多路开关的工作原理及电路图

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
0	0	引脚 D 处的输入（0 或 1）
高脉冲	0	门闩
1	1	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 引脚图

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
4	D1	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
7	D2	触发器2的数据输入
8	VSS	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
13	D3	触发器3的数据输入
14	D4	触发器4的数据输入
15	第 4 季度'	D4的反相输出
16	Vdd	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：

 

D	C	Q	Q'
0	脉冲	0	1
1	脉冲	1	0

 

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。