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1、人体杂波感应在触摸灯中的应用作者:••…■■2012年12月1日某大学某学院目录摘要2关键字3一、设计目的3二、设计要求3三、原理框图4四、设计电路的实验记录与结果分析8五、设计体会10摘要触摸开关电路是一个电子开关电路,它通过用手指触摸两个不相通的导体,达到控制电路的通或断,它是一-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开关。需要开灯时,手指触摸开关感应区,电灯自动点亮。设计
2、表明这种开关制作简单,安全节能关键字555定吋器,触摸灯,人体杂波感应一、设计目的这种触摸灯具有拾取人体感应信号的感应式通一断电路,无任何机械活动部件,只要人体的任何部分接触金属片,根据触摸,从而执行通指令的光亮指令,因此使用十分方便。由于触摸极板与电路Z间接有两个电阻,再加以灯体绝缘,所以可保使用者无触电危险。二、设计要求为人手触摸金属片吋,人休感应的交流杂波信号经电容、电阻送到集成电路第2脚,经电路内部电路处理后,第3脚输出触发信号,使灯发光。三、原理框图(1)555定时器工作原理:555定吋器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的
3、状态。在电源与地之间加上电圧,当5脚悬空时,则电压比较器A1的反相输入端的电床为2VCC/3,A2的同相输入端的电压为VCC/3。若触发输入端TR的电压小于VCC/3,则比较器A2的输出为1,可使RS触发器置1,使输出端OUTh。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3,同吋TR端的电压大于VCC/3,则A1的输出为1,A2的输出为0,可将RS触发器置0,使输出为0电平。555定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定吋器广泛应用于仪器仪表、家用屯器、屯子测量及自动控制等方面。55
4、5定吋器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图2.9.1和图2.9.2所示。它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个RS触发器,一个放电管T及功率输出级。它提供两个基准电压VCC/3和2VCC/3555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在屯源与地之间加上屯压,当5脚悬空时,则电压比较器A1的反相输入端的电压为2VCC/3,A2的同和输入端的电压为VCC/3。若触发输入端TR的屯压小于VCC/3,则比较器A2的输出为1,可使RS触发器置1,使输出端OUTh。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3,同吋TR端的电压大
5、于VCC/3,则A1的输出为1,A2的输出为0,可将RS触发器置0,使输出为0电平。如图(a):(2)555定时器组成及功能:1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5-16V,CMOS型时基电路VCC的范
6、羽为3-18Vo一般用5V03脚:输出端Vo2脚:低触发端6脚:TH高触发端4脚:是直接清零端。当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用吋应接高电平。5脚:VC为控制电床端。若此端外接电圧,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用吋,应将该端串入一只
7、O.OIpF电容接地,以防引入干扰。7脚:放电端。该端与放电管集电极相连,用做定吋器吋电容的放电。如图(b)(3)工作原理:BAT13.5VSWI(COM)上图即为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器触摸灯控制灯电路。D2为二极管,稳态吋555电路输入端处于电源电平,内部放电开关管T导通,输出端V0输出低电平,当有一个外部脉冲触发信号加到Vi端,并使2端电位瞬间低于1/3VCC,低电平比较器动作,单稳态电路即开始一个稳态过程。电容C开始充电,Vc指数按规律增长,当Vc充电到2/3VCC时,高电平比较器工作。比较器A1翻转,输岀V0从高电平转到低电平。放电
8、开关T重新导通,电容C上的电荷很快经放电开关管放电,暂态结束,恢复稳定,为下个触发脉冲的來到做好准备。在不接外加电压时,通常接一个0.02uF的电容器C2到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。小灯延时时间通过调节电阻、电容的大小来控制。根据t=l.lRC,Rl=15k,C2=220uF,可知、小灯延时时间为3.63so(4)工作原理波形:0・01*VccRd1地VccCtThVcGNDTlOUTRd根据555组成的单稳态触发器工作原理,稳态时555电路输入端处于电源电平,内部放电开关管T导通,输出端V0输出低电平,则此