单键触摸开关课程设计

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1、摘要随着时代的进步，社会的发展，人们对开关的需求越来越高，各种可供人们选择的开关的种类也越来越多。机械开关、声控开关、光控开关等产品逐步进入生活中。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，使得人们的生活越来越方便。触摸开关是一种新型的电子节能开关，可广

2、泛应用于多层住宅和办公室外的走廊、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和数字电路，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延时触摸开关。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。该操作简单，使用节能，又没有声控开关有声音就亮的弊端。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。关键词：触摸开关；模拟电路；延时；感应；节能目录第一章设计思

3、路与方案设计11.1设计思路11.2方案设计1第二章系统工作原理22.1系统总原理图22.2系统的工作原理22.1.1单稳态电路42.2.2对称双稳态电路42.2.3无稳态电路5第三章单元模块电路设计73.1整流电路73.2指示灯73.3触发电路73.4触摸信号输入电路7第四章安装与调试94.1原件安装与硬件调试9总结10致 谢11参考文献12附录13第一章设计思路与方案设计1.1设计思路随着科技的发展、社会的进步，人类生活水平的不断提高，人们对各种开关的要求也日益提高，为了设计一款方便使用，简单可

4、靠的的单键触摸开关，在供选择的课程设计的主题中，我发现了单间触摸开关的，并将之作为课程设计的课题。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方案设计按照设计思想，设计出如下的结构方案的框图，根据思路和方案图，开始了触摸开关的设计。方案框图电子开关驱动电

5、路触摸信号输入电路ICCD4017信号处理电路电子开关电路电源图1-1方案图14第二章系统工作原理2.1系统总原理图图2-1总原理图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，与普通机械相比，使用更方便。电路原理图中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。CD4017的Q1、Q3、Q5、Q7、Q9等奇数输出端分别接二极管V2～V6，当其中之一输出高电平时，V8导通

6、并触发双向可控硅VT导通，接入插座的负载得电工作，此时Q2、Q4…偶数输出端悬空；反之，当偶数输出端其中之一为高电平时，V8、VT均截止，插座负载断电，该触摸开关刚通电时，因C1、R4微分作用，CD4017自动复位清零，插座为断电状态。首次触摸M后，HD启辉发光，RG阻值减小，CD4017的CL端变为高电平，Q1输出高电平；而再触摸一次M后，CD4017计数一次，Q1变为低电平，Q2输出高电平，依次类推，从而实现触摸开关功能，市电两输入线分别通过R7、R8接至触摸通路，因此无需分相线、零线，均可保证

7、电路正常工作。采用分立元器件制作的触摸式电子开关，它具有简单易制、使用安全可靠等特点，可用于控制照明灯、排风扇等家用电器。14电路工作原理：该触摸式电子开关电路由电源电路、触发控制电路和控制执行电路(开关电路)组成，如图2-2所示图2-2电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容器C组成。触发控制电路由触摸电极片Al、A2、晶体管Vl-V4和电阻器Rl-R4组成，其中V3、V4和Rl-R4组成双稳态触发器。控制执行电路由晶体管V5、电阻器R5、二极管VD、继电器K和发光二极管VL组成。交流220

8、V电压经T降压、UR整流及C滤波后，为触发控制电路和控制执行电路提供9V直流电压。在接通电源瞬间，V4截止，V3导通，V5截止，K处于释放状态，负载不工作。当用手触摸饱极片Al时，人体感应信号经Vl放大后使V4受触发而导通，V3截止，V5导通，K吸合，其常开触头将负载的工作电源接通。再用手触摸一下电极片A2时，人体的感应信号经V2放大后，使V3导通，V4和V5截止，K释放，将负载的工作切断。VL在K吸合、负载通电工作时点亮，在K释放时熄灭。元器件选择：Rl-R5选用1