"触摸片(H)-基于555的触摸开关"
这篇资料介绍了一个基于555定时器的触摸开关设计实验,由陈学英老师指导,李妍助教协助,目的是让学生利用555集成电路设计一个触摸式开关,当人的手指接触到三个金属片中的任意一个时,能控制一个发光二极管点亮3秒。实验时间为4月3日至4月17日,有两个验收节点。
在实验方案中,提供了四个不同的设计思路:
1. 直接方案:触摸片连接到单稳态触发电路,通过BJT(双极型晶体管)的导通和截止来控制LED的亮灭。这种方法简洁但可能需要较大的触摸信号。
2. 放大方案:触摸信号先经过放大器放大,然后驱动单稳态电路,同样控制BJT的导通状态。这样可以处理微弱的触摸信号。
3. 复杂方案:触摸信号放大后,先通过单稳态,再进入双稳态触发电路,最后控制BJT。此方案增加了信号处理的稳定性,但电路更复杂。
4. BJT法:可能是指利用BJT的开关特性,直接或间接地与触摸信号和555定时器相结合。
实验中涉及的关键组件和技术包括:
- **555定时器**:这是一种多用途的集成定时器,可工作在单稳态、双稳态或振荡器模式。在这个实验中,它被用作单稳态电路,产生一个固定时间的脉冲,用于控制LED的点亮时间。
- **放大器**:运放(运算放大器)和比较放大器(如LM3900)用于放大触摸信号,确保其足够驱动后续电路。
- **二极管或门**:通过二极管的正向导通特性实现逻辑“或”功能,允许从多个触摸片中选择一个信号。
- **单稳态电路**:NE555在单稳态模式下工作,当输入触发时,输出保持高电平一段时间,时间长度由外部电容和电阻决定(tpo=1.1RC)。
- **双稳态电路**:提供两种稳定状态,常用于存储和切换逻辑状态。
- **BJT**:C1815等三极管作为开关元件,根据控制信号导通或截止。
实验材料包括:555定时器、LM3900比较放大器、二极管、三极管、LED、不同阻值的电阻、电容以及金属片等。每个组件的数量都给出了,便于学生进行实际操作。
实验中还提到了一些关键点,如二极管的极性判断、555定时器管脚的功能、双稳态和单稳态的概念,以及如何确定芯片管脚序号等基础知识。
这个实验旨在让学生掌握555定时器的应用,理解放大器的作用,以及在实际电路中实现触摸开关的基本原理。通过动手实践,加深对电子电路设计的理解,并锻炼实验技能。