数字电子技术

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1、课程设计(论文)题目名称单键触摸开关设计课程名称电子技术课程设计学生姓名邓伟学号0941202010系、专业电气工程系09级自动化指导教师刘祥民2011年12月15日目录绪论1第一章设计思路及方案21.1设计思路21.2方案设计2第二章系统组成与工作原理32.1系统组成的总原理图32.2系统的工作原理3第三章元件选择与部分元器件作用53.1元器件选择53.2指示灯63.3晶闸管作用6第四章单元电路设计74.1触摸信号输入电路74.2整流电路84.3555时基电路84.4电子开关驱动电路104.5ICCD4017104.5.1ICCD4017信号处理电路104.5.2CD401

2、7工作原理及应用电路114.6晶闸管开关电路12第五章稳压电源13第六章产品安装调试及故障分析14第七章总结15参考文献16致谢………………………………………………………………………………………………17绪论照明开关电子化进程是从公共照明的节电控制开始。适宜于门厅、楼梯和楼道中使用的触摸式、感应式、红外线式和声光控式延时自熄开关，使公共照明基本实现了“人来灯亮、人离灯熄”的自动控制，明显改善了楼房的公共照明效果，还能大幅度节省公共照明用电，照明灯的实际使用寿命也明显延长。这类开关是受到欢迎和推广的。与公共照明开关相比，室内用电子式开关的技术难度较大。研制确有实用价值的电子式室

3、内照明开关市场潜力可能更大。触摸延时开关是一种节能的开关控制器。轻触延时开关：使用时只需轻触一下按钮,开关即导通工作,然后延时一段时间后自动关闭；高亮发光指示,便于夜间使用；无触点电子开关,接通负载的瞬间无冲击电压，延长负载使用寿命。轻触延时开关和声光控制延时开关比较适合楼梯走廊和室内等处的灯光照明控制开关，轻触延时开关只需轻触以下开关就可控制灯的关和开，还具有延时功能，在一段时间内无人触摸的情况下灯会自动熄灭，这样可以起到节能的作用，所以在楼梯和走廊处用的比较多；声光延时开关现在也比较普遍，而且使灯光的控制更加方便，不用动手就可以控制灯光的照明，它通过采集一定分贝的声音或一

4、定亮度的光照信号，再转变成电信号来达到控制的目的。延时开关的发展方向主要是向智能延时开关方向发展。现在的延时开关大多数是不能控制开关延时时间的长短，没有自动识别功能。智能化的延时开关应向以下几个方面发展：1.触摸屏控制方式，双亮度指示灯，在夜晚关灯后可知开关位置。2.电子启动，无触点火花，更安全耐用，精心呵护灯具。3.自动识别功能，停电再来电自动关灯，避免浪费电能。4.单火设计，新装和换装一样方便。5.多款外观风格和面板颜色，给用户更人性化的选择。6.适用所有主流灯具的控制，无需添加外围线路。1.设计思路与方框1.1设计思路随着社会的进步，人类生活水平的不断提高，各种电子开关

5、出现，为了设计一款方便使用，简单可靠的的单键触摸开关，我特意选择了单键触摸开关作为我的课程设计课题。单键触摸开关由触摸信号输入电路，ICCD4017信号处理电路，电子开关驱动电路及电源组成。首先由触摸片把人体的触摸信号转化成市电同频的标准的MOS电平，然后输入ICCD4017的十进制的计数器进行信号处理,最后由ICCD4017处理后的结果决定是否驱动电子开关导通灯泡或其他使用设备工作。1.2方案设计电子开关驱动电路触摸信号输入电路ICCD4017电子开关电路电源图1-1方案图触摸式电子开关基本原理框图如下图1-2所示：VT1VT2双稳态触发器单稳态触发器图1-2方案图2.系统

6、组成与工作原理2.1系统组成的总体原理图如图2-1所示：图2-1系统总体原理图2.2系统的工作原理用CD4017组成的单键触摸开关，该开关为单触摸电极控制方式，每触摸一次电极，开关即动作（开或关）一次，与普通机械开关功能相同，使用非常方便。电路原理如图2.1所示，其中HD为管式氖泡，它与光敏电阻RG组成“自制光电耦合器”，并与触摸电极M、R1形成触摸信号输入通路。NE555构成的单稳态触发器，74112为JK触发器构成的双稳态触发器，JK触发器是逻辑功能最完善的触发器，它不仅克服了RS触发器存在的约束条件，同时还增加了“翻转”这一功能，在本电路中就是利用了JK触发器的翻转功能

7、，来实现此电路触摸开关的功能。NE555构成脉冲启动型单稳态触发器，它的2脚用做触发端，低电平触发有效，R2、C1决定输出脉冲宽度，当电路受触发后，3脚输出高电平，延时一个脉宽后恢复低电平。集成电路是——块双D触发器，分别接成一个单稳态电路和一个双稳态电路。单稳态电路的作用是对触摸信号进行脉冲展宽整形，保证每次触摸动作都可靠。双稳态电路用来驱动晶闸管VS的开通或关闭。M是触摸电极片，手指摸一下M，人体泄漏的交流电在电阻R2上的压降，其正半周信号进入A的3脚即单稳态电路的CP端，使单稳态电路翻转进入暂态，