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1、毕业设计报告楼道触摸延时开关摘要摘 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.目录目 录第 1 章 绪 论 .1第 2 章 单元电路设计 .22.1 楼道触摸延时开关工作原理 .22.2 电源电路设计
2、.22.2.1 稳压电路设计 .32.2.2 桥式整流电路 .42.2.3 滤波电路 .62.3 触摸延时电路 .72.3.1 延时电路设计 .82.4 控制电路 .92.4.1 继电器介绍 .92.4.2 控制电路设计 .102.5 电路仿真 .11第 3 章 实物制作与调试 .143.1 原件安装 .143.2 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第 1 章 绪论1第 1 章 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
3、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
4、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。第 2 章 单元电路设计2第 2 章 单元电路设计2.1 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
5、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。2.2 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
6、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。第 2 章 单元电路设计3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CC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
7、得到比较平LR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，按结构形式可分为串联型、并联型和开关型；按输出电压类型可分为固定式和可调式。作为小功率的稳压电源以三端式串联型稳压器的应用最为普通。三端式是指稳压电路仅有输入、输出、接地三个接线端子。有
8、固定式和可调式二种类型，此外又分为正或负电压输出类型。W7800 系列为三端固定正电压输出集成稳压器；W7900 系列为三端固定负电压输出集成稳压器。型号中最后两位数表示输出电压的稳定值，有5V、6V、9V、12V、15V、18V 和 24V。在本设计中采用的是 L7805 稳压，为 NE555 提供工作电源。第 2 章 单元电路设计4图 2-4 三端式固定输出集成稳压器外型使用时要求输入电压值至少大 2V 以上。即| |-| | 2V，但不宜过大。另外还有接地1U0端流过的静态电流 =8A。QI1 确定稳压器型号、输入电压和输出电流根据要求 =+5V，故选用 W7805 型号；稳压器压差为 | |-| | 2V，现取 3V。故输0U10入电压 =5+3=8V；直流稳压电源工作时最大电流
