电工电子课程设计

题目___触摸式延迟照明灯_____________ 班级____09计科一班__________________ 学号____200910510123_________________ 姓名____高会仁_______________________ 指导____万军_________________________ 时间_2011/12/12---2011/12/16_________

景德镇陶瓷学院

电工电子技术课程设计任务书

目录

1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

2、稳压电路设计 (2)

3、触摸片电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

4、简单延时照明灯的电源电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

5、触摸延时电路的延时电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

6、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

7、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

8、元件清单；. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

9、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

10、设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1、总体方案与原理说明

1.1、设计要求

选取一种方法，制作一个以触摸控制的照明灯开关电路，要求该电路能在人手触摸后点亮照明灯，能自动够延时一小段时间，然后再自动熄灭照明灯。

（1）能达到照明使用的目的。

（2）触摸部分必须是人的，手指或身体的部位触及才可以开始照明。

（3）当人手离开触摸片一段时间以后，等才可以慢慢熄灭，已达到节约电能的目的。

1.2、总体方案设计

根据课题要求，可将控制器分为三部分来实现。

（1）电源部分

从市电交流220V转为低压直流电，共给相关控制电路。主要采用整流桥整流和稳压二极管的稳压特性来完成。

（2）触摸电路

触摸式开关电路的基本原理是：利用人体的导电性质，通过金属片把人体感应电压输入电子电路中，再经过放大元件放大，而作用于电路。常见的放大元件有集成运放，三极管，场效应管等。

（3）延时电路

延时电路被广泛应用于延时电灯，洗衣机，微波炉等电器种，使电器的使用更加方便。精确度高的电路被用于秒级控制的电器中。常用的简单延时电路的基本原理是利用电容的充电放电功能来实现延时功能，并与各类电子元件相互组合实现不同的延时控制。延时电路可实现延时开启和延时关闭等控制。

1.3、总体方案框图

1.4、基本原理

（1）、采用分离元件设计电路的硬件的延时部分，具体的实现步骤如上。

（2）、采用电容和三极管，主要利用了电容的充放电时间，来控制三极管的导通与否，当有人触及触摸片的时候，电容开始充电，当充电达到一定的电压值的时候，三极管导通，消耗电源，从而照明器具开始点亮当不再触及的时候，电容开始放电暂时维持三极管的导通，从而达到延时照明的目的。

2、稳压电路

经整流后的直流输出电压脉动性很大，不能直接使用。为了使桥式整流后输出的直流电压更平滑，加入了大容量滤波电容。在满足条件的情况下，为了电路的简单明了，经济，我们只采取利用一个电容来滤波，这样可以使波动很大的脉动直流电转化为一个波动比较小可以满足使用条件的直流电压。电容的储能作用，使得输出直流电压波形比较平滑，脉动成分降低，输出直流电压的平均值增大。采用电容滤波电路可以得到脉动性很小的直流电压，但输出电压受负载变动的影响较大，其主要用于要求负载电流较小，负载基本不变的场合。滤波电容一般采用电解电容，使用时注意极性不能接反，电容器的耐压应大于它实际工作时所承受的最大电压。通常电容器的耐压取（1.5～2）V2。

为了提高经过电容滤波后，直流电压的稳定程度。我们采取加入稳压二极管VS稳压的措施，采用一个功率稍大一些的十二V的稳压管，把电压稳定在12V。

稳压二极管VS的上端的电压会被稳定到12V，这样就能保证后面的三极管能够得到稳定的直流电源供电，是电路变得更加稳定。

3、触摸片电路

触摸片的设计也是本着简约低成本的方案设计，当有人用手触及触摸片的时候，三级管导通，由于已经采取了稳压的措施，所以可以放心人手触及的安全问题，图7为触摸片的设计，触摸片采用导电性良好的铜片，当有人用手触及触摸片的时候，人身上文微弱电流出发了三极管（三极管是一种控制元件，主要用来控制电流的大小，以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。），三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。

三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作点，也叫建立偏置，否则会放大失真。

在三极管的集电极与电源之间接一个电阻，可将电流放大转换成电压放大：当基极电压UB升高时，IB变大，IC也变大，IC 在集电极电阻RC的压降也越大，所以三极管集电极电压UC会降低，且UB越高，UC就越低，ΔUC=ΔUB）的导通，式电容开始充电。