《课程设计正文》word版

新颖智能应急照明灯的设计

摘要

在突发停电状况下，为了保证人们的生命和财产安全，应急灯是必不可少的设施。比如当发生火灾时，消防报警控制器会自动将非消防电源切除以防止电气火灾，而这时没有普通照明，消防应急灯自带的蓄电池会检测线路失电，由电池放电，供灯具照明使用，让人员依照疏散指示疏散，并提供基本的疏散照明。具有电路简单、取材容易、新颖智能、方便节电等特点。

本课题利用NE555、多谐振荡电路、自动充电路、继电器等来实现应急灯的工作。有电时自动充电电路给电池充电，断电时继电器起作用使多谐震荡电路自动与电池连接，电流通过多谐振荡电路使其输出矩形波电压，矩形波电压通过电磁感应加在应急灯上使其发光，由此原理来达到自动应急灯的效果。

关键字：NE555,多谐振荡电路，自动充电电路，继电器

目录

1 绪论 (3)

1.1课题描述 (3)

1.2基本工作原理及框图 (3)

2 相关芯片及硬件电路设计 (3)

2.1自动充电电路 (3)

2.1.1 自动充电电路原理 (3)

2.2继电气开关 (4)

2.3多谐振荡电路 (5)

2.3.1 555的功能特性 (5)

2.3.2 555的引脚介绍 (5)

2.3.3 多谐振荡电路原理 (6)

2.4.4 多谐振荡电路控制应急灯原理 (6)

2.4多谐振荡电路控制应急灯原理 (7)

总结 (9)

致谢 (10)

参考文献 (11)

1 绪论

1.1 课题描述

在突发停电状况下，为了保证人们的生命和财产安全，应急灯是必不可少的设施。比如当发生火灾时，消防报警控制器会自动将非消防电源切除以防止电气火灾，而这时没有普通照明，消防应急灯自带的蓄电池会检测线路失电，由电池放电，供灯具照明使用，让人员依照疏散指示疏散，并提供基本的疏散照明。具有电路简单、取材容易、新颖智能、方便节电等特点。本课题主要利用NE555组成的多谐振荡电路发出的矩形波电压通过电磁感应使应急灯发光。

1.2 基本工作原理及框图

本课程设计的应急照明灯由自动充电电路、继电器、多谐振荡电路、变压器构成。其基本工作原理：有电时自动充电电路给电池充电，断电时继电器起作用使多谐震荡电路自动与电池连接，电流通过多谐振荡电路使其输出矩形波电压，矩形波电压通过电磁感应加在应急灯上使其发光，由此原理来达到自动应急灯的效果。

图1.1基本工作原理框图

2 相关芯片及硬件电路设计

2.1 自动充电电路

自动充电电路可使充电电瓶随时充电，不至于欠压或过冲而缩短电池的寿命。

2.1.2自动充电电路原理

图1自动充电电路电路图

原理介绍：220v电压通过变压器编程9v，IC1为T1基极提供电压，继电器J实现开关K自锁和自动断电。当接上电瓶后，按动K，电源指示灯L点亮，同时J得电吸合，K被其触点J-0自锁，充电开始，此时由于电瓶欠电，T1发射极电压低于（7.5V+0.65V），T1截止，T2也截止，它们对T3无影响。当电瓶电压充至7.5V时，T1发射极电压为7.5V+0.65V，T1饱和导通，T2也导通，T3基极电压下降而截止，J失电释放，J-0断开，充电停止。指示灯L熄灭。通过调节W还可对不同电压的电池充电。电路中的二极管D 是隔离二极管，可防止电瓶反向放电。其中R5为充电限流电阻，可在5～10Ω间选取，其它元件无特殊要求。所有元件可搭接在一塑料盒上，IC1可不用散热器。

2.2继电器开关

本实验采用直流继电气开关交流电经过整流滤波稳压变成直流电加在电磁线圈上

有电时电磁铁吸附开关使电源不与多谐振荡电路导通，停电时电磁特磁性消失开关在自身重力和弹簧的拉力下使电源与多谐振荡电路导通，多谐振荡器开始工作。从而实现了断电时应急极灯自动工作的性能

图2整流滤波稳压电路

图3继电气工作原理图

2.3多谐振荡电路

2.3.1 555的功能特性

555时基集成电路由美国Signetic公司在1972年利用双极型技术（TTL）研制成功，因在设计基准电压网络由三个阻值为5千欧的电阻器组成，故将其命名为555。由于555将模拟电路和数字电路巧妙地结合在一起，在投入市场后被大量的用于工业控制、仪表仪器、电子乐器、电子玩具和家用电器上，成为一种通用功能的电路。555时基电路是一种通用时基电路，可以做成震荡、单稳态、双稳态，施密特触发器，电压比较器等，它的主要型号有NE555、M555、LC555、LM555、HA555、SL555等。

555时基集成电路是数字集成电路，是由21个晶体三极管、4个晶体二极管和16个电阻组成的定时器，有分压器、比较器、触发器和放电器等功能的电路。它具有成本

低、易使用、适应面广、驱动电流大和一定的负载能力。在电子制作中只需经过简单调试，就可以做成多种实用的各种小电路，远远优于三极管电路。

2.3.2 555的引脚介绍

555时基集成电路各管脚的作用：脚1是公共地端为负极；脚2为低触发端TR，低于1／3电源电压以下时即导通；脚3是输出端V，电流可达2000mA;脚4是强制复位端MR，不用可与电源正极相连或悬空;脚5是用来调节比较器的基准电压，简称控制端VC，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地;脚6为高触发端TH，也称阈值端，高于2/3电源电压发上时即截止;脚6是放电端DIS;脚8是电源正极VC

NE 555电路原理图如图4所示

图4NE 555电路原理图

2.3.3多谐振荡电路原理

由555定时器和外接元件R7、R8、C3、C4构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂态，电路亦不需要外加触发信号，利用电源通过R7R8向C3充电，以及C3通过R8向6放电，使电路产生振荡。电容C3在1/3Vcc 和2/3Vcc之间充放电，其电路图及波形图如下