电话来电自动灯开关及次数显示电路毕业设计(编辑修改稿)

电话来电自动灯开关及次数显示电路毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

3 章 硬件设计 电话来电自动灯开关及次数显示电路图如图 31 所示。 该电路主要由铃流检测模块，负脉冲产生电路，单稳态触发器，光控电路，开关驱动电路 ，数字显示电路构成。 图 31 电话来电自动灯开关及次数显示电路原理图 电路的基本工作原理如下： 有人打电话时，电话线路中的振铃信号经 C1 耦合， R1 限流， VD VD2整流，在 C2上形成直流电压，经 R3使 VT1 饱和导通。 单稳态触发器 NE555的 2 脚变成低电平，在该变化下的下降沿的作用下，单稳态触发器 NE555 进入暂稳态， 3 脚输出高电平，继电器 K 动作，其触点接通电灯开关，灯被点 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） 5 亮。 555 输出高电平的时间由 R4C3 决定，灯亮的时间约为 50S。 VT2 和 cds 构成光控电路，白天自然光较强（或夜晚开灯的条件下 ），光明电阻 cds 阻值较小， VT2 饱和导通， NE555④脚为低电平而处于复位状态，此时， NE555 不会被出发而时其输出状态发生变化，就不会自动开灯。 即白天有电话打入时，灯不会亮。 RP用于调节光控起控点（灵敏度）。 有人打电话时，铃电流信号经 C1 耦合、 R1 限流后送光耦合器 N1， N1内部的发光管发光、光敏管导通， NE555 的 2 脚为低电平而被触发，状态翻转， 3 脚输出高电平，双 BCD 计数器 IC4518 的 1 脚受脉冲上升沿的作用而技术 1 次，技术输出结果分别经两个译码显示驱动器 IC 4558 译码，数码管显示出数字来。 铃 流检测模块 铃流检测模块电路如图 32 所示。 电路左面接电话线。 C1 为 1uF,R1 阻止为 KΩ ， R2 阻值为 100KΩ ， VD1 和 VD2 为 1N4148 型整流二极管。 N1为型号为 4N25 的光耦合器。 图 32 铃流检测模块电路图 该模块主要是检测有无电话打进。 当有电话打进时，电话线路中的振铃 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） 6 信号经 C1 耦合， R1 限流， VD VD2 整流，在 C2 上形成直流电压。 至负脉冲产生器正脉冲。 另一面电流至光耦合器 N1， NI 内部发光管发亮、光敏管导通，输出一低电平至单稳态触发器。 光耦合器 光 耦合器以光为媒介传输电信号。 它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。 目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。 光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。 输入的电信号驱动发光二极管（ LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。 这就完成了电 — 光 — 电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。 由于光耦合器输入输出 间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。 又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。 所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。 在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。 光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。 光耦合器是 70 年代发展起来产新型器件，现已 广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离 、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器 (SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。 在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。 由于光耦种类繁多，结构独特，优点突出，因而其应用十分广泛，主要应用以下场合： (1) 在逻辑电路上的应用 光电耦合器可以构成各种逻辑电路，由于光电耦合器的抗干扰性能和隔离性能 比晶体管好，因此，由它构成的逻辑电路更可靠。 (2) 作为固体开关应用 在开关电路中，往往要求控制电路和开关之间要有很好的电隔离，对于一般的电子开关来说是很难做到的，但用光电耦合器却很容易实现。 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） 7 (3) 在触发电路上的应用 将光电耦合器用于双稳态输出电路，由于可以把发光二极管分别串入两管发射极回路，可有效地解决输出与负载隔离地问题。 (4) 在脉冲放大电路中的应用 光电耦合器应用于数字电路，可以将脉冲信号进行放大。 (5) 在线性电路上的应用 线性光电耦合器应用于线性电路中， 具有较高地线性度以及优良地电隔离性能。 (6) 特殊场合的应用 光电耦合器还可应用于高压控制，取代变压器，代替触点继电器以及用于 A/D 电路等多种场合。 负脉冲产生电路 负脉冲产生电路如图 33 所示。 R R5 为 RTX1/8W 型碳膜电阻器， R3阻值为 ,R5 阻值为 22KΩ。 VT1 为 9014 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。 图 33 负脉冲产生电路 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） 8 单稳态触发器 单稳 态触发器电路图如图 34 和图 35 所示。 图 (a)中当前端负脉冲产生管 VT1 处于截止状态，集电极输出为高电平时，单稳态触发器 NE555 的 2 脚输入一个高电平，单稳态触发器处于稳定态。 当前端负脉冲产生管 VT1 导通时，其集电极输出低电平，即向单稳态触发器NE555 的 2 脚输入一负脉冲，状态翻转，则输出端 3 脚即输出高电平，此时正电源就通过 R4 向 C3充电，灯照明 50s 后， NE555 的 6 脚电平上升到 2/3E，暂稳状态结束， 3 脚输出为低电平，灯灭。 由于要定时灯亮约 50s，由公式 T==50s，可得 R4=1MΩ ， C3=47uF。 R R6 为 RTX1/8W 型碳膜电阻器， R4 阻值为 1MΩ ， R6 阻值为 10kΩ。 主要部分为 NE555 单稳态触发器。 C3 为 CD1125型电解电容器电容值为 47uF。 C4 为 CT1 型瓷介电容器， C4 电容值为。 图 34 单稳态触发器电路原理图 (a) 图 (b)中 ，当单稳态触发器 NE555 的 2 脚为低电平则被触发，状态翻转， 3脚输出高电平。 单稳态触发器 NE555 的暂稳时间最好设定为 3min,因为铃电流信号每隔几秒来 1 次， NE555 的作用就是在 3min 内只对第一个铃电流信号起作用，而只输出 1个高电平脉冲，可避免打一次电话而出现多次计数的错误。 由于要定时 3min，由公式 T==3min，可得 R8=100kΩ ， C3=47uF。 哈尔滨工业大学 华德应用技术学院 毕业设计（论文） 9 图 35单稳态触发器电路原理图 (b) NE555 的引脚图如图 36所示： 图 36 NE555 引脚 图 555 的 1 脚为接地。 2 脚为触发输入端； 3 脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器 6脚和下比较器 2 脚的控制。 当触发器高电平时，触发器被置于复位状态， 3 脚输。