轻触自锁开关电路图（一）

轻触式自锁电子开关

本例介绍一款9路轻触式自锁电子开关，它具有操作时无换档噪声、无机械磨损等特点，可取代传统的机械式琴键开关。

电路工作塬理

该轻触式自锁电子开关电路由电源电路、单稳态电路、受控多谐振荡器、计数分配器和控制执行电路组成，如图所示。

电源电路由电源变压器T、整流桥堆UR、滤波电容器C4、C5和叁端稳压集成电路IC3组成。

单稳态电路由四与非门集成电路lCl（Dl-D4）内部的Dl、D2和电阻器R3、电容器C3组成。

受控多谐振荡器电路由lCl内部的D3、D4、电阻器R2、电容器C2和蜂鸣器HA组成。

计数分配器电路由十进制计数/脉冲分配器集成电路IC2、发光二极管VL0、电阻器Rl、R4、R5、电容器Cl、复位按钮S0和控制按钮S1-S9组成。

控制执行电路由发光二极管VLl-VL9、电阻器R6-R14、晶体管Vl-V9、继电器Kl-K9和二极管VDl-VD9组成（限于篇幅，图中S2-S8、VL2-VL8、R7-Rl3、K2-K8、VD2-VD8、V2-V8均末画出）。

交流220V电压经T降压、UR整流、C5滤波、IC3稳压后，为单隐态电路、受控多谐振荡器和控制执行电路提供+l2V工作电压。IC2在通电后复位，其YO端输出高电平，Yl-Y9端均输出低电平，VL0点亮，VLl-VL9均不亮，V-V9均截止，Kl-K9均处于释放状态。

在未按动Sl-S9按钮时，IC2的13脚为高电平，IC2处于锁定状态，单稳态电路处于稳态，D2输出高电平，使受控多谐振荡器处于停振状态，不能为IC2提供计数脉冲，HA也不发声。

当按动S1-S9中某按钮时，将会在IC2的13脚产生一个低电平脉冲，使单稳态电路由稳态变为暂态，D2输出高电平脉冲，使受控多谐振荡器振荡（振荡频率约6kHz）工作，为lC2提供计数脉冲，与该按钮相对应一路控制执行电路中的发光二极管点亮、晶体管导通、继电器吸合;同时驱动HA发出鸣叫声，作为换档提示信号。

例如，按动一下S9时，IC2第11脚（Y9端）输出的低电平经S9加至13脚，使DZ输出高电平。受控多谐振荡器为lC2的14脚提供计数脉冲，当计人第9个计数脉冲时，IC2的11脚输出高电平，此高电平一方面使单稳态电路由暂态变为稳态，受控多谐振荡器停振，IC2停止计数，11脚恒定为高电平;另一方面将VLg点亮，Vg导通，Kg吸合，其常闭触头接通。59断开后，IC2的13脚恢复为高电平，使lC2处于锁定状态。

若按动-复位按钮SO，则IC2强制复位，YO端输出高电平，使V叨点亮，Yl-Y9端均输出低电平，VLl-VL9均熄灭，Kl-K9均释放。

元器件选择

Rl-R14选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。

Cl、C3和C4选用独石电容器或涤纶电容器;C2选用高频瓷介电容器;C5选用耐压值为25V的铝电解电容器。

VDl-VD9选用1N4001或1N4007型硅整流二极管。

VL0-VL9均选用φ3mm的发光二极管，VLO选红色，VLl-VL9均选绿色。

UR选用lA、5OV的整流桥堆。

Vl-V9选用C8050、3DG8050型硅NPN晶体管。

ICl选用CD401l或CC4011型四与非门集成电路;IC2选用CD4017或CC4017型十进制计数/脉冲分配器集成电路;lC3选用LM7812型叁端集成稳压器。

Kl-K9选用4098或4088、JZCZZF型l2V直流继电器。

S0-S9均选用微型动合（常开）按钮。

T选用3-5W、二次电压为l5V的电源变压器。

HA选用HTD27型带助声腔的压电蜂鸣片。

轻触自锁开关电路图（二）

自锁互锁电子开关电路图

1、开关特点

开关的核心器件为四运放LM324，经巧妙设计，使每个运放有两重功能，电压比较器和施密特触发器。电压适用范围宽，档位可任意设计，假如加一档空档，可作为总复位，与数字电路配合时，可用同一电源，开关的输进输出电平符合数字电路的接口电平，由于运放的输进阻抗高，开关的输进电流小，可以用轻触开关。导电橡胶。薄膜开关作按键，或光、电、磁等转换信号驱动，可用三极管。可控硅。继电器等。

2、电路原理

每档电路相同，图中只画出三档。电阻根据电压选用，以保证开关可靠工作，尽量选用大阻值。

接通电源，R1、R2分压，为各运放反相端提供高电位，使各运放输出低电位。接通任一键，对应运放的同相端获得高电位，高于反相端1.4V（二极管压降），输出变为高断开关按键。因有R3、R4分压的反馈，同相端电位仍高于反相端，输出端维持高电位。

当另一个键接通时，电路重复上述过程，同时，通过两只二极管D1.D2使所有运放的反相端电位高于R3。R4分压形成的同相端电位，所以输出端由高变低。总之，每一次按键，只有该运放输出高位，其余的都是低位，这就是开关的自锁互锁。

轻触自锁开关电路图（三）

简单的停电自锁开关电路

电网供电正常时，它象普通开关一样使用。按一下K1，220V交流电经R1和R2分压给双向可控硅提供一触发电压，使双向可控硅导通。可控硅导通后，在电源电压正半周期间，少量电流经R4、D向C充电，同时经R3、R2分压触发可控硅；在负半周期间，C向R3和R2放电并触发双向可控硅，这样使双向可控硅继续导通，保证负载正常工作。

一旦电网突然停电，C上的电荷经R3和R2放电。在电网恢复供电后，由于K1常开，C上又无电压，不能使双向可控硅触发导通，电路呈断开自锁状态，因此没有电流流过负载。只有重按一下K1，负载才能正常工作，从而有效地防止了因断电后恢复供电造成的浪费和事故。常闭按钮K2用于正常供电情况下关断电路。

轻触自锁开关电路图（四）

双自锁轻触开关电路

轻触自锁开关电路图（五）

12V轻触开关自锁电路

普通的转换开关或拔动开关，长期使用，其动作机械与触点易磨损，同时，由于大电流的冲击触点也极易烧蚀。现介绍一种简单电路可以取代这种开关。

电路如上图所示，在未按AN时，SCR1不导通，继电器或接触器K不动作，相当于“断开”状态。按一下AN时，12V电压经R1、AN、VD1为SCR1提供触发电流使其导通，K得电，触点接通负载工作。由于电容两端电压不能突变，因而SCR2在按下AN时不导通，电流经R3、VD2向C充电。

若再次按下AN时，此时电容C上的电压做为SCR2的触发电压，使SCR2在AN闭合时导通，SCR1的阳极电压降低，SCR1截止，K释放。电容C通过R2、SCR2的控制极、阴极进行放电，电路恢复到原来状态。从而实现自锁作用。

元件选择：继电器K选用JRC－5M，其电参数为DC12V，绕组阻值850Ω，触点容量为DC27V1A（也可根据实际负载选用）；AN选用点动按钮，如电气操作用的LA19－11J等；其它元件如附图所示。

在调试中应反复调整R2、R3、C的数值，使按下AN时，电路不误动作，而K释放后片刻再按AN，则K能立即得电。

轻触自锁开关电路图（六）

一般轻触自锁开关是由机械按键和弹簧构成互锁而完成自锁功能的。机械按键与弹簧都会因时间长而失去自锁性，往往容易损坏。根据机械式轻触自锁开关的特性，设计了这款电子式轻触自锁开关，有十个键可单一形成互锁。这种电子自锁开关，不仅可以替换产品中的机械式轻触自锁开关，也可在新产品设计中应用。用它更换了老式彩电的调谐按键+也用它设计了单片机电路中的键盘电路。

一、电路原理

电子式轻触自锁开关电路如图所示。当电源接通后，IC24017的Qo端输出高电平（电路接通电源QO端复位到高电平状态）其余Q1—Q9输出为低电平。在未按下K1—K9任一键前，由于Qo输出高电平，T1基极加有高电位而使其T1导通，IC1555时基电路④脚为低电位，IC1不工作。

同时由于Q0的输出经过DO1、RO加到IC213脚，使其IC2内部封闭，IC2（14）脚不管有无脉冲，都不会工作。如需要选择K4按键控制电路工作，按下K4时，T1基极将被拉为低电位，T1截止，此时IC1④脚变为高电平，IC1工作。同时IC2（13）脚为低电平时，IC2电同时工作。

当IC2（14）脚接收到IC1产生的第4个脉冲后，Q4输出一个高电平，此时的高电平使其T1导通，IC1停止工作，IC2（13）脚电位也变为高电平。因此，K4所控制的电路工作，即电路所在开关自锁。其他路数自锁过程完全一样。

二、注意事项

在该电路中注意两点：

1．当按键按下时，由于同时将所在支路电容上充满的电荷释放，在按键松开后需要一定时间对该电容器充电，所以T1管截止和IC2的（13）脚低电平均可保持一定的时间。在制怍时，可让IC1频率高些，一般取10KHz左右即可。同时也可遗取所在支路电容容量大些，一般选择100μF即可满足。

2．由于该电路为控制电路，所以应将控制电路和该电路隔离，即控制执行机构器件应选用光电耦合器、继电器及其他能隔离的执行器件。这些控制的执行机构器件连接在按键支路中即可。

图中二极管选用1N4001，Rl～R9选8．1kΩ电阻CO~C9依次应根据情况选用容量从大到小，才能实现文中功能。

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