數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計--樓道觸摸延時開關(guān)設(shè)計

1、<p>　　數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告</p><p>　　學 院： 電子信息工程學院 </p><p>　　專業(yè)班級: 2012級電子信息工程2班 </p><p><b>　　學生姓名： </b></p><p>　　學 號： </p><

2、p>　　指導教師： </p><p>　　完成時間： 2014年10月7日 </p><p>　　成 績： </p><p>　　樓道觸摸延時開關(guān)設(shè)計</p><p><b>　　設(shè)計要求</

3、b></p><p>　?。?）設(shè)計一樓道觸摸延時開關(guān)，其功能是當人用手觸摸開關(guān)時，照明燈點亮，并延續(xù)一段時間后自動熄滅。</p><p>　　（2）開關(guān)的延時時間約1分鐘左右</p><p>　　二、設(shè)計的作用、目的</p><p>　　樓道觸摸延時開關(guān)是一種簡單、安全、新型的電子節(jié)能開關(guān)。可廣范應用于多層住宅和辦公樓室外的走廊、門廳

4、、樓梯間、電梯間、過道等公共場所，也可以在家庭安裝。需要開燈時，手指觸摸開關(guān)感應區(qū)，電燈自動點亮，延時約一分鐘，電燈自動熄滅。設(shè)計表明這種開關(guān)制作簡單，安全節(jié)能。實驗的目的是了解到電路從設(shè)計到焊接調(diào)試等過程，加強對電路的了解，熟悉各個元件的操作及其的資料，并學會應用。</p><p><b>　　設(shè)計的具體實現(xiàn)</b></p><p><b>　　系統(tǒng)概述&

5、lt;/b></p><p>　　本電路主要使用了NE555、74ls160、74ls04、電阻、電容等元器件，第一個NE555接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、第二個NE555接成多諧振蕩器產(chǎn)生時鐘信號、74ls160實現(xiàn)延時、一個脈沖經(jīng)過三極管使第一個555停止工作。接上電源未觸摸前觸發(fā)計數(shù)器74ls160被置數(shù)1000，觸摸后第一個555三腳輸出高電平，使第二個555工作產(chǎn)生脈沖，觸發(fā)計數(shù)器74ls160工作Q3輸出

6、高電平，小燈點亮，亮7個脈沖后小燈滅，同時進位端輸出脈沖經(jīng)過三極管使第一個555停止工作。</p><p><b>　　電路圖如下：</b></p><p>　　圖1 整體電路圖 </p><p>　　2．單元電路設(shè)計(或仿真)與分析</p><p>　　工作原理:如圖2，平時由于觸摸端無感應電壓，電容C2通過555第

7、7腳放電完畢，第3腳輸出為低電平，后面電路不工作。當需要開燈時，用手觸碰一下觸摸端，觸發(fā)信號電壓由C2加至555的觸發(fā)端，使555的輸出由低變成高電平使第二個555的4腳變?yōu)楦唠娖?，使能第二個555工作。同時，第一個555第7腳內(nèi)部截止，電源便通過R2給C2充電，這就是定時的開始，設(shè)計使定時時間足夠長讓后邊的芯片能夠延時60s。定時長短由R2、C2決定T=1.111 C2 R2。</p><p><b>

8、;　　圖2：單穩(wěn)態(tài)電路</b></p><p>　　第二個555開始工作后如圖3，R1，R3和C4是外接定時元件，電路中將高電平觸發(fā)端（6腳） 和低電平觸發(fā)端（2腳）并接后接到R3和C4的連接處，將放電端（7腳）接到R1，R3的連接處。 由于接通電源瞬間，電容C4來不及充電，電容器兩端電壓Uc為低電平，小于（1/3）Vcc，故高電平觸發(fā) 端與低電平觸發(fā)端均為低電平，輸出Uo為高電平，放電管VT（555

9、內(nèi)部）截止。這時，電源經(jīng)R1，R3對電容C4充電，使電壓Uc按指數(shù)規(guī)律上升，當Uc上升到（2/3）Vcc時，輸出Uo為低電平，放電管VT導通，把Uc從（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc這段時間內(nèi)電路的狀態(tài)稱為第一暫穩(wěn)態(tài),其維持時間的長短與電容的充電時間有關(guān) 。充電時間常數(shù)T充=（R1＋R3）C4。由于放電管VT導通，電容C4通過電阻R2和放電管放電，電路進人第二暫穩(wěn)態(tài).其維持時間的長短與電容的放電時間有關(guān)，放電時間常數(shù)T＝R3 C

10、4。隨著C4的放電，Uc下降，當Uc下降到（1/3）Vcc時，輸出Uo。 為高電平，放電管VT截止，Vcc再次對電容C4充電，電路又翻轉(zhuǎn)到第一暫穩(wěn)態(tài)。不難理解，555開始工作后，電路就在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間來回翻轉(zhuǎn)</p><p>　　圖3：無穩(wěn)態(tài)震蕩電路</p><p>　　74ls160的及真值表1時序邏輯圖如圖4，沒工作前74ls160被置數(shù)，工作Q3為高電平延時7個脈沖后變?yōu)榈碗娖剑瑫r

11、第一個555延時結(jié)束停止工作。 </p><p>　　表1： 真值表 圖4：時序邏輯圖</p><p><b>　　圖6:第三部分</b></p><p><b>　　電路的安裝與調(diào)試</b></p><p>　　觸摸時，手還沒觸到觸摸點第一個555

12、就開始工作了，觸摸點反應太靈敏，解決方法：在觸摸點接一個上拉電阻。</p><p>　　電路第一部分輸出高電平控制第二部分，第二部分產(chǎn)生方波為第三部分提供時鐘，用示波器檢測波形如下圖，74ls160計數(shù)器Q3的輸出高電平，延時一段時間后變?yōu)榈碗娖健?lt;/p><p>　　四．心得體會、存在問題和進一步的改進意見等</p><p>　　焊接電路要認真，出錯后會用示波器，

13、萬用表查錯，第一部分工作時間只能小于等于第三部分的延時時間，第一部分才可以持續(xù)觸摸工作。問題:第一部分觸摸工作時再繼續(xù)出沒沒反應，必須等等滅后才可以。</p><p><b>　　五．附錄</b></p><p><b>　　元器件明細表</b></p><p><b>　　六．參考文獻</b><