无抖动开关.docx

实训3:无抖动开关与普通开关的对比【任务分析】开关(按键)是电气设备人机交互的指令器件。开关的形式多种多样,从计算机键盘各个按键的弹性触点到机床上的按钮开关,所有的机械式开关(普通开关)的共同特性是弹性触点在接触或断开的过程有抖动的现象,即在持续几毫秒内重复地通、断。普通开关的抖动性会造成控制系统的不稳定性,带来误动作。所以需要给普通开关加上防抖功能。具有防抖功能的开关叫做无抖动开关。(1)无抖动开关和抖动开关的对比实验电路结构图1为无抖动开关和抖动开关的对比实验电路的原理图。CD4011图1无抖动开关和抖动开关的对比实验电路原理图图中的核心元件CD4011的外形为双列直插式14引脚集成块,如图2(a)所示,内部包含4个与非门,如图2(b)所示(图中编号为A、B、C、D),引脚名称和功能如图9-10(c)所示。(a)外形图(b)内部结构图(c)引脚功能图2CD4011外形与引脚排列(2)工作原理用集成块CD4011内部的两个与非门连接成一个基本RS触发器,用按钮开关S3、S2闭合时可使RS触发器复位端R和置位端S的电平变为0,断开时可使R、S的电平变为1。通过S3、S2可给RS触发器设置输入状态,从而决定输出状态。当S3闭合、S2断开时,R=0,S=1,触发器的输出端Q=0,LED2不会点亮,当S3断开、S2闭合时,R=1,S=0,触发器的输出端Q=1,LED2点亮。当S3、S2都断开时,R=S=1,触发器的输出端Q保持原来的状态(即R=S=1之前的那个状态),输出端Q的电平变化,相当于开关的闭合和断开。这种闭合与断开是无抖动的(可用示波器在测试点P3观察Q端的电平变化,是矩形波)。按键S2、S3、CD4011等构成了一个无抖动开关。按键S1按下后,使LED1、R4被短路,LED1熄灭,释放S1后,LED1点亮。S1是普通开关,有抖动性。按下S1的过程,测试点P1的电平会由5V变为0,释放S1的过程,P1的电平会由0变为5V,但变化过程具有抖动性(可用示波器观察测试点P1的电平变化,不标准的矩形波)。【技能要求】;,理解无抖动开关的优点和制作方法。【任务实施】第一步:清点材料无抖动开关和普通开关比较电路元器件清单见下表1所示。表1元器件清单序号名称图号规格数量1IC芯片CD4011CD401112IC座 14脚13轻触按键S1,S2,S36*6*5mm34发光二极管LED1,LED2Φ5红色25直插电阻R1,R4510Ω26直插电阻R2,:电路搭建(一)(或绘制)电路元器件的布局草图。。、插装。。①利用CD4011内部的两个与非门,通过外部连接,制作一个基本RS触发器。确定RS触发器的输入端子、,输出端子Q。②将各元件