触摸式延时小夜灯课程设计

郑州科技学院

《模拟电子技术》课程设计

题目触摸式延时小夜灯

学生姓名许航

专业班级14通信工程1班

学号 201451021

所在系信息工程学院

指导教师邱丽莉

完成时间 2015年12月 30日

郑州科技学院

微机原理与接口技术课程设计任务书专业14级通信工程班级1班学号201451021姓名许航

一、设计题目触摸式延时小夜灯

二、设计任务与要求

1.设计一款触摸式的延时小夜灯。

2.功能是用手触摸电路中的输入端金属片后小夜灯点亮，并延时30s后自动熄灭。

34.进行电路的安装并确保电路正常。

5.完成课程设计报告并上交作品。

三、参考文献

[1]张晓东.新颖有趣的延时小夜灯[J].广电电器网.2013.1.29:1~3.

[2]余俊芳.触摸式延时小夜灯[J].百度文库.2011.12:4~5.

[3]康光华.电子技术基础模拟部分(第五版)[M].北京:高等教育出版社.2012.33~35.

[4]王港元.电工电子实践指导（第二版）[M].江西科学技术出版社.2005.34~36.

[5]杨振江.新颖实用电子设计与制作[M].西安电子科大出版社.2000.23~25.

四、设计时间

2015年12 月21日至2015 年12月30日

指导教师签名：

年月日

摘要

触摸式延时小夜灯的产生可以极大地方便老人和小孩在晚上解便，用手触摸一下输入端金属片小灯泡自动点亮。并持续一段时间后自动熄灭。该触摸式延时小夜灯运用放大电路等一些电子元件达到理想的效果。触摸延时小夜灯比较适合楼梯走廊和室内等处的灯光照明，触摸延时小夜灯只需轻触一下开关就可控制灯的关和开，还具有延时功能，在一段时间内无人触摸的情况下灯会自动熄灭，这样可以起到节能的作用，所以在楼梯和走廊处用的比较多。

关键词：触摸延时放大

目录

1 课程设计的目的 (1)

2 课程设计的任务和要求 (2)

3引言 (3)

4 设计方案与论证 (4)

4.1 方案设计 (4)

4.2方案论证 (5)

5 电路原理介绍 (7)

5.1 单元电路设计 (7)

5.2仿真 (8)

6 硬件安装与调试 (10)

6.1 元件的焊接与安装 (10)

6.2 硬件的调试 (10)

总结 (11)

参考文献 (12)

附录一：原理图 (13)

附录二：实物图 (14)

附录三：元器件清单表 (15)

1 课程设计的目的

模拟电子技术课程设计是继模拟电子技术理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。它的目的在于提高学生理论联系实际的水平，把所学到的书本知识转化为实践能力,培养正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。培养综合运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。通过课程设计，使学生在理论计算、结构设计、电路绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。综合所学知识进一步学习电子电路系统的设计方法和实验方法，为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。

2 课程设计的任务和要求

设计任务：

1.设计一款触摸式的延时小夜灯。

2.先进行仿真实验，用软件代替实际焊接，达到效果后再进行实际焊接。

3.进行电路的安装，并确保电路正常。

4.完成后递交课程设计报告并上交作品。

要求：用手触摸电路中的输入端金属片后小夜灯点亮，并延时30s后自动熄灭。

3引言

当今社会人们更加注重节能环保，照明这一领域也发生了很大的变化，从传统的白炽灯具向LED照明灯发展，照明智能化进程也从公共照明的节电控制开始。用普通开关去控制楼道里的照明灯常常会出现“长明灯”现象，这样会造成资源的浪费。适宜于门厅、楼梯和楼道中使用的触摸式延时小夜灯，大幅度节省照明用电，照明灯的实际使用寿命也明显延长。用手一摸延时触摸灯的触摸片电灯亮一分钟左右自动熄灭，既节电又十分方便.使用这种开关可节电80％,延长灯泡寿命5倍以上,触摸开关本身使用寿命可达10万次以上。这类设计是受到欢迎和推广的。但自从几百年前爱迪生发明电灯以来，电灯就在不断的发展，在现代电子技术工作者，给电灯赋予了各种各样的功能，使其演变成了自动化和智能化，更好地方便人们的生活。触摸式延时小夜灯被广泛应用到各个家居、楼道等场合。

本课题旨在方便大众，为家居设施的智能化和现代化的发展做出贡献。对于当今社会各种智能化的建筑来说是非常不实用的。随着人类社会的进步和电子科技的发展，人类发挥着自己的聪明才智制造出各种智能控制灯泡的东西。触摸式延时小夜灯的产生可以极大地方便广大人群，用手触摸一下金属片小灯泡自动点亮。并持续一段时间后自动熄灭。

4 设计方案与论证

4.1 方案设计

方案一：

图4-1 触摸式延时小夜灯电路原理图

该触摸式延时小夜灯电路图见图4-1．其原理是：当手指没有触摸到触摸片S时，反相器I的输入端(即六反相器CD4069(1)脚)因R1供电而呈高电平，反相后其输出端为低电平：二极管VD截止，反相器Ⅱ的输入端(即CD4069③脚)也为低电平，此时电容C1正、负极板充满了上正下负电荷，③脚低电平经反相器Ⅱ反相后输出端(即CD4069④脚)输出高电平．再经反相器Ⅲ再次反相后仍输出低电平，所以三极管VT截止．高亮度发光二极管LED不亮。若用手指触摸电极S后，由于人体电阻远小于R1的阻值，故反相器I的输入端由开始的高电平变为低电平，反相后其输出端输出高电平，二极管VD导通．电容器C1开始放电．反相器Ⅱ输入端逐渐上升为高电平．于是反相器Ⅱ的输出端变为低电平，经反相器Ⅲ再次反相后．其反相器Ⅲ的输出端(即CD4069⑥脚)输出高电平，经电阻R3加至三极管VT的基极使其饱和导通，发光二极管LED发光。当人手离开触摸板S后．虽反相器I的输入端变为高电平，输出端变为低电平．VD重新截止，但由于

C1两端电压不能突变，即CD4069③脚与⑥脚仍维持高电平．即LED仍发光。不过与此同时．电源已经通过R2对电容C1重新充电．因而CD4069③脚电位开始下降，当电平降至1／2VDD(电源电压)时，也就是发光二极管熄灭时．反相器Ⅱ、Ⅲ输入和输出电平均发生翻转，即CD4069⑥脚由开始高电平变为低电平，VT截止．发光二极管熄灭．因此发光二极管点亮时间就是该电路的延迟时间，主要由R2、C1的充电时间常数决定。其触摸片取一块20mm×20mm的单面敷铜板，用小刀将铜箔刻成正、倒梳齿状态，正、倒