电子综合开发实践报告
设计课题：楼道触摸延时开关
专业班级：电信10级（2）班
学生学号：**********     
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设计时间：2013.1.16     
信息科学与技术学院
              2013年1月
楼道触摸延时开关
一、设计任务与要求
1、设计一个楼道触摸延时开关，其功能是当人用手触摸开关时，照明灯点亮，并持续一段时间后自动熄灭。
2、开关的延时时间约1分钟左右。
二、方案设计与论证
楼道触摸延时开关的主要难点在于如何实现延时以及人用手触摸开关时候的安全性，延时可通过RC电路和继电器实现，延时时间可通过对RC电路的时间常数进行换算。对此我想出了两种方案来设计。原理框图如下所示：
图2.1    楼道触摸延时开关原理框图
方案一
题目的要求是触摸延时，我首先想到的是用555定时器进行延时输出，通过把555定时器设定在手动单稳态触发，即把THR和TRI脚连接到RC串联回路之间再接开关实现，则当开关按下时，触发器由稳态进入暂态，输出为高电平，当开关断开时，由于RC回路的存在，C向R放电，经过时间T=1.1*RC后，才再由暂态变成稳态，若在555的输出端接一个常开继电器，则在有高电平输出时继电器闭合，则可导通楼道电灯开关，当延时一段时间后再打开，即电灯熄灭。在实际设计时发现LM555定时器的VCC电压不能设置正常，即220V市电通过变压整流滤波稳压之后接在555上电路会出错，而单独使用5V电压源则电路运行正常，由于不出原因而放弃这种连接方法。
   
    方案二
通过大量书籍的查阅，我了解到可以用三个三极管完成对延时电路的实现，即一个放大人手微弱漏电流的三极管T1，直接耦合一个若有第一级三极管放大后的电流就能工作在饱和状态的三极管T2（饱和状态可以通过设置静态工作点来实现），来使集电极处于低电平，再在下一级三极管T3之间加入RC回路，当T1和T2导通则T3工作，C通过T2的集电极充电，当T1和
T2没有人手触摸断开时，T3由于C的放电而继续工作，我们在T3的集电极接一个继电器，则基本实现了电路的功能。
且该电路的三极管需要的稳压电源为12V，当我把220V市电经变压整流滤波稳压后能够正常工作，解决了方案一的问题。
三、单元电路设计与参数计算
本次实验共有三个单元电路，分为直流稳压电源生成电路，三极管放大和RC延时电路，继电器开关电路。下面分别对这三个电路进行详细的讲解与参数计算。
    1、直流稳压电源生成电路
该部分是我们很熟悉的电路，一般一个220V交流电要经过变压器变成较小的电压供人们使用，直流稳压电路可通过桥式整流、电容滤波以及稳压二极管的稳定来实现。具体电路如图3.1.1所示。
图3.1.1 直流稳压电源生成电路
T1是一个隔离变压器，使一次侧与二次侧的电气完全绝缘，也使该回路隔离，使得该电路能够安全运行不至于漏电发生安全事故。经该变压器变压后的电压值通过示波器观察为26V交流电，如图3.1.2所示。由于我们不希望得到负半周的电压值，我们可以通过一个桥式整流电路实现，该部分由4个二极管组成，当电压为正时希望4点电流流向2,3点电流流入1，当电压为负时希望2点电流流入1,4点电流流入3，我们可以通过二极管来引导电流，从而实现整流，结果如图3.1.3所示。由于电容两端电压不能发生突变，利用该性质则可以运用电容来实现对整流后的电压进行滤波，结果如图3.1.4所示。最后通过一个稳压二极管来实现直流稳压的输出，接稳压二极管之前要先接一个限流电阻来防止稳压二极管击穿，我们选择1N5242B，该二极管的标称电压，最大电流，最小电流，符合我们电路需要提供的电源，稳压后的波形如图3.1.5所示。
        multisim开关在哪里     
图3.1.2 变压      图3.1.3 整流        图3.1.4 滤波        图3.1.5 稳压
        对于限流电阻的计算需要套用一个公式
式中，,为稳压管最小输出电流设为20mA,为最大输出电流，设为20mA。则，我们取。
2、三极管放大和RC延时电路
    该电路由三个三极管和一个RC回路组成，T1完成对人手微弱电流的放大作用，T2工作在饱和状态使集电极处于低电平，这样可以使RC回路开始充电同时使T3开始工作。T3为PNP管，工作在放大状态的条件是,若或者时，则工作在截止状态，当T1、T2截止时，满足，T3工作在截止状态，当T1导通，T2工作在饱和状态时，T2的集电极电压为，当足够大（取，因很小），则,T2工作在饱和状态，此时T3开始工作，触发继电器。具体电路如图3.2.1所示。

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