照明燈卡片開關(guān)

1、O琉致夜工中吃課程設(shè)計報告課程光電電路仿真課程設(shè)計題目照明燈卡片開關(guān)學院年級專業(yè)班級學號學生姓名指導教師設(shè)計時間目錄一、緒論3二、內(nèi)容32.1插卡取電開關(guān)的技術(shù)開展與過程32.2照明燈卡片開關(guān)的外觀結(jié)構(gòu)42.3插卡取電原理52.4電路設(shè)計圖52.5智能取電開關(guān)給酒店帶來的經(jīng)濟效益6三、元器件的選擇及功能介紹73.1NE55573.2電容的作用93.3三極管的作用93.4繼電器的工作原理和特性10四、心得體會11五、參考文獻122/12一、緒論為了方便客人進出酒店房門及節(jié)約用電,用電平安方面設(shè)計了插卡取電開關(guān).插卡取電開關(guān)專為酒店客房精心設(shè)計的節(jié)能產(chǎn)品,又稱插卡取電開關(guān),當酒店的客人進入客房時,

2、將房門卡插入?？ㄈ‰婇_關(guān)中,即可使用客房內(nèi)的照明、電視、空調(diào)等設(shè)備,當客人離開客房時取出房門卡客人外出客房一定要拔卡出來,由于客人返回客房時需要房門卡來開門,房間的總電源自動延時15秒內(nèi)即可斷電,既可節(jié)電亦能使客房用電更加安全.取電開關(guān)一般為強電220V供電,采用大功率30A繼電器,負載6600W,滿足酒店客房的用電負載；取電開關(guān)上有發(fā)光LED藍光指示燈,符合現(xiàn)代酒店潮流并方便客人夜間操作.為了讓酒店客房更好地到達節(jié)電效果,取電開關(guān)更多的使用?？▽Ｓ萌‰?只能通過插入與酒店門鈴開門卡配套的專用卡片才能到達取電,實現(xiàn)同一張卡實現(xiàn)開門和取電.本文主要設(shè)計了照明燈卡片開關(guān)的原理圖,并用multisi

3、m仿真實現(xiàn).二、內(nèi)容2.1插卡取電開關(guān)的技術(shù)開展與過程取電開關(guān)開展過程和酒店鎖是同步的,由于要通過用開門卡來取電,所以取電開關(guān)必須與酒店鎖的門卡類型相配套.1機械式取電開關(guān)：早期的取電開關(guān)實際上是一個機械翹板開關(guān),通過插入鎖匙牌,將電源的兩個觸點導通.從而實現(xiàn)客人離開房間時,取出鎖匙牌的同時,觸點斷開,切斷房間電源.熟悉此原理的住店客人有時會用梳子等類似鎖匙牌的硬片狀物插入開關(guān),同樣能取電,所以不能根本解決用電的平安和節(jié)能.目前幾乎已淘汰.2光電式取電開關(guān)：隨著磁卡酒店鎖的問世,開門、取電只需要一張磁卡,3/12就出現(xiàn)了光電式取電開關(guān).其原理為通過插卡導通或者阻斷一對紅外線,限制電路檢測紅外線

4、的通斷,通過繼電器輸出電源的通斷.此原理的取電開關(guān)也稱通用型取電開關(guān).目前還有少數(shù)酒店使用.3）IC卡取電開關(guān)：主要適用于通過接觸式IC卡取電,主要是檢測IC卡的芯片管腳,判斷有無卡插入和插入的是不是IC卡來輸出電源的通斷.目前所占市場比例也比擬少.4低頻卡取電開關(guān)：適用于125KHz的非接觸式感應卡,如EM,TEMIC,TI等感應卡,主要是檢測卡的頻率,是否符合125KHz來輸出電源的通斷.目前市場比例較大.5高頻卡取電開關(guān)：主要適用于13.56MHz高頻感應卡,如MIFARE的S70,S5.還有國產(chǎn)的復旦卡等,通過識別此類卡的ID是否符合標準來輸出電源的通斷.目前市場應用較多.以上5種類型

5、都是識別開門卡的類型6識別房號型取電開關(guān)：是?？▽Ｓ瞄_關(guān)之一,通過讀取開門卡內(nèi)的房間地址數(shù)據(jù),進行比擬是否是該房間的卡來輸出電源的通斷.有少局部酒店使用.需要與酒店鎖共享寫卡數(shù)據(jù).7識別時間型取電開關(guān)：是專卡專用開關(guān)之一,通過讀取開門卡內(nèi)的房間地址和時間數(shù)據(jù)進行比擬是否是該房間的有效時間內(nèi)的卡來輸出電源的通斷.少局部酒店使用.需要與酒店鎖共享寫卡數(shù)據(jù).8網(wǎng)絡(luò)型取電開關(guān)：通過讀取開門卡的權(quán)限類型、時間等數(shù)據(jù),上傳客控系統(tǒng),由客控系統(tǒng)執(zhí)行客房用電狀態(tài).高星級酒店使用較多.需要與酒店鎖共享寫卡數(shù)據(jù)和客控系統(tǒng)共享傳輸協(xié)議.2.2照明燈卡片開關(guān)的外觀結(jié)構(gòu)4/122.3插卡取電原理一般插卡取電開關(guān)都有三局

6、部電路組成：上下壓電源轉(zhuǎn)換局部、識別卡局部和輸出局部.其中電源的轉(zhuǎn)換由多種方式,如開關(guān)電源式、阻容降壓式、變壓器式等.上下壓轉(zhuǎn)換局部將交流電通過整流降壓為直流低壓電源供應識別局部和輸出局部.識別卡局部通過檢測插入的卡是否符合預設(shè)的標準.輸出局部得到識別卡局部的符合標準信號,接通交流電源火線.此局部根據(jù)不同的負載要求,有30A、40A等.2.4電路設(shè)計圖i未插入房卡時的工作狀態(tài)電路如下:當 滑 動 變 阻 器R 4滑 到 最 右 邊 , 即 端 的 電 壓 , 使O U T輸 出 為 低 電 壓 , 會 亮 .R4取到最大值時,輸?shù)絋RI端的電壓大于THR或DISLED1亮,LED2熄滅,繼電器

7、也就不會工作,燈泡就不2插入房卡后的工作狀態(tài)電路如下:5/122.5智能取電開關(guān)給酒店帶來的經(jīng)濟效益1酒店采用ABLE開關(guān)取電,客人離開房間時,取走開門卡客人一定要拔卡出來由于客人還要用這卡回來開門,節(jié)電開關(guān)延遲20秒內(nèi)后自動切斷灑店的電源,既可給酒店帶來直接的經(jīng)濟效益節(jié)省大筆電費,延長客房電器壽命,提升客房用電平安系數(shù),又能有效地到達酒店節(jié)能,投資最少的本錢,到達酒店“節(jié)能減排的效果.按一般標準客房的電器配置:VCC當滑動變阻器R4滑到最左邊,即端的電壓,使OUT輸出為高電壓,右邊回路構(gòu)成通路,燈泡就會亮.R4取到最小值時,輸?shù)絋RI端的電壓小于THR或DISLED1熄滅,LED2亮,繼電器

8、就會工作,繼電器吸合,(2)酒店客房用電平安如果客人沒有關(guān)閉酒店的電器就外出,效勞員又沒有注意到客人的外出,酒店的電器便長期工作,電器的長期工作會引致電器本身的發(fā)熱,如果電器發(fā)熱過于厲害,就會降低電器壽命或燒壞電器,甚至引發(fā)火警50三、元器件的選擇及功能介紹3.1NE555上圖為555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器(1)VI=0v時,vol輸出高電平.(2)當VI上升到2/3vcc時,vol輸出低電平.當VI繼續(xù)上升,vol保持不變.左右床頭燈2540W*2鏡前燈20W落地燈2540W電視120W臺燈2540W廊燈25W分體空調(diào)1000W功率共約：1300熾1.3KW按這個功率計算,如果酒店有房間1

9、0011,每度電0.9元,每個房間平均每天只要省電1小時,那么采用ABLE專用插卡節(jié)電開關(guān)后,酒店每年可節(jié)省電費：1.3千瓦X100個房間XI小時/每天X365X0.9元/每度電=42,705元.6/12(3)當VI下降到2/3vcc時,電路輸出跳變位高電平.而且在VI繼續(xù)下降到0V時,電路的這種狀態(tài)不變.555各功能端的真值表如下表所示：7/12TRTR觸發(fā)IIIIII響值丸位DISDIS放電蟠OCTOCT輸出-ViC3*二3II導說1-Vcc一M七3K炮優(yōu)息一ViT3XIf越止IIXXL L導通L L由表可看出,S、R、MR的輸入不一定是邏輯電平,可以是模擬電平,因此,該集成電路兼有模擬和

10、數(shù)字電路的特色.NE555弓I腳介紹DandNPackagesV VCCCCDISCHARGETHRESHOLDTHRESHOLDCONTROLVOLTAGENE555為8腳時基集成電路,各腳主要功能如下:1地GND參考電壓：0V2觸發(fā)參考電壓：4.8V3輸出參考電壓：7.5V4復位參考電壓：12V5限制電壓參考電壓：4.5V6門限閾值參考電壓：2V7放電參考電壓：2V8電源電壓Vcc參考電壓12VGNDQTRIGGER2OUTPUT乒RESET4a3D555集成電路的框圖及工作原理8/12555集成電路開始是作定時器應用的,所以叫做555定時器或555時基電路但后來經(jīng)過開發(fā),它除了作定時延時

11、限制外,還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種限制及計量檢測11.止匕外,還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路,用于交流信號源、電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等.由于它工作可靠、使用方便、價格低廉,目前被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中,555集成電路內(nèi)部有幾十個元器件,有分壓器、比擬器、根本R-S觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等,電路比擬復雜,是模擬電路和數(shù)字電路的混合體,如下圖2.3.2電容的作用電容器的根本作用就是充電與放電,但由這種根本充放電作用所延伸出來的許多電路現(xiàn)象,使得電容器有著種種不同的用途,例如在電動馬達中,我們用它來產(chǎn)生相移；在照相閃光燈中,用它來產(chǎn)生高能量的瞬間放電等等；而在電子電路

12、中,電容器不同性質(zhì)的用途尤多,這許多不同的用途,雖然也有截然不同之處,但因其作用均來自充電與放電川.3.3三極管的作用三極管的主要作用是電流放大,以共發(fā)射極接法為例 信號從基極輸入,從集電極輸出,發(fā)射極接地,當基極電壓UB有一個微小的變化時,基極電流舊也會隨之有一小的變化,受基極電流舊的限制,集電極電流IC會有一個很大的9/12變化,基極電流舊越大,集電極電流IC也越大,反之,基極電流越小,集電極電流也越小,即基極電流限制集電極電流的變化.但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多,這就%：Rq是三極管的放大作用.IC的變化量與IB變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù) BB=AIC/AIB,A表示變

13、化量.,三極管的放大倍數(shù) B 一般在幾十到幾百倍.3.4繼電器的工作原理和特性繼電器是一種電子限制器件,它具有限制系統(tǒng)又稱輸入回路和被限制系統(tǒng)又稱輸出回路,通常應用于自動限制電路中,它實際上是用較小的電流去限制較大電流的一種自動開關(guān).故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、平安保護、轉(zhuǎn)換電路等作用1.一電磁繼電器的工作原理和特性電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的.只要在線圈兩端加上一定的電壓,線圈中就會流過一定的電流,從而產(chǎn)生電磁效應,銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯,從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點常開觸點吸合.當線圈斷電后,電磁的吸力也隨之消失,銜鐵就會在彈簧的反作用力

14、返回原來的位置,使動觸點與原來的靜觸點常閉觸點吸合.這樣吸合、釋放,從而到達了在電路中的導通、切斷的目的.對于繼電器的常開、常閉觸點,可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點,稱為常開觸點；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為常閉觸點熱敏干簧繼電器的工作原理和特性熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和限制溫度的新型熱敏開關(guān).它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成.熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁,而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動開關(guān)動作.恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的.固態(tài)繼電器SSR的工作原理和特性固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入端,另兩個接線端

15、為輸出端的四端器件,中間采用隔離器件實現(xiàn)輸入輸出的電隔離.固態(tài)繼電器按負載電源類型可分10/12為交流型和直流型.按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型.按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型,以光電隔離型為最多.(2)繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)額定工作電壓：是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓.根據(jù)繼電器的型號不同,可以是交流電壓,也可以是直流電壓.直流電阻：是指繼電器中線圈的直流電阻,可以通過萬能表測量.吸合電流：是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流.在正常使用時,給定的電流必須略大于吸合電流,這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作.而對于線圈所加的工作電壓,一般不要超過額定工作電壓的1.5倍,否那么會產(chǎn)

16、生較大的電流而把線圈燒毀.釋放電流：是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流.當繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時,繼電器就會恢復到未通電的釋放狀態(tài).這時的電流遠遠小于吸合電流.觸點切換電壓和電流：是指繼電器允許加載的電壓和電流.它決定了繼電器能限制電壓和電流的大小,使用時不能超過此值,否那么很容易損壞繼電器的觸點.四、心得體會本次課程設(shè)計給我們帶來了許多的新知識,增強了我們的動手水平,給生活增添了快樂,同時也告訴我們應該與互相幫助、相互團結(jié)的團隊精神.課程設(shè)計是我們學習過程中一個十分重要的環(huán)節(jié),是鍛煉我們運用所學知識正確分析和解決實際問題的一個重要方面,也是培養(yǎng)應用型專門人才的要求.本課題主要是設(shè)

17、計了插卡取電開關(guān)的電路圖,剛開始時還對題目理解不透徹,設(shè)計方向出了錯誤,設(shè)計成了房間電路的設(shè)計,后來去圖書館查取了許多的資料后才有所明白.這個課程設(shè)計我們小組一共做了三遍,第一遍說實話只是照搬的一幅圖,但是后來發(fā)現(xiàn)這種實際應用圖在multisim中無法實現(xiàn),要把很多東西用根本元器件替換掉.第二遍我們自己設(shè)計了一幅圖出來,但是其間也遇到了很多困難,比方說仿真時電壓不穩(wěn)定,還有就是輸出電壓不夠高來驅(qū)動繼電器后11/12續(xù)電路的工作,所以后來我們設(shè)計了在555輸出管腳后加一個三極管放大電路來完善缺乏,但是沒有加延時電路,仿真結(jié)果也不穩(wěn)定.之后再反復的討論和上網(wǎng)查閱資料的過程中,我們完成了第三遍的電路圖,終于做出了滿意的效果.實驗過程中培養(yǎng)了我在實踐中研究問題,分析問題和解決問題的水平以及培養(yǎng)了良好的工程素質(zhì)