如何選型挺茫然，最后是檢測硬件時(shí)發(fā)現(xiàn)一些理論上可以但是實(shí)際運(yùn)行不出來的現(xiàn)象。從拿到這個(gè)課題我就想，我一定要親自將這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目給完成，通過查閱相關(guān)資料，不斷的發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)計(jì)的缺陷，最后很不容易的完成任務(wù)，可能說產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上不是那么的完美，但是自己也知足了。觸摸延時(shí)開關(guān)是節(jié)約用電的開關(guān)產(chǎn)品之一，或許在開關(guān)產(chǎn)品領(lǐng)域它不是那么的突出，但是它也有別的產(chǎn)品不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，隨著電子科技的進(jìn)步，或許它會(huì)隨之淘汰，但