原創(chuàng)】簡(jiǎn)易電話照明燈的設(shè)計(jì)__畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）設(shè)計(jì)（論文）題目:簡(jiǎn)易電話照明燈的設(shè)計(jì)專業(yè):通信技術(shù)班級(jí):學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)教師:二OO八年十二月三十日四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)生學(xué)號(hào)姓名學(xué)號(hào)班級(jí)通技專業(yè)06-2通信技術(shù)設(shè)計(jì)（或論文）題目簡(jiǎn)易電話照明燈的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名職稱工作單位及所從事專業(yè)聯(lián)系方式備注助教高級(jí)工 程師設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容：夜間接聽(tīng)固定電話或使用固定電話撥打電話時(shí)，往往需要先打開(kāi)照明燈，這對(duì)于熟睡初醒的人來(lái)說(shuō)非常 不便。本設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的電話燈能給夜間使用電話的人帶來(lái)方便，它能在電話鈴聲響起或主人摘機(jī)撥號(hào)時(shí)，自 動(dòng)點(diǎn)亮照明小燈，掛機(jī)后延遲1分鐘左右，燈又能自行熄滅。此外，還可以

2、通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)，在需要照明時(shí)打開(kāi)照明小燈，照明1分鐘后自動(dòng)熄滅。學(xué)生需完成系統(tǒng)方案制定的工作原理分析、硬件設(shè)計(jì)、電路仿真或?qū)?物制作、設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)等工作。設(shè)計(jì)可按如下步驟進(jìn)行：1收集有關(guān)資料并消化吸收；2.制定設(shè)計(jì)方案；3.系統(tǒng)仿真測(cè)試或硬件制作； 4.PCB板的制作；5.撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告（不少于 4000字）。進(jìn)度安排：1.收集有關(guān)資料并消化吸收 -第67周；2.制定設(shè)計(jì)方案第89周；3.系統(tǒng)仿真測(cè)試 第1011周；4.PCB板制作第12周；5.撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告 第1314周；6.準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 第15周。主要參考文獻(xiàn)、資料（寫(xiě)清楚參考文獻(xiàn)名稱、作者、出版單位）：1 楊振江，雷光純.新穎頭用電子設(shè)計(jì)與制

3、作.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,20002 熊建云，Protel99SE EDA技術(shù)及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20073 邱寄帆，唐程山.數(shù)字電子技術(shù).人民郵電出版社，2005年審批意見(jiàn)教研室負(fù)責(zé)人：年 月日備注：任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，一式二份。其中學(xué)生一份，指導(dǎo)教師一份。1摘要 1第1章緒論 2第2章方案設(shè)計(jì) 3第3章硬件設(shè)計(jì) 43.1 鈴流檢測(cè)模塊 53.2 負(fù)脈沖產(chǎn)生電路 63.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 63.4 開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路 73.5 12V直流電源模塊 73.6 按鍵控制電路 8第4章系統(tǒng)仿真測(cè)試 9結(jié)論 10致謝 11參考文獻(xiàn) 12附錄1總電路原理圖 13附錄2PCB板底圖 14夜間

4、接聽(tīng)固定電話或使用固定電話撥打電話時(shí)， 往往需要先打開(kāi)照明燈，這對(duì)于 熟睡初醒的人來(lái)說(shuō)非常不便。本設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的電話燈能給夜間使用電話的人帶來(lái)不少 方便，它能在電話鈴聲響起或主人摘機(jī)撥號(hào)時(shí)，自動(dòng)點(diǎn)亮照明小燈，掛機(jī)后延遲1分鐘左右，燈又能自行熄滅。該過(guò)程主要是通過(guò)使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作在穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài) 來(lái)控制定時(shí)的。此外，還可以通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)，在需要照明時(shí)打開(kāi)照明小燈，照明1分鐘后又自動(dòng)熄滅。關(guān)鍵詞 電話照明燈；555定時(shí)器；負(fù)脈沖產(chǎn)生器第1章緒論在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，通信是我們必不可少的交流工具?，F(xiàn)在幾乎家家戶 戶都有固定電話，但是固定電話在夜間使用時(shí)非常不方便，特別是對(duì)于熟睡初醒的人 來(lái)說(shuō)，往往需

5、要先打開(kāi)照明燈，才能接聽(tīng)或撥打電話。本設(shè)計(jì)介紹的電話照明燈就解決了以上的問(wèn)題。 它能在電話鈴聲響起或主人摘機(jī) 撥號(hào)時(shí)，自動(dòng)點(diǎn)亮照明小燈，掛機(jī)后延遲 1分鐘左右，燈又能自動(dòng)熄滅。此外，還可 以通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)，在需要照明時(shí)打開(kāi)照明小燈，照明 1分鐘后自動(dòng)熄滅。整個(gè)課題主要由以下六部分組成： 鈴流檢測(cè)模塊，負(fù)脈沖產(chǎn)生電路，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā) 器，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，電源模塊，按鍵定時(shí)驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。本課題的內(nèi)容主要包含模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)等。俗話說(shuō) 溫故而知新” 通過(guò)對(duì)本課題的設(shè)計(jì)，使得我們對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)有一個(gè)很好的回顧， 能夠更好的掌 握所學(xué)的知識(shí)，達(dá)到了學(xué)以致用的目的。第2章方案設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要由鈴流檢測(cè)模

6、塊、負(fù)脈沖產(chǎn)生器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、按 鍵控制電路及12V直流電源電路等幾部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示。圖2-1 實(shí)用電話照明燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖各模塊的功能如下：鈴流檢測(cè)模塊：其功能是檢測(cè)電路中有無(wú)電話打進(jìn)，當(dāng)有電話打進(jìn)時(shí)，輸出一個(gè) 高電平；沒(méi)有電話打進(jìn)則輸出為低電平。負(fù)脈沖產(chǎn)生電路：其功能是當(dāng)電路中有電流流過(guò)時(shí)， 可產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，促使單 穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：其作用是當(dāng)輸入端輸入一個(gè)低電平時(shí)， 觸發(fā)器通過(guò)自身的充放電 過(guò)程來(lái)定時(shí)一分鐘，使輸出端輸出高電平驅(qū)動(dòng)燈亮。開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路：其功能是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出一個(gè)高電平時(shí)， 可控硅開(kāi)關(guān)因獲得觸 發(fā)電流而導(dǎo)通，則驅(qū)動(dòng)燈亮。按鍵控

7、制電路：其功能是當(dāng)電路中無(wú)電流通過(guò)時(shí)，只要通過(guò)按鍵就可人為的給單 穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸入端輸入一個(gè)低電平，迫使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫態(tài)，故能使燈點(diǎn)亮。12V直流電源模塊：其功能是將220V的交流電轉(zhuǎn)換成12V的直流電，該模塊通 過(guò)電容降壓半波整流穩(wěn)壓電路，為整機(jī)提供 12V的直流工作電壓。低電平，迫使A2翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫態(tài)，故能使燈H點(diǎn)亮1分鐘第3章硬件設(shè)計(jì)實(shí)用電話照明燈電路圖如圖3-1所示。該電路主要由鈴流檢測(cè)模塊，反相放大電路，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，電源模塊，按鍵控制電路構(gòu)成。A1RP470K卞2 R33K 1M9013 IVTR12.7MC5 O.68Ulr*RC CVQTRIGDISDNCVo It

8、GTHR8431K7R4VSR5 1M百 C4470U電流交256NE555VD6-J-C3F01U圖3-1實(shí)用電話照明燈電路原理圖電路的基本工作原理如下:接線柱X1、X2串聯(lián)在電話線路之中，平時(shí)電話線路無(wú)電流通過(guò)，光電耦合器A1的內(nèi)藏發(fā)光二極管不發(fā)光，對(duì)應(yīng)的光敏管截止，即 A1的4腳輸出低電平。負(fù)脈沖產(chǎn) 生管Vt處于截止?fàn)顟B(tài)，其集電極為高電平，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器A2處于穩(wěn)定態(tài)，輸出端3腳輸出低電平，可控硅 Vs關(guān)斷，照明燈H不亮。當(dāng)外線有電話打進(jìn)或主人摘機(jī)撥號(hào)，電話線路有電流通過(guò)，A1的內(nèi)藏發(fā)光管點(diǎn)亮發(fā)光，對(duì)應(yīng)光敏管導(dǎo)通，即 A1的4腳輸出高電平，Vt因獲得基流而導(dǎo)通，其集電 極輸出低電平，即向單

9、穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 A2的2腳輸入一負(fù)脈沖，A2被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)置位進(jìn)入 暫態(tài)，輸出端3腳即輸出高電平，Vs因門極獲得觸發(fā)電流而開(kāi)通，燈 H即被點(diǎn)亮。 如電話鈴響畢無(wú)人摘機(jī)或打完電話后掛機(jī)，A1的1、2腳因失去話音電流，內(nèi)藏發(fā)光管熄滅，對(duì)應(yīng)光敏管恢復(fù)截止態(tài)，Vt也隨之截止，此時(shí)正電流就可通過(guò)R3向C1充電， 經(jīng)約1分鐘后，使A2的6腳電平上升到23Vdd，暫態(tài)結(jié)束觸發(fā)器翻回穩(wěn)定態(tài)，3腳輸 出低電平，Vs失去觸發(fā)電流當(dāng)交流電過(guò)零時(shí)即斷開(kāi)，燈 H熄滅。Sb為開(kāi)燈按鈕，平時(shí)需要開(kāi)燈照明時(shí)，只要按一下Sb,人為給A2的2腳輸入一Rg與Rp構(gòu)成光控電路，白天因Rg受室內(nèi)自然光線照射而呈低電阻，所以在白 天即使有電話打

10、進(jìn)，雖然 Ai的內(nèi)藏光敏管導(dǎo)通，因Rp阻值遠(yuǎn)大于Rg,故Ai的4腳 仍能保持低電平，Vt維持截止態(tài)不變，所以電路不會(huì)被觸發(fā)工作。只有在夜幕降臨 時(shí)，且室內(nèi)又沒(méi)有開(kāi)電燈的條件下，因 Rg無(wú)光照射而呈高電阻，且阻值遠(yuǎn)大于 Rp, 當(dāng)有電話打進(jìn)時(shí)，Ai內(nèi)藏光敏管導(dǎo)通時(shí)就能使 Ai的4腳輸出高電平，促使電路翻轉(zhuǎn) 工作。但手控按鍵開(kāi)關(guān)Sb不受光線控制，在任何情況下，只要按 Sb都能點(diǎn)亮電燈。 二極管VDiVD4接成橋式電路，其目的是使接線柱 Xi、X2與電話線連接時(shí)不必區(qū)分 正負(fù)極方便接線。VD5、VD6, C4與C5組成簡(jiǎn)單的電容降壓半波整流穩(wěn)壓線路，為整 機(jī)提供i2V直流工作電壓。3.i 鈴流檢測(cè)模

11、塊鈴流檢測(cè)模塊電路如圖3-2所示。Xi、X2為串接在電路中的兩個(gè)接線柱。VDiVD4 是由四個(gè)iN400i型硅整流二極管構(gòu)成的橋式整流電路， 其目的是接線柱Xi、X2與電 話線連接時(shí)不必區(qū)分正負(fù)極方便接線。 Ai為4N25型光電耦合器。Rg和Rp構(gòu)成光控 電路。Rg為MG45型光敏電阻。Rp為WSW型有機(jī)實(shí)芯微調(diào)可變電阻器，阻值為 470KQ。該模塊主要是檢測(cè)有無(wú)電話打進(jìn)。當(dāng)有電話打進(jìn)時(shí)，光電耦合器輸出一個(gè)正脈沖； 當(dāng)沒(méi)有電話打進(jìn)時(shí)，則輸出一負(fù)脈沖。同時(shí)， Rg為一光敏電阻，所以在白天即使有 電話打進(jìn)，光電耦合器輸出也為負(fù)脈沖。只有在夜幕降臨時(shí)，且室內(nèi)又沒(méi)有開(kāi)電燈的 條件下，當(dāng)有電話打進(jìn)時(shí)，光

12、電耦合器輸出才為正脈沖。3.2 負(fù)脈沖產(chǎn)生電路負(fù)脈沖產(chǎn)生電路如圖 3-3所示。Ri、R2為RTX-18W型碳膜電阻器，Ri阻值為 2.7MQ, R2阻值為3KQ。Vt為9013型晶體管。當(dāng)鈴流檢測(cè)端輸出為一正脈沖，通過(guò)該電路可將正脈沖反相放大成負(fù)脈沖至單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器；當(dāng)鈴流檢測(cè)端輸出為一負(fù)脈沖，可將負(fù)脈沖反相放大成正脈沖。圖3-3 負(fù)脈沖產(chǎn)生電路原理圖3.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路圖如圖3-4所示。當(dāng)前端負(fù)脈沖產(chǎn)生管 Vt處于截止?fàn)顟B(tài)，集 電極輸出為高電平時(shí)，A2的2腳輸入一個(gè)高電平，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 A2處于穩(wěn)定態(tài)。當(dāng) 前端負(fù)脈沖產(chǎn)生管Vt導(dǎo)通時(shí)，其集電極輸出低電平，即向單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 A的

13、2腳輸 入一負(fù)脈沖，A2被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)置位進(jìn)入暫態(tài)，輸出端3腳即輸出高電平，此時(shí)正電源就 通過(guò)R3向Ci充電，燈自動(dòng)照明1分鐘后，由NE555定時(shí)器定時(shí)1分鐘，A2的6腳 電平上升到23Vdd，暫態(tài)結(jié)束觸發(fā)器翻回穩(wěn)定態(tài)，3腳輸出低電平。由于要定時(shí)1分鐘，由公式T=1.1R3C1=1分鐘，可得R3=1M Q, C1=47uF。R3、 R4為RTX-18W型碳膜電阻器，R3阻值為1M Q，R4阻值為1KQ。A為NE555單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器。C1為CD11-25型電解電容器電容值為47uF。C2、C3為CT1型瓷介電容器， C2電容值為0.01uF, C3電容值為0.01uF。Sb為開(kāi)燈按鈕，平時(shí)需要開(kāi)燈照

14、明時(shí)，只要按一下SB,人為給A的2腳輸入一SB075R31M負(fù)永沖輸入信號(hào)o*3 R4RCQ.TRIGDIS.CVoltGTHR6112V直流供電NE5551Ko至開(kāi)驅(qū)動(dòng)電各亠C3To.oiu+ C-C247斤0.01U圖3-4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路原理圖3.4 開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)觸發(fā)器輸出端3腳輸出低電平時(shí)，可控硅 Vs關(guān)斷，照明燈H不亮。當(dāng)觸發(fā)器 輸出端3腳即輸出高電平時(shí)，Vs因門極獲得觸發(fā)電流而開(kāi)通，燈 H即被點(diǎn)亮。Vs為 MCR100-8型1A600V小型塑封單向可控硅。H為25W小型磨砂白熾燈泡。3.5 12V直流電源模塊電源模塊電路如圖3-5所示。該模塊主要是將220V的交流電通過(guò)阻容降壓作

15、用 轉(zhuǎn)換成12V的直流電，在通過(guò)整流，通過(guò)電容 C4濾波，濾除多余的交流信號(hào)，最后 通過(guò)穩(wěn)壓，使其為整機(jī)提供12V的直流工作電壓。C5| 0.68UVD512V直流輸出R5 1MUD6V電流亠務(wù)2圖3-512V直流電源電路原理圖G為CD11-25V型電解電容，電容值為470uF。C5為CBB-400V型聚丙烯電容器, 電容值為0.68U。民為RTX-18W型碳膜電阻器，阻值為1M VD5為1N4001型硅整流二 極管。VD為2CW6C型12V, 12W穩(wěn)壓二極管。3.6 按鍵控制電路當(dāng)電路中無(wú)電流通過(guò)時(shí)，只要通過(guò)按鍵就可人為的給單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸入端輸入一個(gè)低電平，迫使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫態(tài)，故能使燈

16、點(diǎn)亮。第4章系統(tǒng)仿真測(cè)試該仿真結(jié)果是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出端的波形。理想情況下仿真波形應(yīng)該是一個(gè)方波，但由于下降脈沖太快，導(dǎo)致仿真結(jié)果和理想的結(jié)果有一定的差異。 仿真電路圖如圖4-1所示；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出的仿真波形圖如圖4-2所示R|f470kOhiTiWD% 1 M : k OhXOITHT1 kuhm譎THKOUT IM* US ECD 01 lF圖4-2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出波形畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次比較完整的簡(jiǎn)易電話照明燈的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)， 和實(shí)際設(shè)計(jì)的 結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)， 解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高我

17、 查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平， 而且通過(guò)對(duì) 整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng) 驗(yàn)得到了豐富，并且意志力和抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到了很多的困難，特別是電路參數(shù)計(jì)算和系統(tǒng)仿真， 但 這些都在老師和同學(xué)的幫助下一一被解決了。 我覺(jué)得此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)出了同 學(xué)們的自學(xué)和鉆研的精神。本設(shè)計(jì)的主要目的是解決夜間需要照明所用， 這對(duì)于夜間熟睡的人初醒時(shí)十分方 便。本設(shè)計(jì)主要是由鈴流檢測(cè)模塊；反相放大器；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；半波整流穩(wěn)壓電路 構(gòu)成。它的成本不高，非常適合廣大人民使用。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我對(duì)以前所學(xué)的知 識(shí)有了更深的掌握，同時(shí)也達(dá)到了學(xué)以致用的目的。感謝我的導(dǎo)師曾老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、 學(xué)習(xí)中的榜 樣，他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。感謝老師，這片論文的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開(kāi)你的細(xì)心指導(dǎo)。而你開(kāi)朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度， 加上你耐心的教導(dǎo)的幫助，使我能夠很快的完成了本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在論文即將完成 之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、 同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！參考文獻(xiàn)1 楊振江，雷光純.新穎實(shí)用電子設(shè)計(jì)與制作.西安：西安電子科技大學(xué)出版社,