基于CD4013单键触发台灯的设计

2022-04-23 11:01分类：电路图阅读：

　　电路原理关键运用了集成icCD4013、二极管、三极管、汽车继电器、电阻器、电容器等电路元件组成用单键开启小台灯电源电路，工作中时，按住按键开关S1，汽车继电器接触点吸合，电灯泡照亮，工作中显示灯D三点亮；再按住按键开关S1，汽车继电器接触点断掉，电灯泡灭掉，休眠显示灯D1点亮。

　　一、CD4013集成ic管脚图如（图1）与功能设计：

　　
图 1

　　CD4013是一双D触发器，由两种同样的、互不相关的信息型触发器原理组成。每一个触发器原理有单独的数据信息、置位、校准、数字时钟键入和Q及輸出，此元器件可作为移位寄存器，且根据将Q輸出接入到数据信息键入，可作为计算方式和触发器原理。在数字时钟上升沿开启时，加进D键入端逻辑性脉冲信号传输到Q輸出端。置位和校准与数字时钟不相干，而各自由置位或校准网上的上拉电阻进行。一个D有6个接线端子，两个键入，4个操纵，4个操纵端各自为R、S、CP、D。R和S不可以与此同时为上拉电阻。当R＝1、S＝0时，輸出Q一定为0，因而R可称之为校准端；当R＝0、S＝1时，輸出Q一定为1，因而R可称之为置位端；当R、S均为0时，Q在CP端有单脉冲上升沿来临时姿势，輸出Q=D，即若D为1则Q也为1，若D为0则Q也为0。

　　二、单键开启小台灯电路设计图（如图所示 2）与原理：

　　1．电路元件功能设计：（ 1）汽车继电器 K1 与电灯泡联接，主要是自动开关功效，汽车继电器得电时接入电源电路，电灯泡亮，关闭电源时，电源开关断掉，电灯泡灭掉。（ 2）二极管 D2 与汽车继电器 K1 串联接反在线路中，关键功能是当汽车继电器电磁线圈中有工作电流根据时，其两边会出现感应电流造成，当电流量消退时，其感应电流会对线路中的部件造成反方向工作电压。当反方向工作电压高过元器件的反方向穿透时，会把元器件烧毁（如三极管等），这时，电磁线圈形成的感应电流根据二极管 D2 和电磁线圈组成的控制回路消耗，进而保障电源电路中其他部件的安全性。（ 3）三极管 Q1 关键运用它的电源开关功效。（ 4） R4 与电容串联接进CD4013 的脚位 1 上主要是功能是因为维持 1 脚为低电频，由于假如 1 脚是上拉电阻时，便会对由 R4 和 C1 构成的积分电路开展电池充电，当电池充电到 C1 的正极其上拉电阻时，R 为 1，S 为 0，Q1 輸出为 0，即 4 脚为上拉电阻时，1 脚便会校准，这时候 1 脚会再次变成低电频。

　　2．单键开启小台灯电源电路原理： 每一次按住 S1，灯的情况便会发生改变。换句话说，假如电灯泡原情况是亮的，当按住 S1 时，灯便会灭掉；假如电灯泡原情况是灭的，当按住 S1 时，灯便会亮。CD4013 的 1 脚（ Q 端）定会维持低电频，由于假如 1 脚是上拉电阻时，便会对由 R4 和 C1 构成的积分电路开展电池充电，当电池充电到 C1 的正极其上拉电阻时，R 为 1，S 为 0，Q1 輸出为 0，即 4 脚为上拉电阻时，1 脚便会校准，这时候 1 脚会再次变成低电频。当按住 S1 时，等同于给 3 脚（ CP 端）运输一个上升沿，这时，便会把 5 脚的上拉电阻传至 1 脚，这时候 1 脚就从高电平振荡到上拉电阻，也就是给11 脚运输了一个上升沿，假如 13 脚（ Q 端）的初始值为低电频，9 脚就为上拉电阻（ 9 脚后跟 12 脚相接），D1 亮，D3 灭，与此同时电灯泡灭；当 11 脚来啦一个上升沿时，9 脚的上拉电阻便会送至 13 脚，与此同时 12 脚变成低电频，9 脚也为低电频，这时候 D1 灭，D3 亮，与此同时电灯泡也会亮；假如 13 脚（ Q 端）的初始值为上拉电阻，9 脚就为低电频（ 9 脚后跟 12 脚相接），D1 灭，D3 亮，与此同时电灯泡也会亮；当 11 脚来啦一个上升沿时，9 脚的低电频便会送至 13 脚，与此同时 12 脚变成上拉电阻，这时候 D1 亮，D3 灭，与此同时电灯泡会灭掉。

　　3．运用PROTEL制做的 PCB 设计效果图（图 3），打印出设计图，将原理图转印纸到铜钱，根据浸蚀、打孔等加工工艺，最终依据电源电路规定进行元件的安裝及调节工作中。

　　
图 3