電工電子實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目化教程課件：觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路組裝與調(diào)試

觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路

組裝與調(diào)試學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路中的元件以及文字、圖形符號(hào)、7805管腳識(shí)別；2.了解觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路的組成，延時(shí)的實(shí)現(xiàn)方式，會(huì)分析電路工作原理；3.學(xué)會(huì)安裝電路，能夠使用萬(wàn)用表測(cè)量相關(guān)參數(shù)，能調(diào)試電路的功能。能力目標(biāo)1.能說(shuō)出觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路的元件符號(hào)以及元件作用、會(huì)識(shí)別元件管腳；2.會(huì)使用Multisim軟件繪制并仿真觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路功能；3.具備完成觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路安裝、測(cè)量以及調(diào)試的能力；4.培養(yǎng)學(xué)生線上使用職教云、抖音、微信等在線課程平臺(tái)的能力。思德目標(biāo)1.強(qiáng)化課前自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)課中操作規(guī)范，注重課后知識(shí)鞏固；2.引導(dǎo)學(xué)生重視職業(yè)能力提升，同時(shí)在課程中注重培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。任務(wù)描述：在日常生活中，樓道里照明燈一般采用觸摸或者聲光的方式控制，提供方便的同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。本節(jié)課程中的觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路可以實(shí)現(xiàn)觸摸和延時(shí)的功能。今天我們將學(xué)習(xí)觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路的工作原理，完成觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路的安裝和調(diào)試任務(wù)。

知識(shí)準(zhǔn)備觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)在使用時(shí)，只要用手指摸一下觸摸電極，燈就點(diǎn)亮，延時(shí)若干分鐘后會(huì)自動(dòng)熄滅。觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路

觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路包括直流穩(wěn)壓電源和觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路兩個(gè)部分，其中直流穩(wěn)壓電源用來(lái)給觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路供電使用。

1.認(rèn)識(shí)觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路（2）濾波電路：電路中采用電容C1、C2實(shí)現(xiàn)電容濾波；（1）整流電路：電路中VD1-VD4構(gòu)成了橋式整流電路；（3）穩(wěn)壓電路：電源電路中采用的集成穩(wěn)壓芯片LM7805芯片。1.認(rèn)識(shí)觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路集成穩(wěn)壓芯片LM7805穩(wěn)壓電路采用集成三端穩(wěn)壓器LM7805集成穩(wěn)壓芯片LM7805屬于78系列固定輸出式三端集成穩(wěn)壓器，78系列代表輸出正電壓，05兩位數(shù)字表示輸出電壓值為固定5VLM7805芯片的管腳順序如圖所示，芯片平面面向自己，從左到右依次為輸入、接地、輸出。1.認(rèn)識(shí)觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路（1）

觸發(fā)信號(hào)放大電路：由VT1、VT2以及外圍電阻組成；（2）延時(shí)電路：由電容C3以及周?chē)娐方M成；（3）執(zhí)行元件：由三極管VT3以及LED、電阻R5、R6組成。2.認(rèn)識(shí)觸摸延時(shí)電路組成（1）

觸發(fā)信號(hào)放大電路：當(dāng)有人體觸摸時(shí)，會(huì)有人體泄漏電流作為觸發(fā)信號(hào)加載到觸摸點(diǎn)上，該觸發(fā)信號(hào)會(huì)使三極管VT1處于導(dǎo)通狀態(tài)，VT1導(dǎo)通后，VT2也會(huì)導(dǎo)通，而沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，三極管VT1、VT2截止。

2.認(rèn)識(shí)觸摸延時(shí)電路組成（2）延時(shí)電路：延時(shí)電路主要由電容C3以及周?chē)娐方M成，當(dāng)三極管VT2導(dǎo)通時(shí)，電源VCC通過(guò)VCC→C3→VT2→GND給電容充電，充電可以瞬間完成。2.認(rèn)識(shí)觸摸延時(shí)電路組成當(dāng)三極管VT2截止后，電容C3通過(guò)C3→R2→C3和C3→VT3→R4→C3兩條通路開(kāi)始放電，放電的時(shí)間即延時(shí)的時(shí)間，由于阻值R2和R4很大，所以放電時(shí)間比較長(zhǎng)。2.認(rèn)識(shí)觸摸延時(shí)電路組成（3）執(zhí)行元件：執(zhí)行元件由三極管VT3作為開(kāi)關(guān)控制LED燈的亮滅模擬照明燈的亮滅，當(dāng)三極管導(dǎo)通時(shí)，LED燈亮，當(dāng)三極管VT3截止時(shí)，LED燈滅。2.認(rèn)識(shí)觸摸延時(shí)電路組成觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路包括直流穩(wěn)壓電源和觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路兩個(gè)部分

其中直流穩(wěn)壓電源用來(lái)給觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)電路供電使用

直流穩(wěn)壓電源

觸摸延時(shí)開(kāi)關(guān)3.分析觸摸延時(shí)原理（1）M點(diǎn)無(wú)觸摸時(shí)，三極管VT1由于基極電流等于0，處于截至狀態(tài)，三極管VT1集電極電流等于0，三極管VT2的基極電壓為0V，所以三極管VT2也處于截至狀態(tài)。VT2的集電極電流等于0，電阻R2上沒(méi)有壓降，所以三極管VT3處于截至狀態(tài)，LED燈熄滅。3.分析觸摸延時(shí)原理（2）M點(diǎn)觸摸時(shí)，三極管VT1基極有電流流過(guò)，VT1導(dǎo)通，三極管VT2的基極電壓不為零，三極管VT2導(dǎo)通，電阻R2上有壓降，電容C3充電，三極管VT3導(dǎo)通LED燈亮。3.分析觸摸延時(shí)原理（3）M點(diǎn)觸摸結(jié)束后，三極管VT1、VT2截至，由于電容C3兩端電壓不能突變，VT3還處于導(dǎo)通狀態(tài)，隨著電容C3對(duì)電阻R2放電，三極管VT3由飽和導(dǎo)通狀態(tài)到放大狀態(tài)，到截至狀態(tài)，LED燈由亮變暗直到熄滅。3.分析觸摸延時(shí)原理電容充、放電曲線電容是一種儲(chǔ)能元件，可以對(duì)電荷進(jìn)行存儲(chǔ)和釋放，也就是電容的充放電過(guò)程，在充放電電阻相同的情況下，電容的充電和放電時(shí)間相等，如圖所示。要計(jì)算電容的充電時(shí)間有一個(gè)電容充放電時(shí)間常數(shù)公式τ=RC，這個(gè)時(shí)間常數(shù)是按照電容剛上電時(shí)的充電速度，充滿所需要的時(shí)間。4.分析估算延時(shí)時(shí)間由曲線可知，電容的充電速度為先快后慢，實(shí)際充電時(shí)間為：由此公式可知，電容最終的電壓值只可能無(wú)限接近于Vcc，但永遠(yuǎn)不會(huì)等于Vcc，所以電容電量要完全充滿，需要無(wú)窮大的時(shí)間。4.分析估算延時(shí)時(shí)間

當(dāng)t=RC時(shí)，當(dāng)t=2RC時(shí)，當(dāng)t=3RC時(shí)，當(dāng)t=4RC時(shí)，當(dāng)t=5RC時(shí)，可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)3~5個(gè)RC周期后，充電過(guò)程基本結(jié)束。4.分析估算延時(shí)時(shí)間

觸摸延時(shí)電路的充電放電通道如圖所示，充電時(shí)由于充電電阻可忽略，充電瞬間完成，放電時(shí)有兩個(gè)通道，但是由于電阻R2遠(yuǎn)大于R4，所以R2通道對(duì)放電影響可忽略。故放電時(shí)間常數(shù)τ=R4×C3，放電時(shí)間周期大概為3-5個(gè)時(shí)間常數(shù)τ，led燈亮2-3τ的時(shí)間。4.分析估算延時(shí)時(shí)間任務(wù)實(shí)施分類(lèi)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量工具電工工具電烙鐵、鑷子、吸錫器、驗(yàn)電筆、螺釘旋具（一字和十字）電工刀、尖嘴鉗等套1儀表萬(wàn)用表MF47型或自定塊1示波器XC4320型臺(tái)11.任務(wù)準(zhǔn)備分類(lèi)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量電子元件萬(wàn)能板5cm×7cm塊1整流二極管1N4007個(gè)4集成穩(wěn)壓器LM7805塊1發(fā)光二極管紅色LED個(gè)1晶體管9013個(gè)2晶體管9012個(gè)1電容470μF個(gè)1電容100μF個(gè)21.任務(wù)準(zhǔn)備分類(lèi)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格單位數(shù)量電子元件電阻2.2MΩ?jìng)€(gè)2電阻1MΩ?jìng)€(gè)3電阻100KΩ?jìng)€(gè)1電阻51KΩ?jìng)€(gè)1電阻10KΩ?jìng)€(gè)1電阻1KΩ?jìng)€(gè)1電阻470Ω?jìng)€(gè)1輔助材料焊錫絲0.8mm

若干松香

若干連接導(dǎo)線

若干1.任務(wù)準(zhǔn)備Multisim仿真要求以及數(shù)據(jù)記錄

表7-3仿真電路數(shù)據(jù)記錄測(cè)量點(diǎn)VABVCOVDOVEO（無(wú)觸摸）VEO（觸摸時(shí)）記錄電壓（V）

1.任務(wù)準(zhǔn)備（1）先繪制元件位置及焊盤(pán)格數(shù)，必備鉛筆，尺子，橡皮等工具，注意元件引腳所在的焊盤(pán)要重點(diǎn)涂黑；（2）電路中元件的位置盡量按照原理圖位置布置；（3）元件排布要大小合適，電路布局合理，緊湊；（4）連接導(dǎo)線，用粗線連接，連接導(dǎo)線不能交叉；（5）寫(xiě)上元件流水標(biāo)號(hào)，并檢查所有圖紙，是否有漏畫(huà)或畫(huà)錯(cuò)。2.繪制元件布置布線圖1.焊接步驟（1）根據(jù)元件明細(xì)表配齊元件并檢測(cè)；（2）清除元件引腳處的氧化層；（3）考慮元件在萬(wàn)能板上的整體布局；（4）根據(jù)接線圖將元件從左到右焊接在萬(wàn)能板上；（5）檢查焊接正確與否，是否有虛焊、漏焊。2.注意事項(xiàng)（1）整流二極管、發(fā)光二極管、電解電容等元件需要區(qū)分極性注意管腳的次序，注意區(qū)分NPN和PNP以及管腳順序；（2）按照接線圖不能出現(xiàn)虛焊漏焊現(xiàn)象；（3）走線要求橫平豎直，不能走斜線板子上的走線要求貼板；（4）引入引出線或連接導(dǎo)線的線頭處長(zhǎng)度不能超過(guò)1MM；（5）測(cè)量電壓時(shí)，須選擇適宜的量程而且注意交流與直流的區(qū)別，測(cè)直流時(shí)正負(fù)極不能接錯(cuò)。3.線路安裝與調(diào)試3.安裝過(guò)程的安全要求（1）正確使用電烙鐵、螺絲刀、尖嘴鉗等工具，防止在操作過(guò)程中出現(xiàn)安全事故；（2）正確連接電源，以免短路或燒壞；（3）使用儀表帶電測(cè)量時(shí)，一定要按照儀表使用的安全規(guī)程進(jìn)行。4.通電調(diào)試要求（1）上電之前檢查元件的走線是否正確；（2）檢查有極性的元件是否安裝正確；（3）使用工作臺(tái)上面的交流電輸