《触摸式照明灯》

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1、沈阳航空航天大学课程设计触摸式照明灯电路的设计班级/学号84070301/2008040703029学生姓名朱超阳指导教师张晓新沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术综合课程设计院（系）自动化学院专业运载器综合测试技术班级84070301学号2008040703029姓名朱超阳课程设计题目触摸式照明灯电路的设计课程设计时间:2010年12月20日至2011年01月2日课程设计的内容及要求：一、设计说明图1触摸式照明灯电路原理框图电源触摸信号放大电路双稳态触发器灯控制执行电路设计一个触摸式照明灯电路，该电路由触摸输入放大电路、双稳态触发

2、器和控制执行电路组成，其原理框图如图1所示。二、技术指标1．电源输出电压为：+12V。2．电源输出最大电流Iomax=1A。3．电源输出纹波电压≤2mV。三、设计要求1.在选择器件时，应考虑成本。2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。3.画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。四、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。2．进行实验数据处理和分析。五、推荐参考资料1．童诗白、华成英主编者.模拟电子技术基础.[M]北京：高等教育出版社，2006年2．谭博学主编.集成电路原理与应用.[M]北京：电子工业出版社

3、，2003年3．谢自美主编.电子线路设计、实验、测试.[M]武昌：华中科技大学出版社，1992年4．戴伏生主编.基础电子电路设计与实践，[M]北京：国防工业出版社，2002年5.张庆双主编.全新实用电路集粹上、下册，[M]北京：机械工业出版社，2006年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表评语、建议或需要说明的问题：指导教师签字：日期：成绩一、概述设计触摸式照明灯电路，首先应知道照明电路的基本原理，即电灯泡始终处于两种状态，亮和灭，根据数字电路电的相关知识，我们必须设计一个双稳态电路，来控制灯泡的亮

4、和灭，而从人体的触摸产生的感应信号，到通过双稳态电路，实现控制灯泡，少之不得的中间电路是放大信号，而这也可以由我们学习过的模电中的运算放大电路知识来解决。仔细想来，实际上还差一个重要电路——直流稳压电源电路，为后续的运放等元器件提供工作电源，这样看来，整体框架就定型了，总体思路就有了，原理也明确了，二、方案论证图6是用双D触发器制作的触摸开关。两个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，保证每次触摸都可靠。双稳态电路用来驱动电磁继电器。当人手摸一下触摸感应器（等效接通开关J1，后面以J1

5、表示）,人体泄露的微电压信号通过放大器放大，形成一高电平，此高定平信号进入第一个D触发器的CP1端，使单稳态电路翻转进入暂稳态，其输出端Q1端恢复高电平，此高电平经R2向C1充电，使1D触发器的RESET端 电位上升，当上升到复位电平时，单稳态电路复位，输出端Q1端恢复低电平。每次触摸一次M，输出端Q1端就输出 一个固定宽度的正脉冲。此正脉冲将直接加到CP2端，使双稳态电路翻转一次，其输出端Q2电平就改变一次。当输出端Q2为高电平时，继电器开通,灯泡EL点亮。由于CMOS电路的微功耗特点，所以集成块仍能正常工作，第二个触发器的输出端~Q为高电

6、平，使发光二极管点亮，方便找到开关的位置，当第二个触发器再翻转一次，其输出端~Q变为低电平，与此同时，电灯泡点亮，而由于~Q端转化成的低电平，使发光二极管LED2熄灭。LED2发光用来指示开关的位置。由此可见，每触摸一次J1，，就能实现点灯的开与关，而且安装与使用都十分方便。方案二，利用C51单片机知识，将触摸信号转化后，实现对电灯泡进行控制，也是一种不错的方案。三、电路设计1.直流稳压电源电路直流稳压电源电路是整个电路中最重要的部分,其电路的输出电压波形如图2所示，工作原理如图1所示。本设计通过电容滤波电路和集成稳压器电路组成电路为整个电路

7、系统提12伏直流电源。根据电容充放电的作用，使输出电压趋于平滑，得到直流电压。再通过集成稳压器来稳定输出电压。图1输出电压为12V的稳压电源电路图2．触摸信号采集与放大电路下图中的VCC模拟的是人体触摸传感器所产生的微电流，当手指触摸以后，相当于闭合了开关J1，J1传递的微信号经过运算放大器放大以后，产生一高电平，而当手指离开触摸传感器，相当于断开了开关J1，运算放大器右端恢复低电平。因此，这整个过程在此电路中可以看作是产生一正脉冲。图2触摸信号采集与放大电路3.双稳态触发器电路此电路是整个系统的重要部分之一。双稳态电路，顾名思义，就是要得到

8、来两种状态，在数字电路中就是高电平和低电平，当第二个触发器的Q端是高电平时（发光二极管处于熄灭状态），驱动电磁继电器工作，就闭合了控制灯泡亮灭的开关，是电灯泡发光，