

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
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文檔簡介
1、寧夏大學(xué) 模電課程設(shè)計 2015年6月23日星期二 模 電 課 程 設(shè) 計 報 告 課 程 設(shè) 計 題 目: 學(xué) 院 名 稱: 專 業(yè): 班 級: 姓 名: 學(xué) 號: 指 導(dǎo) 教 師: 定稿日期:2015 年 6 月 23日 目 錄引言3TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc18921 第一章 緒論3 HYPERLINK l _Toc15170 1.1 延時開關(guān)3 HYPERLINK l _Toc10619 1.1.1延時開關(guān)的發(fā)展概述3 HYPERLINK l _Toc9586 1.1.2延時開關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域4 HYPERLINK l _Toc30038 1.1.3 延時
2、開關(guān)的發(fā)展趨勢5 HYPERLINK l _Toc17919 第二章 硬件電路設(shè)計5 HYPERLINK l _Toc28138 2.1 元器件5 HYPERLINK l _Toc23031 2.2控制電路6 HYPERLINK l _Toc6065 2.3 電路原理6第三章 實際電路板的制作與調(diào)試 73.1電路板制作所需基本工具73.2按照所需元件進(jìn)行選材7 3.3電路板制作流程 7 3.4電路調(diào)試7第四章 HYPERLINK l _Toc15438 設(shè)計心得7 HYPERLINK l _Toc19147 參考文獻(xiàn)8 HYPERLINK l _Toc10571 附錄9 TOC o 1-3 h
3、 z u 引言當(dāng)今社會人們更加注重節(jié)能環(huán)保,照明這一領(lǐng)域也發(fā)生了很大的變化,從傳統(tǒng)的白熾燈具向LED照明燈發(fā)展,照明開關(guān)電子化進(jìn)程也從公共照明的節(jié)電控制開始。適宜于門廳、樓梯和樓道中使用的觸摸式、感應(yīng)式、紅外線式和聲光控式延時自熄開關(guān),使公共照明基本實現(xiàn)了“人來燈亮、人離燈熄”的自動控制,明顯改善了樓房的公共照明效果,還能大幅度節(jié)省公共照明用電,照明燈的實際使用壽命也明顯延長。觸摸延時開關(guān)比較適合樓梯走廊和室等處的燈光照明控制開關(guān),觸摸延時開關(guān)只需輕觸一下開關(guān)就可控制燈的關(guān)和開,還具有延時功能,在一段時間無人觸摸的情況下燈會自動熄滅,這樣可以起到節(jié)能的作用,所以在樓梯和走廊處用的比較多。這類開
4、關(guān)是受到歡迎和推廣的。與公共照明開關(guān)相比,室用電子式開關(guān)的技術(shù)難度較大。研制確有實用價值的電子式室照明開關(guān)市場潛力可能更大。關(guān)鍵詞:節(jié)能;觸摸延時開關(guān);研制;前景第一章 緒論 照明開關(guān)電子化進(jìn)程是從公共照明的節(jié)電控制開始。適宜于門廳、樓梯和樓道中使用的觸摸式、感應(yīng)式、紅外線式和聲光控式延時自熄開關(guān),使公共照明基本實現(xiàn)了“人來燈亮、人離燈熄”的自動控制,明顯改善了樓房的公共照明效果,還能大幅度節(jié)省公共照明用電,照明燈的實際使用壽命也明顯延長。這類開關(guān)是受到歡迎和推廣的。與公共照明開關(guān)相比,室用電子式開關(guān)的技術(shù)難度較大。研制確有實用價值的電子式室照明開關(guān)市場潛力可能更大。1.1 延時開關(guān)1.1.1
5、延時開關(guān)的發(fā)展概述觸摸延時開關(guān)是一種節(jié)能的開關(guān)控制器,就開關(guān)種類來說主要有以下幾種: 1.輕觸延時 HYPERLINK /products/pro_list.jsp?pro_gro_id=273 t _blank 開關(guān):使用時只需輕觸一下按鈕,開關(guān)即導(dǎo)通工作,然后延時一段時間后自動關(guān)閉;高亮發(fā)光指示,便于夜間使用;無觸點電子開關(guān),接通負(fù)載的瞬間無沖擊電壓,延長負(fù)載使用壽命。 2.聲光控延時開關(guān):使用時只需發(fā)出聲響,開關(guān)即導(dǎo)通工作,延時一分鐘后自動關(guān)閉;自動測光,光線強時不感應(yīng)(也可調(diào)節(jié));無觸點電子開關(guān),接通負(fù)載的瞬間無沖擊電壓,延長負(fù)載使用壽命。 3.紅外線感應(yīng)開關(guān):全自動感應(yīng):人到燈亮,人
6、離燈熄;無觸點電子開關(guān):接通負(fù)載的瞬間無沖擊電壓,延長負(fù)載使用壽命;自動測光:應(yīng)用光敏控制,光線強時不感應(yīng)(也可調(diào)節(jié));隨機(jī)延時:開關(guān)接通后,人不離開感應(yīng)圍且在活動,負(fù)載能持續(xù)工作;基于紅外線技術(shù)的自動控制產(chǎn)品,當(dāng)有人進(jìn)入開關(guān)感應(yīng)圍時,專用傳感器探測到人體紅外光譜的變化,開關(guān)自動接通負(fù)載.人不離開且在活動,開關(guān)持續(xù)導(dǎo)通; 人離開后,開關(guān)延時自動關(guān)閉負(fù)載.人到燈亮,人離燈熄,親切方便,安全節(jié)能。4.輕觸延時開關(guān)和聲光控制延時開關(guān)比較適合樓梯走廊和室等處的燈光照明控制開關(guān),輕觸延時開關(guān)只需輕觸以下開關(guān)就可控制燈的關(guān)和開,還具有延時功能,在一段時間無人觸摸的情況下燈會自動熄滅,這樣可以起到節(jié)能的作用
7、,所以在樓梯和走廊處用的比較多;聲光延時開關(guān)現(xiàn)在也比較普遍,而且使燈光的控制更加方便,不用動手就可以控制燈光的照明,它通過采集一定分貝的聲音或一定亮度的光照信號,再轉(zhuǎn)變成電信號來達(dá)到控制的目的。1.1.2延時開關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,公共場所照明控制手段也將逐步更新,除現(xiàn)在已有的聲光控開關(guān)外,還有微波感應(yīng)開關(guān)和熱釋遠(yuǎn)紅外感應(yīng)開關(guān)目前,微波感應(yīng)開關(guān)的抗干擾性能尚不理想,紅外感應(yīng)開關(guān)在性能上較為理想,但安裝復(fù)雜,比較嬌氣,價格也偏高,比較適合在一些管理完善的場所如賓館、大飯店樓道及居家庭走廊應(yīng)用,在普通住宅樓、辦公樓道等場所的照明控制考慮到價格、管理及安裝方便等因素,根據(jù)我國國情,可以預(yù)
8、計在相當(dāng)一段時期,聲光控延時開關(guān)將是首選的主流產(chǎn)品。但在家庭走廊、賓館等場所,聲光控延時開關(guān)并不是很適用。延時開關(guān)設(shè)計最主要的是延時元件,如CMOS與非門組成的觸摸式延時開關(guān)電路非常簡單,只需要通過幾個簡單的CMOS延時分立元器件就可組成觸摸式延時開關(guān)電路,還有一種用利用電容充放電的延時來實現(xiàn)觸摸式延時開關(guān)電路的設(shè)計,這樣就不需要其他集成芯片。1.1.3 延時開關(guān)的發(fā)展趨勢延時開關(guān)的發(fā)展方向主要是向智能延時開關(guān)方向發(fā)展。現(xiàn)在的延時開關(guān)大多數(shù)是不能控制開關(guān)延時時間的長短,沒有自動識別功能。智能化的延時開關(guān)應(yīng)向以下幾個方面發(fā)展:1.觸摸屏控制方式,雙亮度指示燈,在夜晚關(guān)燈后可知開關(guān)位置。2.電子啟
9、動,無觸點火花,更安全耐用,精心呵護(hù)燈具。3.自動識別功能,停電再來電自動關(guān)燈,避免浪費電能。4.單火設(shè)計,新裝和換裝一樣方便。5.多款外觀風(fēng)格和面板顏色,給用戶更人性化的選擇。6.延時功能設(shè)計,再也不怕關(guān)燈摸黑。7.設(shè)有多檔位延時功能,更顯人性化生活。第二章 硬件電路設(shè)計2.1 元器件所用元器件: IC應(yīng)采用 HYPERLINK /view/3065292.htm t _blank CMOS數(shù)字集成電路CD4013,它為雙D觸發(fā)器,本電路里只使用它的一半,另一個D觸發(fā)器懸空;VS用2N6565、MCR100-8等小型塑封單向晶閘管,可控制100W以下任何照明電路;VD1VD4為1N40041
10、N4007型整流二極管;LED可用普通紅色發(fā)光二極管; HYPERLINK /view/3571.htm t _blank 電阻均為RTX型1/8W碳膜電阻器;C1、C2用CD11-16V型電解 HYPERLINK /view/59995.htm t _blank 電容器,C3為瓷片電容器。 2.2控制電路:2.1.2控制電路組成部分: 電源電路 觸摸電路2.2.3 各電路說明 電源電路:直接220V電壓接入2.3.1電路原理說明VD1VD4輸出220V脈動直流電經(jīng)R5限流,VD5穩(wěn)壓,C2濾波輸出約12V左右的直流電供IC使用。此時LED發(fā)光,指示開關(guān)位置,便于夜間尋找開關(guān)。 IC為雙D觸發(fā)
11、器,只用其中一個D觸發(fā)器將其接成 HYPERLINK /view/2575043.htm t _blank 單穩(wěn)態(tài)電路,穩(wěn)態(tài)時1腳輸出低電平,VS關(guān)斷。當(dāng)人手觸摸一下電極M時,人體 HYPERLINK /view/653973.htm t _blank 泄漏電流經(jīng)R1、R2分壓,其正半周使單穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn),1腳輸出高電平,經(jīng)R4加到VS的門極,使VS開通,電燈點亮。這時1腳輸出高電平經(jīng)R3向 HYPERLINK /view/3686.htm t _blank 電容C1充電,使4腳電平逐漸升高直至?xí)簯B(tài)結(jié)束,電路翻回穩(wěn)態(tài),1腳突變?yōu)榈碗娖?,VS失去觸發(fā) HYPERLINK /view/10954.h
12、tm t _blank 電壓,交流電過零時即關(guān)斷,電燈熄滅。 2.3.2 電路原理圖 觸摸延時開關(guān)電路原理圖如圖所示。圖.觸摸延時開關(guān)電路原理圖第三章 實際電路板的制作及調(diào)試3.1電路板制作所需基本工具電烙鐵、焊錫絲、焊錫膏、萬用電路板、制圖尺。3.2按照所需元件進(jìn)行選材按照以上所需元件清單進(jìn)行選擇3.3電路板制作流程印刷電路參考圖(萬用電路板)對應(yīng)安裝元件對應(yīng)引腳焊接焊接點打磨對應(yīng)電路線連接檢查成型3.4電路調(diào)試(略)第四章 設(shè)計心得本學(xué)期我們開設(shè)了模擬電子技術(shù)基礎(chǔ),這門學(xué)科屬于電子電路的疇,與我們的專業(yè)有著緊密的聯(lián)系,里面有大量的理論知識?!凹埳系脕斫K覺淺,覺知此事要躬行”,期末結(jié)課后,在
13、老師的指導(dǎo)下,我們進(jìn)行了模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè)計,這樣不僅能加深我們對模擬電子電路的理解,而且也培養(yǎng)了我的動手能力,更令我的創(chuàng)造性思維得到拓展。做課程設(shè)計,首先要選好課題,在圖書館和互聯(lián)網(wǎng)上查閱了大量資料后我們選定了觸摸延時開關(guān)作為此次的設(shè)計課題。選好課題,緊接著又查閱相關(guān)的資料匯出了電路圖,為課程設(shè)計最重要的一步焊接電路板,做好了準(zhǔn)備。剛開始實驗時,面對電烙鐵和萬能電路板,以及許多二極管、電容,一時感到無法下手。在老師的指導(dǎo)和示下,我們先用筆在萬用電路板上面畫出電路圖。在電路板上面畫出電路圖可以使焊接出的電路板整齊美觀。準(zhǔn)備工作做完后,開始電路板的焊接實驗。由于是初次接觸電烙鐵,對焊接的角
14、度和火候把握不好,導(dǎo)致做出的電路板歪歪扭扭,不太美觀。在不懈的的努力下我終于做完了整個模電實驗,看著手里剛剛做好的電路板,一種意尤未盡的感覺不禁涌上心來。在實驗中,老師和同學(xué)給我的熱心的幫助都使我很感動;自己從頭到尾的努力和實踐,讓心中油然產(chǎn)生滿足感。為期一周的課程設(shè)計雖然結(jié)束了,但它帶給我的啟示、感悟卻深深地觸動了我的思想觀念。學(xué)習(xí),不僅僅是理論知識的掌握,還包括動手實踐能力的提高。在整個課程設(shè)計中,從選題、選擇電路元件、繪制電路圖、制作電路板,到完成設(shè)計報告,自始至終都充滿了挑戰(zhàn),里面包含的東西遠(yuǎn)非理論學(xué)習(xí)所能帶來的。在整個課程設(shè)計過程中,選擇能力、思維的全面性、動手操作都得到了較大的提高
15、,真正做到了理論與實踐的結(jié)合;設(shè)計報告的規(guī)書寫,為以后的畢業(yè)設(shè)計打下了一定的基礎(chǔ)。希望今后類似這樣課程設(shè)計、類似這樣的鍛煉機(jī)會能更多些!參考文獻(xiàn):1閻石等.數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)第五版,:高等教育,2006.52羅懷平;王可健;黃雯青;孔軍;朱鴻斌;國賢;奚風(fēng)俊;朱新杰;金峰. HYPERLINK /grid2008/detail.aspx?dbname=SNAD&filename=SNAD000001147642 t _blank GB16915.1C4-2003家用和類似用途電子開關(guān)、遙控開關(guān)、延時開關(guān)系列國家標(biāo)準(zhǔn) Z. 國家科技成果.3曾仲慶. HYPERLINK /kns55/loginid.aspx?uid=WEEvREdiSUtucElBVzBwcW9EOEEvTFVxN091OEkzQT0=&p=%2fkns55%2fdetail%2fdetail.aspx%3fdbname%3dCJFQ1996%26filename%3dDZZZ199605001%26dbcode%3dCJFQ t _blank 省電延時開關(guān) J. 電子制作, 19
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