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多路开关的工作原理及电路图

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2023/5/30 10:16:57

多路切换是电气系统中最常见的方法。它为用户提供了从多个地方打开和关闭任何电器的舒适感。多路切换最常见的用途是照明系统,并放置在建筑物最常见的区域,如走廊、接待区、厨房、客厅等。多路开关电路可以通过使用简单的电线轻松制作,但这里我们使用IC CD4042。该 IC 可以通过提供时钟脉冲在四个输出上锁存,因此我们将在四个不同位置使用四个不同按钮控制交流灯。

所需材料


CD4042 集成电路
NE555定时器芯片
灯泡或节能灯
电阻器 (1k-2; 10k-2)
电容器 (0.1uf-2)
12v继电器驱动模块
开关 - 4
12V 电源
多路开关电路图



CD4042 四通道触发器 IC

CD4042内部有四个触发器,每个触发器由一个共同的时钟闪光灯组成。它有四个数据输入,每个数据输入有两个输出。IC的电源电压高达18v (最大值),直流输入电流高达±10mA。IC的工作温度为-55°C至125°C。数据输入端的可用信息根据时钟和极性输入传输到输出Q和Q'。

IC的逻辑图和真值表如下:


时钟极性Q
00引脚 D 处的输入(0 或 1)
高脉冲0门闩
11引脚 D 处的输入(0 或 1)
低脉冲1门闩


您可以通过以下波形了解使用极性的概念:

如果极性设置为低或零,通过给输入高电平,当时钟脉冲上升时,输出波形将上升。

如果极性设置为高电平或1,则通过给输入提供高电平,当时钟脉冲下降时,输出波形将上升。

CD4042 四通道触发器 IC 引脚

CD4042 四通道触发器 IC 的引脚配置


引脚编号引脚名称描述
1第 4 季度D4的输出
2第一季度D1的输出
3问1'D4的反相输出
4D1触发器1的数据输入
5时钟IC的时钟输入
6极性设置为更改输出的上升时间
7D2触发器2的数据输入
8VSS接地引脚
9问2'D2的反相输出
10第 2 季度D2的输出
11第三季度D3的输出
12第 3 季度'D3的反相输出
13D3触发器3的数据输入
14D4触发器4的数据输入
15第 4 季度'D4的反相输出
16Vdd正电源引脚

多路开关的工作原理

执行多路切换的方法有很多种。在此电路中,我们使用CD4042四通道触发器IC。我们使用非稳定模式下的NE555定时器IC为CD4042 IC的时钟输入端子供电。CD4042 IC内部的人字拖工作原理如下表所示:


DCQQ'
0脉冲01
1脉冲10


有四个数据引脚(D0,D1,D2,D3),四个输出引脚(Q0,Q1,Q2,Q3)和四个反相输出引脚(Q0',Q1',Q2',Q3')。从这些中,我们使用数据引脚D0及其输出引脚Q0和Q0',简单地说,我们只使用IC的一个触发器。

每当四个开关中的任何一个向数据引脚D0提供逻辑时,它都会在Q0上给出输出高电平,在Q0'上给出低电平输出。然后将继电器模块连接到 Q0 输出引脚 2。当继电器触发时,灯泡或灯打开并保持ON状态,直到松开开关。您可以打开灯,为什么按下四个开关中的任何一个,这些开关实际上设置在不同的位置。通过松开按下的用于打开灯泡的相同开关,灯将关闭。

无需在电路中使用按钮,您可以使用Push On和OFF按钮在特定状态下锁存输出。


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