电路设计（22）——触摸照明灯的设计

1.设计要求

        用手遮挡可以触发照明灯点亮，手移走后，照明灯将继续点亮一段时间，随后自行熄灭。

        性能指标：

1. 感应距离≥40cm；
2. 延时时长≥20s；
3. 照明灯额定电流为≥200mA，额定电压为5V；
4. 系统采用5V电压供电

2.仿真分析

        由题目，当人手靠近时灯亮，手移开以后灯延迟一段时间才灭。所以这里需要使用一个延时电路。但延时电路有很多种，比如RC延时、单稳态延时、晶体管延时。这里选择由NE555芯片组成的单稳态延时电路。因为它简单易于理解，实用性强。其延时时间由电阻、电容决定，公式为：T=1.1RC。此外，人体感应传感器在检测到有手靠近时会输出低电平，没有检测到会输出高电平，为了在仿真软件里能体现出“人手触发传感器”的效果，这里采用按键+运放来模拟传感器。正常状态，即按键没有按下时，运放输出高电平，对应于传感器没有检测到人手的状态。当按键按下，对应于传感器检测到人手状态，这时运放会输出低电平，触发单稳态电路，进而点亮LED。

3.电路图

        左边是电压比较器。当按键没有按下的时候，运算放大器LM358的同向输入端高于反向输入端电压（反向输入端电压可以通过电位器调节），输出为高电平，无法触发单稳态电路。当按键按下，同相输入端电压低于反向输入端电压，LM358输出低电平，触发后面的单稳态电路，NE555输出高电平。高电平时间t=1.1RC 

       右边是NE555构成的单稳态电路。可以起到延时的功能。低电平触发。低电平消失后，延迟一段时间输出端才恢复为低电平。延迟时间前已述及。

延迟时间t=1.1RC是一个估算公式，随着R、C的增大，误差也越来越来。所以缺点是，延迟时间不是很准确。

4.源工程文件

        proteus仿真文件如下：

人手检测的proteus仿真资源-CSDN文库https://download.csdn.net/download/guangali/88840783?spm=1001.2014.3001.5501