《数字电子技术》教案21

实践任务6.1触摸定时灯控开关设计PART01学习目标PART02任务描述PART03知识链接PART04实践准备PART05工作计划PART06任务实施PART07学习评价目录学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价学习目标(1)掌握单稳态触发

器的工作原理(2)掌握555定时器的

应用方法学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价为了节约用电，公共楼道内的灯在没人时关闭，有人触摸相应灯控传感器时灯才打开，并且在过几秒钟后自动关闭。为此，我们需要设计一种触摸定时灯控开关来实现上述节约用电的目的。在完成任务的过程中，进一步掌握触发器概念，了解单稳态触发器和555定时器的工作原理，掌握555定时器的应用方法。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价①触发器概念③555定时器的工作原理②单稳态触发器的工作原理知识链接学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价②单稳态触发器的工作原理触发器有两个稳定状态，分别为0和1，所以触发器也被称为双稳态电路。与双稳态电路不同，单稳态电路只有一个稳定的状态，这个稳定的状态要么是0，要么是1。单稳态电路的特点分别如下：(1)电路有一个稳态和一个暂稳态；(2)在外来触发脉冲作用下，电路由稳态翻转为暂稳态；(3)暂稳态是一个不能长久保持的状态，经过一段时间后，电路会自动由暂稳态返

回到稳态，且暂稳态的持续时间与触发脉冲无关，仅取决于电路本身的参数。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价②单稳态触发器的工作原理单稳态触发器在数字电路中一般用于：定时产生一定宽度的矩形波延时把输入信号延迟一定时间后输出整形把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价②单稳态触发器的工作原理微分型单稳态触发器（a）电路图（b）电压波型图电路的工作原理分析如下：(1)没有触发信号时电路工作在稳态

学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价②单稳态触发器的工作原理电路的工作原理分析如下：(2)外加触发信号使电路由稳态翻转到暂稳态

微分型单稳态触发器（a）电路图（b）电压波型图学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价②单稳态触发器的工作原理电路的工作原理分析如下：(3)电容充电使电路由暂稳态自动返回到稳态

微分型单稳态触发器（a）电路图（b）电压波型图学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价③555定时器的工作原理555定时器是一种用途广泛的数字、模拟混合的中规模集成电路。定义作用通过外接少量元件，它可方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器，用于信号的产生、变换、控制与检测。种类常用的555定时器有TTL和CMOS两类，它们的引脚编号和功能都是一致的。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价③555定时器的工作原理555定时器的内部电路由以下组成：组成分压器简单RS锁存器放电三极管𝑇缓冲器𝐺其内部结构如图所示。（a）电路（b）引脚图555定时器的电路结构

学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价③555定时器的工作原理

学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价③555定时器的工作原理

学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价③555定时器的工作原理555定时器功能表0

0导通11截止10导通1不变不变在触摸开关按开关原理分类有电阻式触摸开关和电容式触摸开关，在本设计中，我们可以选择电阻式触摸开关，其工作原理如下图所示。当手指触摸到触摸开关，手指相当于一个阻值很小的电阻，会有很小的电流流过手指，从而接通电路，使三极管的基极处在合适的工作电压上。触摸开关：学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价在设计触摸定时灯控开关时，需要用到以下等模块：触摸开关单稳态触发器定时电路单稳态触发器只有一个稳定状态，一个暂稳态，在外加脉冲的作用下，单稳态触发器可以从一个稳定状态翻转到一个暂稳态，在一定时间后又会回到稳定状态。555定时器可以用来实现单稳态触发器功能，且555定时器芯片在电子市场上很容易买到。单稳态触发器：学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价在555定时器中实现定时的方法就是外接电阻和电容，电阻和电容构成的RC延时电路可以控制暂态回到稳态的时长，从而达到定时的作用。定时电路：学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价工作组织因本任务相对简单，因此以个人为单位，完成整个任务。工作方案制定项目具体实施步骤。工作用具准备设计类任务，无需工具准备。学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第一步触摸开关电路设计学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第二步用555定时器芯片实现单稳态触发器功能电路，并根据需要确定外接电阻和电容的大小，从而满足灯控时长的需求555定时器芯片实现单稳态触发器功能电路以及输出波形图如下所示：

学习目标任务描述知识链接实践准备工作计划任务实施学习评价第三步整合触摸开关电路、单稳态触发器电路和灯，