两种芯片组成的停电自锁开关电路图(停电自锁开关课程设计)

导语：两种芯片组成的停电自锁开关电路

停电之后，人们经常忘记将原本开着的灯关掉，使得来电后这些灯因无人值守而长明，造成了电能的浪费，这里介绍的停电自锁电路，能够在停电之后自行锁定在关闭状态，从而避免了电能的浪费。电路原理图如图所示。

停电自锁开关电路图

电路组成

4013芯片和4011芯片组成的停电自锁开关电路。

原理简介

电路中的开关S1可以等效为墙壁上的机械开关。假设开关S1在停电时处于闭合状态，当电路重新上电后，与非门U1的输入端（第1脚）为低电平，故U1输出端（第3脚）将为高电平，此高电平送至另一与非门U1的输入端（第12脚）。而此时由于D触发器U2的第4脚接有RC清零复位电路，因此D触发器的输出端Q1（第1脚）输出低电平，!Q1端（第2脚）输出高电平。此高电平又反馈到U1的另一输入端第13脚，与U1输出的高电平共同作用使低电平同时加至U1的一个输入端第9脚，故U1的输出端第10脚将输出高电平，经电阻R3加至PNP型三极管V1的基极，V1截止，继电器K不吸合，发光二极管LED1熄灭，表示被控负载LED灯处于关闭状态。

这时如果需要重新打开LED灯，首先需要再次按动开关S1，使其先断开，这时在上拉电阻R1的作用下，与非门U1的两个输入端第1脚和第2脚均为高电平，故其输出端第3脚变为低电平，U1的输出端第11脚跳变为高电平。而U2的D端（第5脚）接在高电平上，因此D触发器U2的输出将发生翻转，Q1输出变为高电平，!Q1变为低电平，此低电平又加到U1的输入端第13脚，使得U1的输出端第11脚维持高电平。这时由于U1的两个输入端第5脚和第6脚均为高电平，故其输出端第4脚将为低电平，该低电平加至U1的输入端第8脚。虽然此时D触发器U2的Q1输出端已经翻转到高电平状态，但U1的输出仍将维持高电平状态，三极管V1依然保持截止状态。

当再次按动开关S1，使其处于闭合状态时，U1的输入端第5脚将变为低电平，输出端第4脚变为高电平，U1的输入端均为高电平，故U1的输出端将跳变为低电平，三极管V1导通，继电器K吸合，发光二极管LED1点亮。

接下来，由于U1的（第12、13脚）已经处于锁定状态，输出端第11脚不在发生改变，D触发器U2也就同时处于锁定状态，Q1输出维持高电平，!Q输出维持低电平，因此U1的输出状态将只由开关S1来控制，这样开关S1的功能就和普通开关一样了。

实验提示

从本实验可以看出，不论开关S1在供电开始之前处于什么状态，通电后继电器K均不会吸合，发光二极管LED1均处于熄灭状态。

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