简易电话照明灯的设计.doc

夜间接听固定或使用固定拨打时，往往需要先打开照明灯，这对于 熟睡初醒的人来说非常不便木设计所实现的灯能给夜间使用的人带来不少 方便，它能在铃声响起或主人摘机拨号时，自动点亮照明小灯，挂机后延迟1 分钟左右，灯又能自行熄灭该过程主要是通过使单稳态触发器工作在稳态和暂稳态 来控制定吋的此外，还可以通过按键开关，在需要照明吋打开照明小灯，照明1 分钟后乂自动熄灭关键词照明灯；555定时器；负脉冲产牛器摘要 1第1章绪论 2第2章方案设计 3第3章硬件设计 43. 1铃流检测模块 53.2负脉冲产生电路 63.3单稳态触发器 63.4开关驱动屯路 73.5 12V直流电源模块 73.6 按键控制电路 8第4章系统仿真测试 9结论 10致谢 11参考文献 12附录1总电路原理图 13附录2 PCB板底图 14第1章绪论在信息技术高度发达的今天，通信是我们必不可少的交流工具现在几乎家家户 户都有固定，但是固定在夜间使用时非常不方便，特别是对于熟睡初醒的人 来说，往往需要先打开照明灯，才能接听或拨打本设计介绍的照明灯就解决了以上的问题它能在铃声响起或主人摘机 拨号时，自动点亮照明小灯，挂机后延迟1分钟左右，灯又能自动熄灭。

此外，还可 以通过按键开关，在需要照明时打开照明小灯，照明1分钟后自动熄灭整个课题主要由以下六部分组成：铃流检测模块，负脉冲产生电路，单稳态触发 器，开关驱动电路，电源模块，按键定时驱动电路构成木课题的内容主要包含模拟电子技术，数字电子技术等俗话说“温故而知新= 通过对本课题的设计，使得我们对以前所学的知识有一个很好的回顾，能够更好的掌 握所学的知识，达到了学以致用的目的第2章方案设计本设计主要由铃流检测模块、负脉冲产生器、单稳态触发器、开关驱动电路、按键控制电路及12V H流电源电路等几部分组成系统结构框图如图2・1所示图2-1实用照明灯系统结构框图各模块的功能如下：铃流检测模块：其功能是检测电路中有无打进，当有打进时，输出一个 高电平；没有打进则输出为低电平负脉冲产生电路：其功能是当电路中有电流流过时，可产生一个负脉冲，促使单 稳态触发器工作单稳态触发器：其作用是当输入端输入一个低电平时，触发器通过自身的充放电 过程来定时一分钟，使输出端输出高电平驱动灯亮开关驱动电路：其功能是单稳态触发器输出一个高电平吋，可控硅开关因获得触 发电流而导通，则驱动灯亮按键控制电路：其功能是当电路中无电流通过时，只要通过按键就可人为的给单 稳态触发器输入端输入一个低屯平，迫使触发器翻转进入暂态，故能使灯点亮。

12V肓流电源模块：其功能是将220V的交流电转换成12V的肓流电，该模块通 过电容降压半波整流稳压电路，为整机提供12V的直流工作电压第3章硬件设计实用照明灯电路图如图3・1所示该电路主要由铃流检测模块，反相放大电 路，单稳态触发器，开关驱动电路，电源模块，按键控制电路构成W RG帕M 上d[I 宇 47ip)・01UVS图3-1实用照明灯电路原理图电路的基木工作原理如下：接线柱X八X?串联路之中，平时线路无电流通过，光电耦合器內 的内藏发光二极管不发光，对应的光敏管截止，即旳的4脚输出低电平负脉冲产 牛管*处于截止状态，其集电极为高电平，单稳态触发器A?处于稳定态，输出端3 脚输出低电平，可控硅％关断，照明灯H不亮当外线有打进或主人摘机拨号，线路有电流通过，旳的内藏发光管点 亮发光，对应光敏管导通，即幻的4脚输出高电平，吟因获得基流而导通，其集电 极输出低电平，即向单稳态触发器血的2脚输入一负脉冲，人2被触发翻转置位进入 暂态，输出端3脚即输出高电平，％因门极获得触发电流而开通，灯H即被点亮 如铃响毕无人摘机或打完后挂机，旳的1、2脚因失去话音电流，内藏发光 管熄灭，对应光敏管恢复截止态，旳也随之截止，此时止电流就可通过心向C/充电, 经约1分钟后，使A?的6脚电平上升到2/3VDZ),暂态结束触发器翻回稳定态，3脚 输出低电平，冷失去触发电流当交流电过零吋即断开，灯H熄灭。

S〃为开灯按钮，平时需要开灯照明时，只要按一下也，人为给坨的2脚输入一 低电平，迫使去翻转进入暂态，故能使灯H点亮1分钟与心构成光控电路，口天因Rg受室内自然光线照射而呈低电阻，所以在口 天即使有打进，虽然旳的内藏光敏管导通，因心阻值远大于/?g，故旳的4脚 仍能保持低电平，V7维持截止态不变，所以电路不会被触发工作只有在夜幕降临 时，且室内又没有开电灯的条件下，因Rg无光照射而呈高电阻，且阻值远大于Rp， 当有打进吋，旳内藏光敏管导通吋就能使幻的4脚输岀高电平，促使电路翻转 工作但手控按键开关也不受光线控制，在任何情况下，只要按S〃都能点亮电灯 二极管VD］〜VD4接成桥式电路，其目的是使接线柱X/、&与线连接时不必区分 正负极方便接线VD5. VD6, G与C5组成简单的电容降压半波整流稳压线路，为整 机提供12V直流工作电压3.1铃流检测模块铃流检测模块电路如图3-2所示X］、X2为串接在电路中的两个接线tto VD^VD4 是由四个1N4001型硅整流二极管构成的桥式整流电路，其目的是接线柱X/、X2与电 话线连接时不必区分正负极方便接线川为4N25型光电耦合器Rg和Rp构成光控 电路。

Rg为MG45型光敏电阻Rp为WSW型有机实芯微调可变电阻器，阻值为 470KQo图3-2铃流检测模块电路原理图该模块主要是检测有无打进当有打进时，光电耦合器输出一个正脉冲; 当没有打进时，则输出一负脉冲同时，Rg为一光敏电阻，所以在白天即使有 打进，光电耦合器输出也为负脉冲只有在夜幕降临时，且室内又没有开电灯的条件下，当有打进时，光电耦合器输出才为正脉冲3.2负脉冲产生电路负脉冲产生电路如图3-3所示R］、R2为RTX-1/8W型碳膜电阻器，&阻值为 2.7MQ, &阻值为3KQ巾为9013型晶体管当铃流检测端输出为一正脉冲，通过该电路可将正脉冲反相放大成负脉冲至单稳 态触发器；当铃流检测端输出为一负脉冲，可将负脉冲反相放大成正脉冲［2\逝触|R23K器9013Ari2.7MT图3-3负脉冲产生电路原理图3.3单稳态触发器单稳态触发器电路图如图3-4所示当前端负脉冲产生管吟处于截止状态，集 电极输出为高电平吋，去的2脚输入一个高电平，单稳态触发器血处于稳定态当 前端负脉冲产生管W导通时，其集电极输岀低电平，即向单稳态触发器的2脚输 入一负脉冲，人2被触发翻转置位进入暂态，输岀端3脚即输岀高电平，此时正电源就 通过心向C/充电，灯自动照明1分钟后，由NE555定吋器定口寸1分钟，A?的6脚 电平上升到2/3暂态结束触发器翻回稳定态，3脚输岀低电平。

由于要定时1分钟,由公式7M.1&O1分钟，可得7?3=1MQ, C/=47uFo R3. R4为RTX-1/8W型碳膜屯阻器，心阻值为1MQ,凡阻值为1心人2为NE555单稳 态触发器C］为CD11-25型电解电容器电容值为47uFo C2> C3为C7；型瓷介电容器, C2电容值为0.OluF, C3电容值为O.OluFoSb为开灯按钮，平时需要开灯照明时，只要按一下％,人为给心的2脚输入一 低电平，迫使翻转进入暂态，故能使灯H点亮1分钟ooi2vmmR3IMWWJS 号R4IKTRIGCVoltDISQ THRNE55JOOIU图3-4单稳态触发器电路原理图3. 4开关驱动电路当触发器输出端3脚输出低电平时，可控硅％关断，照明灯H不亮当触发器 输出端3脚即输出高电平吋，Us因门极获得触发电流而开通，灯H即被点亮Vs为 MCR100-8型1A/600V小型塑封单向可控硅H为25W小型磨砂白炽灯泡3.5 12V直流电源模块电源模块电路如图3-5所示该模块主要是将220V的交流电通过阻容降压作用 转换成12V的直流电，在通过整流，通过电容Q滤波，滤除多余的交流信号，最后 通过稳压，使其为整机提供12V的直流工作电压。

VD5C5| f.68UR5 IM图3-5 12V直流电源电路原理图G为CD11-25V型电解电容，电容值为470uFo G为CBB-400V型聚丙烯电容器, 电容值为0. 68Uo凡为RTX-1/8W型碳膜电阻器，阻值为1M宓为1N4001型硅整流 二极管"仪为2CW60型12V, 1/2W稳压二极管3.6按键控制电路当电路中无电流通过时，只要通过按键就可人为的给单稳态触发器输入端输入一 个低电平，迫使触发器翻转进入暂态，故能使灯点亮第4章系统仿真测试该仿真结果是单稳态触发器输出端的波形理想情况下仿真波形应该是一个方 波，但由于下降脉冲太快，导致仿真结果和理想的结果有一定的差异仿真电路图如 图4・1所示；单稳态触发器输出的仿真波形图如图4-2所示12V毕业设计是大学学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比 较完整的简易照明灯的设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的 结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际问题的能力，同时也提高我 查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对 整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经 验得到了丰富，并且意志力和抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。

在这次设计过程中，我遇到了很多的困难，特别是电路参数计算和系统仿真，但 这些都在老师和同学的帮助下一一被解决了我觉得此次的毕业设计主要体现出了同 学们的自学和钻研的精神本设计的主要目的是解决夜间需要照明所用，这对于夜间熟睡的人初醒时十分方 便本设计主要是由铃流检测模块；反相放大器；单稳态触发器；半波整流稳压屯路 构成它的成木不高，非常适合广大人民使用通过木次设计，使我对以前所学的知 识有了更深的掌握，同时也达到了学以致用的目的感谢我的导师曾老师，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜 样，他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪感谢老师，这片论文 的每个实验细节和每个数据，都离不开你的细心指导而你开朗的个性和宽容的态度, 加上你耐心的教导的帮助，使我能够很快的完成了本次的毕业设计，在论文即将完成 之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、 同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！参考文献[1] 杨振江，雷光纯.新颖实用电子设计与制作.西安：西安电子科技大学出版社, 2000[2] 熊建云・Protel99SE EDA技术及应用.北京：机械工业出版社，2007[3] 邱寄帆，唐程山.数字电子技术.北京：人民邮电出版社，2005附录1总电路原理图附录2 PCB板底图AEDBRIDGE!P50E□in丘LdNLJzUTz R]。