电子技术课程设计之定时开关电源
基于单片机的简易智能定时电源开关
SCM Technology •单片机技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 235【关键词】STC89C52RC 数码管 定时器 继电器智能家居是通过网络技术和硬件服务协同合作，将电子产品接入互联网，实现个性化的自定义操作。
智能设备是常见设备安装了更复杂的计算机处理系统，以实现提供更多功能。
有线宽带、DSL 、蓝牙和无线技术提供了一种接入方法使家庭联网，并使设备能够相互通信以及接入互联网，这些技术为智能家居的运营奠定了基础。
对于家电而言，可以通过智能供电达到一定的智能管理。
例如，家庭的空调若可以独立来设置开启和关闭的时间，便可大幅减少用电量、节约电能。
智能电源定时开关不仅可以广泛应用于家用电器、仪器仪表、航空航天、医用设备、专用设备的智能化管理以及过程控制等多个领域。
此外，还为各个领域的发展做出了贡献，其不仅体积小、重量轻，且电源效率较高，效率甚至可达90%以上。
智能电源定时开关的高效率不仅节省了大量材料且还节省了电能，给人们的生活带来了便利。
因此，高效率的定时开关电源成为了各种设备可靠工作的重要保障。
1 系统分析与框架设计1.1 研究目标智能定时电源开关是智能家居控制系统的基础组成部分，同时也是高效能源利用网络基于单片机的简易智能定时电源开关文/刘艳竹的组成部分之一。
在家庭设备的自动监控、控制和数据采集上，通过对电路系统中部分组件供电电源进行智能开合控制，是对家庭设备实现智能控制的一种简易部署方式。
（1）监控家用电器，按照预先设定的程序要求对家用电器进行监控，减少家庭安全隐患。
（2）照明设备、取暖设备、制冷设备的个性化控制，让户主进屋之后减少等待时间。
（3）起居室幕帘的自动控制，伴随着主人以及当地日照的信息，智能打开/关闭幕帘。
可以发现，针对智能家居的定时管理，智能供电是其中较为基础的模块与实现方法。
因此，本文围绕此设计简易的定时电源开关系统。
定时开关数电课程设计
定时开关数电课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习定时开关数电知识，让学生掌握基本的概念、原理和方法，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解定时开关数电的基本概念、原理和特点，了解其在电路设计中的应用。
2.技能目标：学生能够运用定时开关数电知识分析和解决实际电路问题，能够进行简单的电路设计和调试。
3.情感态度价值观目标：培养学生对科学的兴趣和好奇心，提高学生分析和解决问题的能力，培养学生的团队合作精神和创新精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括定时开关数电的基本概念、原理、方法和应用。
具体内容包括：1.定时开关数电的基本概念和原理：定时开关数电的定义、工作原理、特点和应用领域。
2.定时开关数电的常用电路：定时开关数电的电路组成、工作原理和应用实例。
3.定时开关数电的设计方法：定时开关数电的设计原则、设计步骤和设计方法。
4.定时开关数电的应用：定时开关数电在电路设计中的应用案例和实际效果。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法包括：1.讲授法：通过讲解定时开关数电的基本概念、原理和应用，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解定时开关数电在电路设计中的应用方法和效果。
3.实验法：通过实验操作，使学生亲自体验定时开关数电的工作原理和设计方法。
4.讨论法：通过分组讨论和分享，培养学生的团队合作精神和创新思维。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选择合适的教材，提供学生系统学习定时开关数电的知识和理论基础。
2.参考书：提供相关的参考书籍，帮助学生深入理解和拓展知识。
3.多媒体资料：制作多媒体课件和教学视频，通过图像、动画和视频等形式，使学生更直观地理解和掌握知识。
4.实验设备：准备实验设备和器材，让学生能够亲自进行实验操作，培养学生的实践能力。
光控定时开关课程设计
光控定时开关课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解光控定时开关的基本原理，掌握相关电路的组成和功能。
2. 学生能够解释光控定时开关中光敏电阻的原理，并描述其在实际应用中的作用。
3. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的光控定时开关电路。
技能目标：1. 学生能够正确使用实验仪器和工具，进行光控定时开关电路的搭建和调试。
2. 学生能够运用问题解决策略，独立解决光控定时开关电路中遇到的问题。
3. 学生能够通过团队合作，共同完成光控定时开关电路的设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索科学奥秘的欲望。
2. 培养学生动手实践、勇于创新的精神，增强他们解决问题的自信心。
3. 培养学生团队协作意识，提高沟通与交流能力，培养合作共赢的价值观。
课程性质：本课程为电子技术课程，以实践操作为主，理论联系实际。
学生特点：六年级学生具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心和探索欲望。
教学要求：注重理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力和创新能力，提高学生的问题解决能力和团队合作精神。
通过本课程的学习，使学生在掌握光控定时开关相关知识的基础上，提高综合素养。
二、教学内容1. 光控定时开关基本原理- 光敏电阻的原理与应用- 定时器电路的原理与功能2. 电路元件及连接方式- 常见电路元件的认识与使用- 电路连接方式及注意事项3. 光控定时开关电路设计与制作- 设计原则与方法- 电路搭建与调试4. 实践操作与问题解决- 光控定时开关电路搭建- 故障排查与问题解决5. 团队合作与展示- 分组合作，共同设计与制作- 展示与分享成果教学内容安排与进度：第一课时：光控定时开关基本原理，光敏电阻的原理与应用第二课时：定时器电路的原理与功能，常见电路元件的认识与使用第三课时：电路连接方式及注意事项，设计原则与方法第四课时：电路搭建与调试，实践操作与问题解决第五课时：团队合作与展示，总结与评价教材章节及内容关联：本教学内容与教材中“光控开关”章节相关，涵盖了光控开关的基本原理、电路元件、电路设计与制作等方面内容，使学生在掌握基础知识的同时，提高实践操作能力。
13电子技能实训项目十三 定时开关
明电源间没形成短路，
如阻值为0，则说明电 源间短路，不能通电试，
注意排查。ห้องสมุดไป่ตู้
任务三：定时开关检测 1.把装置的线路连接于 6V的直流电源上.
测试点 电源供应 横过L1的两端 Q3的发射极 Q2的集电极 Q3的基极
电压
2.经过一小断时间，L1
就会亮起来.
3.当L1亮起时，利用万 用表测量各测试点上的 电压.测试点见表格
当电容上电压升高到足够Q2完全导通时，Q3也完全截
止。Q2截止时，R6，R7，R8,R9组成串联分压电路，此时， R7，R8，R9上电压较高，Q4处于截止状态，LED不亮，当 Q2导通的时候，Q4基极所接R7相当于接地，R6电压要高于 R7电压，Q4导通，LED点亮。
4.思考回答问题 1. 从原理图分析,哪一个零件决定线 路的延迟时间(time delay) ？ 2. 元件L1是否可以用其他的元件来 取代?若可以,用什么元件?若不可以, 为什么? 3. 增加线路上的延迟时间,那一个元 件的数值需要增加或减少?
工作原理：利用电容的充放电和三极管的开关状态 当合上电源开关的时候,电源电压通过R1和电位器 VR2给电容C1充电,由于电容两端电压不能突变,所以,电 容电压会慢慢上升,上升速度和充电电流成正比,即和 VR2电阻成反比。在充电没有达到Q1基极开通电压时,Q1
电子技能实训
项目十三 定时开关
【项目描述】 通过控制一个LED灯延时点亮，实现定时开关电路的安装， 要求LED灯的延时时间可以调节。 【学习目标】 1.知识目标: 了解定时开关电路的工作原理 2.技能目标： 熟练绘制定时开关电路布线图并组装 学会调试定时开关的电路功能
创设情境：显示“定时开关电路”视频
毕业设计基于单片机的电源开关的定时控制
目录第1章绪论 (1)1.1单片机发展背景及意义 (1)1.1单片机国内外研究概况 (2)1.2本论文主要研究内容 (4)第2章51单片机基本原理 (6)2.1MCS-51单片机的组成原理 (7)2.2MCS-51单片机的引脚功能 (7)2.3中断 (11)2.4定时器与计数器 (15)2.5本章小结 (13)第3章系统总体设计方案 (13)3.1采用STC89C52为核心的单片机控制方案 (13)3.2方案图 (13)3.3数码管 (18)3.4硬件电路设计 (15)3.5数码管显示电路 (17)3.6设定时间电路设计 (17)3.7继电器控制电源电路 (18)3.8本章小结 (25)第4章软件设计 (26)4.1定时控制软件总体设计 (25)4.2键盘输入程序设计 (25)4.3显示子程序设计 (25)4.4中断程序设计 (25)第5章系统调试分析 (30)5.1系统调试 (30)5.2系统调试结果 (30)5.3本章小结 (30)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录1 软件设计程序 (35)附录2 设计原理图 (40)附录3 系统设计PCB图 (41)第1章绪论1.1单片机发展背景及意义1、单片机与单片机系统1.2 单片机国内外研究概况(1)、单片机的产生(2)、单片机的发展第一阶段（1971～1974年）1第二阶段（1974～1978年）：初级单片机阶段第三阶段（1978～1983年）：高性能单片机阶段第四阶段（1983年～）：8位单片机巩固发展及16位单片机推出阶段单片机应用领域1、在智能仪器仪表的应用2、在家用电器中的应用当3、在工业控制中的应用4、在计算机网络和通信领域中的应用5、单片机在医用设备、军用领域中的应用6、单片机在汽车设备领域中的应用单片机的生产厂家和机型1.2论文主要研究内容定时控制电源开关的主要过程是数码管显示时间倒计时，通过键盘可以修改定时时间，在倒计时时间到时，继电器闭合，连接继电器的LED 亮，蜂鸣器响。
数字电路课程设计-数字式定时开关设计
数字电路课程设计-数字式定时开关设计本设计旨在设计一个数字式定时开关，即可设置时间后自动控制开关的开/关状态。
该设计采用120V AC电源。
整个系统的核心是AT89C51微控制器。
在控制电路中，用户可以设置开关的启动时间和关闭时间。
在此设计中，我们使用了倒计时计数器，可以使开关在设定时间到达时自动关闭或打开。
以下是数字电路课程设计-数字式定时开关设计的详细说明：材料清单：1. AT89C51微控制器2. 16位数码管显示模块3. 蜂鸣器4. LED灯5. 继电器6. 按钮开关7. 电源电线8. 杜邦线9. 电阻和电容电路设计：图-1：数字式定时开关电路图如上图所示，整个电路由AT89C51微控制器，计数器，16位数码管，继电器，蜂鸣器，LED灯和按钮开关组成。
整个电路的供电电压为120V AC。
MCU输入为120V交流电源电压，为保证MCU安全，采用了稳流二极管电路降压至5V，在MCU和计数器外部电路中采用了电阻器和电容器滤波处理。
在该电路中，16位数码管用于显示倒数计时器的时间。
数码管显示模块使用计时寄存器来设置显示时间和更改时间。
倒计时计数器由74LS192芯片实现。
继电器用于控制电源的开关。
按键用于启动和停止计数器以触发继电器开关的动作。
操作：1. 设置时间：按下时间设置按钮，数码管显示时间设置，你可以更改时间，包括小时和分钟，用按键切换需要更改的位。
设置完成后，按时间设置按钮再次退出时间设置模式。
2. 开始计时：按下开始/停止按钮，计时器开始倒计时，同时继电器也开始工作。
3. 关闭计时器：当计时器到达指定时间后，它将停止计数并触发继电器打开/关闭开关。
此时，LED灯将发出信号。
总结：数字式定时开关是一种非常实用的电路设计，它可以自动打开/关闭设备，而无需实时操作。
此设计通过采用AT89C51微控制器和倒计时计数器等组件，实现了大量自动控制电路的功能。
设计过程中，需要注意安全问题，保证电路稳定运行，同时合理设计各个模块，并进行联合测试验收。
定时开关课课程设计
定时开关课课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握定时开关的工作原理及其应用。
通过本课程的学习，学生将能够：1.理解定时开关的基本概念和分类。
2.掌握定时开关的工作原理和操作方法。
3.能够运用定时开关解决实际问题。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括：1.定时开关的基本概念和分类：包括机械式定时开关、电子式定时开关等。
2.定时开关的工作原理：包括电磁原理、温度原理、时间原理等。
3.定时开关的应用：包括家用电器、工业控制、智能家居等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：通过讲解定时开关的基本概念、工作原理和应用，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析具体的定时开关应用案例，使学生更好地理解定时开关的实际应用。
3.实验法：安排实验室实践环节，使学生亲自动手操作定时开关，加深对知识的理解和记忆。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：《定时开关设计与应用》2.参考书：《电子开关技术》、《智能家居控制系统》3.多媒体资料：相关视频教程、动画演示4.实验设备：定时开关实验套件、实验工具五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置相关的练习题和项目任务，评估学生的理解和应用能力。
3.考试：安排期末考试，评估学生对课程知识的掌握程度。
六、教学安排本课程的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序，逐章进行教学。
2.教学时间：每周两次课，每次课时长为2小时。
3.教学地点：教室和实验室。
七、差异化教学为了满足不同学生的学习需求，我们将采取以下差异化教学措施：1.教学活动：根据学生的兴趣和能力水平，设计不同的教学活动，如小组讨论、实验项目等。
2.评估方式：针对不同学生的学习风格，采用不同的评估方式，如口试、报告等。
最新数字电路课程设计(数字定时开关)
数字电路课程设计(数字定时开关)实用数字式定时开关设计摘要数字式定时开关电路是起定时报警或者定时开关电器的电路，在日常生活中应用很广。
当今社会许多家用电器都有定时功能，定时可以节省能源，还可以提醒用户电器的工作状态，比如家用电扇有一个定时开关，在达到设定的时间后电动机会自动停止转动。
本组课程设计的题目是：数字式定时开关。
用555芯片产生一个秒脉冲信号；555芯片的输出端接计数器74ls192【2】的脉冲输入端，在74ls192的地址输入端接四个开关，通过调节开关的通断来改变预置的数值，这里计数器的计数方式为倒计数；计数器的输出端接到译码器4511BD【1】的地址输入端，因为计数器的计数范围是9～0，所以通过译码器后输出的数值为9～0中的一个；在译码器的输出端接一个共阴数码管，用来显示倒计时。
在计数器的值为0时，报警电路自动报警，并且数码管一直显示为0，此时电路处于锁存状态，这样电路起到了计数、报警的作用。
关键字：定时开关、报警、BCD码、译码显示目录1 绪论 (1)1.1 课题描述 (1)1.2 设计任务与要求 (1)1.2.1课题简介 (1)1.2.2 设计说明 (1)1.2.3设计要求 (2)1.3 基本工作原理及框图 (2)2 相关芯片及硬件电路设计 (3)2.1电路元件清单 (3)2.2锁存器电路的设计 (3)2.3 编码器电路的设计 (4)2.4 译码器电路和数码管显示电路的设计 (5)2.5 倒计时电路的设计 (6)2.6 时钟电路的设计 (7)2.7 单稳态电路及蜂鸣器的设计 (8)3 整体电路 (9)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1 绪论1.1 课题描述数字式定时开关用于赛事活动，如篮球比赛等。
该课题利用电子技术知识设计出一个数字式定时开关，可以自定义时间，分别用多个按钮表示。
设置一个系统清除和计时控制开关S，该开关由裁判控制。
数字式定时开关具有锁存与显示功能。
即裁判按动按钮，开始计时，并在LED数码管上显示，一直到时间计时为零时，停止计时同时扬声器发出报警声响提示。
开关电源课程设计
开关电源课程设计
开关电源课程设计
开关电源是一种简单易行的供电方式，是指在电路中通过开关控制或调节电压来控制
一条线路的电路，它能够提供稳定的电源给电子设备，是日常使用的重要电气设备之一。
该课程的目的是让学生了解开关电源的基本原理，掌握开关电源设计的基本方法。
主
要内容包括：
1. 介绍开关电源的基本原理，包括对比不同开关芯片的特点、结构及工作原理；
2. 学习电路参数计算，分析电流和电压之间的关系，掌握电源设计的基本原理；
3. 学习开关电源安全设计，了解简单的开关电源系统调节电路、保护电路和遥控电
路的原理；
4. 通过实物实验，加深对电路理论的学习，熟悉开关电源系统的设计、安装、调试
和维护；
5. 介绍开关电源的应用，如太阳能系统、工控系统、汽车电子系统等，掌握节能效率。
本课程将系统地展示开关电源的相关知识，旨在提高学生对开关电源及其设计、调试、应用及维护的能力，促进对开关电源的深入学习与研究。
电力电子课程设计开关电源设计
控制电路原理图………………………………………………8
PWM控制变换原理……………………………………………9
SG3525的封装图………………………………………………9
保护电路…………………………………………………………10
5设计总结…………………………………………………………………10
输出滤波整流电路设计
输出整流电路图
整流输出二极管计算
二极管的最大反向电压：
二极管平均电流：
I==
二极管的电流有效值：
IVD=ID/ 2=
二极管的额定电压：
二极管的额定电流：
A
主电路原理图
3.主电路元器件清单
元器件名称：输入整流二极管型号：1N5404规格：反向工作电压400V，电流3A
元器件名称：滤波电容规格：容量300 ，耐压值25V
由于本次设计要求DC/DC 变换器为半桥，所以属于隔离型电路。
半桥式PWM DC/DC变换器，是由半桥式逆变器、高频变压器、输出整流器和直流滤波器组成，因此属于直流-交流-直流转换器。
半桥式DC/DC典型电路
上图为输出是全波整流电路的半桥式PWM DC/DC转换器的主电路，此电路实际上是两个正激式PWM DC/DC转换器的组合，每个正激式转换器的输入电压为 ，输出电压为 。变压器初级绕组的匝数为 ，两个次级绕组的匝数相等，即 = = ，变压器初次级绕组的匝数比K = 。
6参考文献…………………………………………………………………10源自1.课题任务参数指标:
设计0~24V开关电源，原始数据及主要技术指标：
（1）输入交流电压范围：175~245V，50Hz；
定时开关机课程设计
定时开关机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解定时开关机的基本概念，掌握计算机基本操作中定时任务设置的方法。
2. 学生能够描述定时开关机在生活中的应用场景，并解释其工作原理。
3. 学生掌握通过软件或操作系统内置功能设置定时开关机的基本步骤。
技能目标：1. 学生能够独立操作计算机，完成定时开关机的设置与调整。
2. 学生能够运用所学知识解决实际生活中的问题，例如节省能源、保护计算机硬件等。
3. 学生通过实际操作，提高信息处理能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养珍惜时间、节约能源的良好习惯，增强环保意识。
2. 学生通过学习定时开关机的相关知识，激发对计算机科学技术的兴趣和好奇心。
3. 学生在学习过程中，培养合作、分享的学习态度，提高团队协作能力。
本课程针对的学生群体为具备一定计算机操作基础的四至六年级学生。
课程性质为实践操作与理论相结合，旨在通过设置定时开关机这一具体实例，使学生将所学知识应用于实际生活，提高信息素养。
在教学过程中，需注重学生的个体差异，关注学生操作过程中的问题，及时给予指导和鼓励，确保每位学生都能达到预设的学习目标。
通过本课程的学习，使学生能够更好地理解科技与生活的紧密联系，培养其创新意识和实践能力。
二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标，结合课本第四章“计算机日常维护与使用”相关内容，进行以下组织与安排：1. 计算机定时开关机概念介绍：讲解定时开关机的定义、作用及工作原理，让学生了解其在计算机使用中的重要性。
2. 定时开关机的应用场景：分析生活中常见的定时开关机应用场景，例如节能、保护设备、自动更新等。
3. 操作系统定时任务设置：以Windows操作系统为例，详细讲解如何通过系统内置功能“任务计划程序”进行定时开关机的设置。
4. 第三方软件实现定时开关机：介绍几款常用的第三方定时开关机软件，并说明其功能特点和使用方法。
5. 实践操作：安排学生进行实际操作，设置定时开关机任务，并针对过程中遇到的问题进行讨论和解答。
电子课程设计报告定时关断插座
电子课程设计报告定时关断插座一、引言随着网络技术的快速发展，越来越多的教育机构开始在线教育，产生了大量的电子课程。
但随之而来的问题是，学生们越来越难以控制上网时间和课程学习时间，导致学习效果下降，甚至影响健康。
因此本报告提出了一种新的解决方案——“电子课程设计报告定时关断插座”，该插座可以在设定的时间段内断电，有效防止了学生们的非理性上网行为。
二、设计原理本设计采用了简单的电路设计方案，使用固态继电器控制电源开关，通过与测温电路相连，实现电源开关的自动控制，从而达到控制设备供电的目的。
本插座使用的控制器芯片为“STM32”，具有较高的智能化和灵活性，可以实现定时、蓝牙等多功能控制。
三、功能性需求1.能够设定开启时间和关闭时间2.提醒学生，当时间快结束时即将关闭插座3.能够手动关闭插座四、非功能性需求1.安全性：插座外壳采用防滑防火材料，防止电气火灾和插座掉落。
2.耐用性：插座应具有较长的使用寿命，并且能够很好的适应不同的使用环境。
3.可靠性：在定时、温度控制等方面，插座应具有良好的稳定性。
4.可维护性：插座应方便用户维护和清洁。
5.可用性：插座应能够方便、快捷的和学生的电子设备连接到互联网。
五、开发流程1.确定项目范围和需求2.制定开发计划，确定项目进度和工期3.制定电子设计方案4.进行电路设计、PCB制作和后期测试5.进行编程调试以及硬件优化6.进行模拟测试和性能测试7.进行实际调试和用户评估测试8.修正和改进设备六、实现方法开发团队采用了常见的“瀑布式开发模型”，根据需求指标和面向对象的开发流程进行开发。
在电路设计方面，团队采用了“电阻分压式电路”进行设计；在软件设计方面，团队采用了C语言编写程序实现定时控制和自动温度控制。
七、结论通过本设计的制作与测试，该插座能够很好的实现定时关机和自动控制功能。
同时，在安全性、耐用性、可靠性和可用性方面都得到了很好的保证，对防止学生的非理性上网行为，提高教育教学建设质量有很好的帮助作用。
定时开关电路
定时开关电路
定时开关电路主要由与非门IC和晶体管开关电路组成，当电器需要工作时，只要按一下按钮开关SB，插座XS就对外送电。
经过一段时间自动断电。
该电路可通过调节电位器RP的大小来控制定时时间的长短，该电路的定时时间可在1小时内连续可调。
电路原理图：
定时开关电路原理图
电路工作原理：
1、给电路接上220V市电，因为没有按下轻触开关SB，电路不得电，K2不闭合，所以插座SX无电。
2、按下轻触开关SB。
市电经过C3\R3组成的阻容降压给电路供电，通过VD2整流、VD3稳压、C2滤波，给电路提供9V的电源。
此时CD4011的输入端有一个端为0所以输出为1，三极管导通，继电器K吸合，K2闭合，电源插座SX输出为220V市电。
此时松开轻触开关SB，由K2维持闭合状态，同时K1接通电阻R1、RP，给电容C1充电，充电过程中，电容C1的电位慢慢上升，当上升到CD4011的输入端门限电压时，CD4011的输入端全为高电平，所以输出为低电平，三极管截止，继电器断开，K2断开，插座断电。
K1立即给电容
C1放电。
通过改变电位器RP可以调整电容的充电速度，也就改变了延时时间。
由DIY电子制作网进行电路工作原理分析的。
元件清单：。
电子定时开关设计与制作
电子定时开关的设计与制作
一．任务
设计制作一个电子定时开关电路，主要由计时控制部分、键盘输入部分、状态显示部分、时间显示部分、声音提示部分组成。
示意图如下：
二．要求
1．基本要求
（1）在上电或手动按复位键时，定时开关处于待机状态，时间显示电路显示00-00-00。
（2）具有6位时间预置电路，最大预设数为23时59分59秒。
（3）满足最大能控制250V-5A的负载的要求。
（4）若在待机状态时按测试键，则数码管交替显示全亮和全灭两种状态，以检测显示电路及声音提示电路的好坏。
（5）设定初值后，按开启键，计时电路以秒为单位作倒计时。
当计时到时间为0则输出相关开关状态（可通过按键设置），并给出声音提示，即扬声器输出2~3s提示音（可通过按键选择）。
（6）实现工作步骤：复位待机——〉检测显示电路及声音提示电路——〉设置输出功能和定时器初值——〉启动定时、开始——〉输出、音响提示。
2．发挥部分
（1）控制时序及控制对象的扩展。
（2）增加红外遥控或无线遥控的输入。
（3）增加传感器的智能控制（光、声、温度等）。
课程设计定时开关
课程设计定时开关一、教学目标本章节的教学目标为：知识目标：使学生掌握定时开关的基本概念、原理和应用；了解定时开关在不同领域的具体应用案例。
技能目标：培养学生运用定时开关解决实际问题的能力；训练学生进行定时开关设计和调试的基本技能。
情感态度价值观目标：激发学生对定时开关技术研究的兴趣，培养学生的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括：1.定时开关的基本概念：定时开关的定义、分类和性能指标。
2.定时开关的原理：定时开关的工作原理、控制电路及参数设置。
3.定时开关的应用：定时开关在工业、农业、医疗等领域的具体应用案例。
4.定时开关的设计与调试：定时开关的设计方法、调试技巧及常见问题分析。
三、教学方法本章节的教学方法采用：1.讲授法：讲解定时开关的基本概念、原理和应用，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：分析定时开关在实际应用中的具体案例，培养学生解决实际问题的能力。
3.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手设计和调试定时开关，提高学生的操作技能。
四、教学资源本章节的教学资源包括：1.教材：提供定时开关的相关理论知识，为学生学习奠定基础。
2.参考书：拓展学生的知识视野，丰富学习内容。
3.多媒体资料：通过视频、图片等形式，生动展示定时开关的原理和应用。
4.实验设备：为学生提供实践操作的机会，培养学生的动手能力。
五、教学评估本章节的教学评估主要包括：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，以体现学生的学习态度和积极性。
2.作业：评估学生完成作业的质量和速度，检查学生对知识的掌握和应用能力。
3.考试：设置期中、期末考试，全面测试学生对定时开关知识的掌握程度。
4.实验报告：评估学生在实验环节的操作技能和分析问题的能力。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
教师应及时给予反馈，帮助学生提高。
六、教学安排本章节的教学安排如下：1.教学进度：按照教学大纲和教材内容，合理安排每个课时的教学内容。
电子技术课程设计之定时开关电源
课程设计报告题目定时关断插座设计专业、学号授课班号学生姓名指导教师完成时间目录第一章设计任务与要求 (1)第二章电路原理设计 (2)第一节方案比较 (2)第二节单元电路设计 (6)第三节元器件选择 (12)第三章实验数据与测试波形 (19)第一节实验数据 (19)第二节测试波形 (20)第四章实验问题与解决措施 (21)第一节实验问题 (21)第二节解决措施 (23)第五章设计体会 (24)参考文献 (25)附录 (26)附录一整体电路图 (26)附录二仿真原理图 (27)附录三 PCB图 (28)第一章设计任务与要求一、设计任务：定时关断插座二、设计要求:1.基本部分：<1> 可设置时间；<2> 通电计时，计时结束后断电（通过倒计时计时）；<3> 过压保护。
2.发挥部分：<1> 过流保护；<2> 短路保护。
1第二章电路原理设计第一节方案比较主要针对定时开关单元、过压保护单元进行比较。
方案一：1.定时开关单元图1如图1，该方案融入了大部分模拟电路，容易造成电路调试时的不稳定，且没有定时显示功能。
所以不宜采用此模块。
2.过压保护单元2图2电路原理：缺点是需要做出电源模块，而且电路复杂。
方案二：1.定时开关单元设计思路是：用555定时器产生脉冲，加到计数器上，再将计数器与译码器连接，实现译码功能，通过7段数码管进行显示。
这样就实现了定时。
再加上拨码开关就实现了人工置数，即自由定时。
在译码器的输入端加上一个八端或非门和一个非门后就能实现关断。
基本电路图如图3：3图32.过压保护单元当电源供给电压或负载吸取的电流太大时，图4电路可断开负载给出故障指示。
图44正常工作时，Tr1和Tr2均截止，555复位，555中的放电晶体管导通，它从Tr3基极吸取电流，使Tr3处开饱和，电源5～12V便直接送主负载。
当负载吸取电流超过规定值时，Rsc上压降增加，使Tr1导通，555被触发，于是内部放电晶体管截止，跟着Tr3也截止，将电源与负载隔离，这时555处于单稳状态，单稳时间一到，只要负载过流现象不排除，555又重新触发，Tr3继续将负载隔离。
电子技术课程设计：延时开关电路
湖南文理学院课程设计报告课程名称：电子技术课程设计院部：电气与信息工程学院专业班级：自动化12101班学生姓名：占文兵指导教师：王文虎完成时间： 2014年6月10号报告成绩：延时开关电路的设计目录摘要.............................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................... II 第一章设计指标. (1)1.1设计题目 (1)1.2设计指标 (1)1.3设计原理 (1)第二章延时开关电路设计 (2)2.1 系统模块及框图 (2)2.2单元电路的设计 (2)2.2.1 延时电路 (2)2.2.2 时钟信号的产生电路 (4)2.2.3 声控电路 (5)2.2.4 延时显示电路 (6)2.2.5 直流稳压电路 (10)第三章延时开关电路仿真与分析 (13)3.1延时电路仿真 (13)3.2时钟信号产生电路仿真 (14)3.3声控电路仿真 (15)3.4延时显示电路仿真 (15)3.5整流流稳压电路 (16)总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录一：延时开关电路的电路图 (20)附录二：延时开关电路的元件明细表 (21)摘要延时开关电路是电力控制系统中的重要组成部分。
它由延时电路、时钟信号产生电路、声控电路、延时显示电路、直流稳压电路单元电路构成。
延时电路的功能是先输出高电平在不用人干预下过几分钟后自动变为低电平；时钟信号产生电路是由NE555定时器组成的多谐振荡器产生计数器所需的时钟信号；声控电路是用压电陶瓷片拾取声音信号并把声音信号变为电信号；延时显示电路是通过74LS47进行译码并驱动数码管显示；整流稳压电路采用LM7805把交流电变成稳定的5V直流电。
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课程设计报告题目定时关断插座设计专业、学号授课班号学生姓名指导教师完成时间目录第一章设计任务与要求 (1)第二章电路原理设计 (2)第一节方案比较 (2)第二节单元电路设计 (6)第三节元器件选择 (12)第三章实验数据与测试波形 (19)第一节实验数据 (19)第二节测试波形 (20)第四章实验问题与解决措施 (21)第一节实验问题 (21)第二节解决措施 (23)第五章设计体会 (24)参考文献 (25)附录 (26)附录一整体电路图 (26)附录二仿真原理图 (27)附录三 PCB图 (28)第一章设计任务与要求一、设计任务：定时关断插座二、设计要求:1.基本部分：<1> 可设置时间；<2> 通电计时，计时结束后断电（通过倒计时计时）；<3> 过压保护。
2.发挥部分：<1> 过流保护；<2> 短路保护。
1第二章电路原理设计第一节方案比较主要针对定时开关单元、过压保护单元进行比较。
方案一：1.定时开关单元图1如图1，该方案融入了大部分模拟电路，容易造成电路调试时的不稳定，且没有定时显示功能。
所以不宜采用此模块。
2.过压保护单元2图2电路原理：缺点是需要做出电源模块，而且电路复杂。
方案二：1.定时开关单元设计思路是：用555定时器产生脉冲，加到计数器上，再将计数器与译码器连接，实现译码功能，通过7段数码管进行显示。
这样就实现了定时。
再加上拨码开关就实现了人工置数，即自由定时。
在译码器的输入端加上一个八端或非门和一个非门后就能实现关断。
基本电路图如图3：3图32.过压保护单元当电源供给电压或负载吸取的电流太大时，图4电路可断开负载给出故障指示。
图44正常工作时，Tr1和Tr2均截止，555复位，555中的放电晶体管导通，它从Tr3基极吸取电流，使Tr3处开饱和，电源5～12V便直接送主负载。
当负载吸取电流超过规定值时，Rsc上压降增加，使Tr1导通，555被触发，于是内部放电晶体管截止，跟着Tr3也截止，将电源与负载隔离，这时555处于单稳状态，单稳时间一到，只要负载过流现象不排除，555又重新触发，Tr3继续将负载隔离。
若负载出现过压，则经R4、R5、D1后Tr2导通，也使555触发，Tr3这时也将负载隔离。
对于过流或过压，555③脚均将输出高电位，使LED发光，表示负载处于隔离状态。
由于Tr3或者处于饱和，或者处于截止，因此只用一只功率晶体管便可工作。
5第二节单元电路设计一：555方波发生电路1.电路图：图52.电路特点：由于555定时器内部的比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小，因而抗干扰能力较强。
3.电路原理：接通电源后，电容C开始充电，当Vc上升到2Vcc/3时，使Vo为低电平，6同时放电三极管T导通，此时电容C通过R2和T放电，Vc下降到Vcc/3时，Vo 翻转为高电平。
由上面的参数计算，改变R、2R和C的值，就可以改变振荡器的1频率。
二：数码显示电路1.电路图：图672．电路原理：通过74192（可预置BCD双时钟可逆计数器）芯片实现减计数功能。
当74192接收到一个外部计数脉冲信号时，计数器的状态就按二进制编码值递减1，输出相应的BCD码。
当输入到预置数值这个计数脉冲后（如预置数=10，则当输入第10 个计数脉冲后），计数器又回到00状态。
此时，计数器处于锁存状态，不再进行计数，只有重新置数后才开始下一轮减计数。
所以，该计数器以预置数值个计数脉冲构成一个计数周期。
通过7448（BCD---7段译码/内部上拉输出驱动）和七段共阴数码管实现将BCD码转换成7段码并显示的功能。
当7448接收到一个外部输入的BCD码时，通过译码器将其转化成一一对应的有效信号，然后，经驱动器点亮对应的段。
（例如：对于8421BCD码的0011状态，对应的十进制数十3，则译码驱动器应使a,b,c,d,g各段点亮。
）译码器的功能就是，对应于某一组的数码输入，相应的几个输出端有有效信号输出。
3.注意事项：由于BCD码表示十进制数，即范围是0000~1001，所以驱动器点亮7段译码管只能是0~9。
当超出范围时，数码管将无法正常显示。
8三：拨码控制电路1.电路图：图72.说明：拨码开关是采用8421BCD码置数控制电路对电路实现置数功能。
从左到右分别表示高四位和低四位，下拨时表示开关闭合，电路导通，对应8421BCD码中的“1”。
在电路图中，将它的高低四位分别与计数器的A、B、C、D端相连，实现对计数器的置初值的功能。
9四：过压保护电路1.电路图：图8102.电路原理2.1.过压保护原理：通过参考电压与测试点电压的分压进行比较，当参考电压大于测试点电压时，输出为高；当参考电压小于测试点电压时，输出为低。
然后，通过与门对继电器进行控制，当电压超过一定范围时，继电器促使开关向右闭合，发光二极管熄灭，外接电路断开以及停止工作，因而起到了保护电路的功能。
2.2.欠压保护原理：通过参考电压与测试点电压的分压进行比较，当参考电压小于测试点电压时，输出为高；当参考电压大于测试点电压时，输出为低。
然后，通过与门对继电器进行控制，当电压低于一定范围时，继电器促使开关向右闭合，发光二极管熄灭，外接电路断开以及停止工作，因而起到了保护电路的功能。
11第三节元器件选择一、项目元器件清单1. 七段共阴数码管 2片2. 555定时器 1片3．红色发光二极管 1个4. 7448芯片 2片5. 74192芯片 2片6. CD4078芯片 2片7. DC5V继电器 1个8. LM339 2个9．开关 2个10. 拨码开关 1个11. 电阻数个12.可调电阻 2个13. 电容 3个14. 电解电容 1个15.稳压管1N4118 1个12二、重要元器件介绍1.7448 BCD-7段译码/内部上控输出驱动7448使用共阴极七段显示器。
数字显示译码器是驱动显示器的核心部件，它可以将输入代码转换成相应的数字显示代码，并在数码管上显示出来。
图9所示为七段显示译码器7448的引脚图，输入A3 、A2 、 A1和 A0接收四位二进制码，输出a～g为高电平有效，可直接驱动共阴极显示器，三个辅助控制端，以增强器件的功能，扩大器件应用。
图9 —— 7448引脚图13表1—— 7448功能表从功能表可以看出，对输入代码0000，译码条件是：灯测试输入和动态灭零输入同时等于1，而对其他输入代码则仅要求等于1，这时候，译码器各段a～g 输出的电平是由输入代码决定的，并且满足显示字形的要求。
2.74192 可预置BCD可逆计数器74192上升沿触发，由ＵＰ，ＤＯＷＮ两管脚控制加减计数，有异步置数端ＬＯＡＲ和异步复位端ＣＬＲ，ＢＯ’和ＣＯ’分别输出高电平表示加进位和减进位。
由于74192没有保持脚，故需要外围电路实现保持功能。
因为74192上升沿触发，所以把ＵＰ，ＤＯＷＮ强制置低电平即可实现保持功能。
14图10——74192封装引脚图表2——74192真值表3. 555定时器3.1 555电路的结构组成和工作原理(1)电路组成及其引脚图11——电路组成及引脚15(2)555的工作原理它含两个电压比较器，一个基本RS 触发器，一个放电开关T ，比较器的参考电压由三只5K Ω的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为Vcc 32和Vcc 31。
C1和C2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。
输入信号输入并超过Vcc 32时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；输入信号自2脚输入并低于Vcc 31时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
D R 是复位端，当其为0时，555输出低电平。
平时该端开路或接Vcc 。
Vco 是控制电压端（5脚），平时输出Vcc 32作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制， 在不接外加电压时，通常接一个0.01F μ的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。
T 为放电管，当T 导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路. (3)555电路的引脚功能表3——555电路的引脚功能 163.2 用555电路构成多谐振荡器 (1)电路组成：(2)主要参数计算：电容器C 放电所需的时间为 Tpl=R2*C*ln2=0.7R2*CVc 由Vcc/3上升到2Vcc/3所需时间为 Tph=(R1+R2)*C*ln2=0.7(R1+R2)*C 振荡频率： f=1/(Tpl+Tph)=1.43/[(R1+2R2)*C]4.CD4078 八输入端或门图1417CucDD V 32(a) (b)图13 用CC7555构成的多谐振荡器及工作波形CD4078或非/或门提供了8输入正逻辑或非和或功能，补充了现有的COS/MOS 门系列。
CD4078提供了14引线多层陶瓷双列直插（D），溶封陶瓷双列直插（J），塑料双列直插（P）,陶瓷片状载体（C）4种封装形式。
5.七段共阴数码管图15数码管中各段发光二极管的伏安特性和普通二极管类似，只是正向压降较大，正向电阻也较大。
在一定范围内，其正向电流与发光亮度成正比。
由于常规的数码管起辉电流只有1～2 mA，最大极限电流也只有10～30 mA，所以它的输入端在5 V电源或高于TTL高电平(3.5 V)的电路信号相接时，一定要串加限流电阻，以免损坏器件。
将多只LED的阴极连在一起即为共阴式。
以共阴式为例，如把阴极接地，在相应段的阳极接上正电源，该段即会发光。
当然，LED的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。
假如我们将"b"和"c"段接上正电源，其它端接地或悬空，那么"b"和"c"段发光，此时，数码管显示将显示数字“1”。
而将"a"、"b"、"d"、"e"和"g"段都接上正电源，其它引脚悬空，此时数码管将显示“2”。
18第三章实验数据与测试波形第一节实验数据1.理论设计数据由555电路构成多谐振荡器的振荡频率公式f=1/(Tpl+Tph)=1.43/[(R1+2R2)*C] 可计算得R1=68K ，R2=15K ，C=10uF ，T=1s 2.实际测试数据T=0.974s，过压电源电压约为5.18V。
3.仿真数据<1>.通过调节波器送出方波的频率能实现T=1s<2>.过压保护电路中当电压预设参考值为5V，对应使发光二极管发光（警示作用）的电压表示数为1.45V。