cd4013開關(guān)應(yīng)用電路圖匯總（電源/開關(guān)/觸摸開關(guān)/防抖動/定時器） - 全文

cd4013開關(guān)應(yīng)用電路圖（一）

電源開關(guān)電路采用雙D觸發(fā)器CD4013和阻容器構(gòu)成。如圖所示，ICa和R1、C組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。（單穩(wěn)態(tài)電路只有一個穩(wěn)定狀態(tài)，觸發(fā)翻轉(zhuǎn)后經(jīng)過一段時間會回到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。）ICb組成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（雙穩(wěn)態(tài)電路有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，觸發(fā)翻轉(zhuǎn)后會一直保持，有記憶效用，一般作存儲器或計數(shù)器）。

CP為脈沖輸入端，R為復(fù)位斷，S為置位端，Q為輸出端。當(dāng)M被按下時，CP1上升沿到來，由于D1一直為1，所以Q1為1，由低電平變?yōu)楦唠娖?，此時Q1通過R1向C1充電，當(dāng)C1上電壓到達(dá)觸發(fā)器復(fù)位端電平時，Q1又由原來的高電平變?yōu)榈碗娖?，轉(zhuǎn)換時間為0.7R1*C。由于Q1與CP2相連，在CP2處就產(chǎn)生了一個脈沖，又由于D與Q非相連，所以每產(chǎn)生一個脈沖，Q就翻轉(zhuǎn)一次，達(dá)到開關(guān)的目的。

cd4013開關(guān)應(yīng)用電路圖（二）

雙穩(wěn)態(tài)控制電路的工作原理如圖。這里舉一個多地控制開關(guān)的例子，可供參考。假設(shè)負(fù)載是電燈，當(dāng)按動按鈕AN1時，給了IC1“CP1”端一個正脈沖，使得IC1的Q1端輸出高電平，于是IC2的“CP2”端也隨之輸入一個正脈沖，其IC2的Q2端變?yōu)楦唠娖?，此時由于控制器DM的④腳與IC2的 Q2端相連，自然也為高電平，信號燈H點(diǎn)亮。再次按動AN1，則IC2的Q2端又回復(fù)到低電平，控制器DM的④端亦變?yōu)榈碗娖蕉鴮關(guān)斷。這樣，每按動一次AN1就可改變一次H的工作狀態(tài)。

該應(yīng)用電路中使用了一塊雙D觸發(fā)器集成電路CD4013，這它的內(nèi)部含有兩只D觸發(fā)電路，其中的一只D觸發(fā)電路用作脈沖展寬電路，其目的是為了防止因AN1的抖動使脈沖個數(shù)不確定；另一只D觸發(fā)器構(gòu)成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。該電路用作節(jié)能燈的使用方法是：上樓時按動一下AN1，H點(diǎn)亮。進(jìn)房后再按動一下 ANn，此時H熄滅。它與單穩(wěn)態(tài)節(jié)能燈不同之處是，從按動AN1至按動ANn的時間可以隨意，且不受時間和空間的限制。

cd4013開關(guān)應(yīng)用電路圖（三）

CMOS集成CD4013接觸開關(guān)

CMOS集成電路CD4013雙D正反器，分別接成一個單穩(wěn)態(tài)電路和一個雙穩(wěn)態(tài)電路。單穩(wěn)態(tài)電路的作用是對觸摸信號進(jìn)行脈波寬度整形，保證每次觸摸動作都可靠。雙穩(wěn)態(tài)電路用來驅(qū)動晶體管Q1的開通或關(guān)閉，進(jìn)而控制繼電器。

以下是基本原圖：可以用5V供電

M為觸摸電極片，手指摸一下M，使人體泄漏的交流電在R4上的壓降，其正半周信號進(jìn)入IC1的第3腳即單穩(wěn)態(tài)電路的CP端，使單穩(wěn)態(tài)電路反轉(zhuǎn)進(jìn)入瞬時，其輸出端Q即1腳由原來的低電位跳變?yōu)楦唠娢唬烁唠娢唤?jīng)R1向C2充電，使4腳即R1端的電位上升，當(dāng)上升到復(fù)位（Reset）電位時，單穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位，1腳恢復(fù)低電位。所以每觸摸一次電極片M，1腳就輸出一個固定寬度的正脈波。此正脈波將直接加到11腳即雙穩(wěn)態(tài)電路的CP端，使雙穩(wěn)態(tài)電路反轉(zhuǎn)一次，其輸出端Q即13腳電位就改變一次。當(dāng)13腳為高電位時，Q1的基極透過R2獲得正向電流而開通，使繼電器動作，進(jìn)而以它的接點(diǎn)來做控制。由此可見，每觸摸一次電極片M，就能實(shí)現(xiàn)繼電器“開”或“關(guān)”的動作。

cd4013開關(guān)應(yīng)用電路圖（四）

觸摸開關(guān)主要是應(yīng)用觸摸感應(yīng)芯片原理設(shè)計的一種墻壁開關(guān)，是傳統(tǒng)機(jī)械按鍵式墻壁開關(guān)的換代產(chǎn)品。能實(shí)現(xiàn)更智能化、操作更方便的觸摸開關(guān)有傳統(tǒng)開關(guān)不可比擬的優(yōu)勢，是目前家居產(chǎn)品的非常流行的一種裝飾性開關(guān)。本文介紹的是一款用CD4013組成的觸摸開關(guān)，只要用手觸摸一次開關(guān)即可接通，再觸摸一次開關(guān)斷開，其電路如下圖所示。

cd4013開關(guān)應(yīng)用電路圖（五）

一款以CD4013數(shù)字電路為主要元件制作的多地控制開關(guān)，可用多只按鈕開關(guān)來控制一路用電器（如照明燈），適用于旅館、醫(yī)院、走廊、樓梯等需要三路以上開關(guān)控制的場合。

該多地控制器開關(guān)電路由電源電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路和按鈕S1～Sn、晶閘管VT等組成，如圖23-12所示。

電路中，電源電路由降壓電容C1、電阻R1、整流二極管VD、穩(wěn)壓二極管VS和濾波電容C2組成；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路由雙D觸發(fā)器集成電路IC內(nèi)部的A1觸發(fā)器和電阻R2、R3、電容C3組成；雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路由IC內(nèi)部的A2觸發(fā)器擔(dān)任。交流220 V電壓經(jīng)C1降壓、VD整流、VS穩(wěn)壓及C2濾波后，產(chǎn)生9V直流電壓，供給IC。

圖23-12 采用CD4013觸發(fā)器的多地控制開關(guān)電路

在未按動S1～Sn按鈕時，IC的CP1端和Q1、Q2端均為低電平，晶閘管VT不導(dǎo)通，照明燈EL不亮。當(dāng)按動S1～Sn中任一按鈕時，IC的CP1端加入高電平脈沖，使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器置位，IC的Q1端由低電平變?yōu)楦唠娖?，使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，IC的C2端由低電平變?yōu)楦唠娖?，使VT受觸發(fā)而導(dǎo)通，EL通電點(diǎn)亮。

在IC的Q1端輸出高電平時，該高電平經(jīng)電阻R3對電容C3充電，使C3兩端電壓逐漸上升，當(dāng)C3兩端電壓升至R1端的復(fù)位電平時，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器復(fù)位，IC的Q1端又由高電平恢復(fù)為低電平。再次按動S1～Sn中某按鈕時，IC的Q1端又變?yōu)楦唠娖?，使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，IC的Q2端由高電平變?yōu)榈碗娖?，VT截止，BL熄滅。

cd4013開關(guān)應(yīng)用電路圖（六）

如圖所示為用CD4013組成的防抖動開關(guān)電路。它利用雙D觸發(fā)器的一半組成雙穩(wěn)態(tài)控制電路，利用觸發(fā)器的另一半組成單穩(wěn)態(tài)延時電路，用一只CD4013組成一個功能完整的控制電路。

cd4013開關(guān)應(yīng)用電路圖（七）

CD4013洗衣機(jī)定時器電路圖

在半自動洗衣機(jī)中，洗滌定時器和電動機(jī)換向器都采用機(jī)械式定時開關(guān)，用一段時間后就會損壞。該洗衣機(jī)電子定時器，可替換上述機(jī)械定時開關(guān)。洗衣機(jī)電子定時器電路如圖所示。IC1、VT1、K1等組成電子定時開關(guān)，控制洗衣機(jī)的洗滌定時時間。由IC1（1/2雙D觸發(fā)器CD4013）組成單穩(wěn)態(tài)電路、電阻器 R4和電容器C3決定了單穩(wěn)態(tài)時間，也就是定時時間。本例電路定時為40min.開關(guān)SA由原洗衣機(jī)的定時開關(guān)改造制作而成，當(dāng)?shù)段煌断?端時，定時開始，此時IC1的Q端為高電平，VT1導(dǎo)通，K1吸合，觸點(diǎn)K1閉合，給電動機(jī)控制電路供電，電動機(jī)轉(zhuǎn)動。在定時時間內(nèi)，可隨時將SA撥向2端，使電路復(fù)位，停止定時。