智能飲水機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案-文庫(kù)吧
2025-04-12 12:22 本頁(yè)面
【正文】 0作為信號(hào)識(shí)別元件，當(dāng)水杯放到傳感器上時(shí)為傳感器提供反射條件，使紅外線傳感器輸出高電平，高電平信號(hào)送到微分電 555單穩(wěn)態(tài)延時(shí) 下降沿脈沖信號(hào)圖23 方案一框圖路經(jīng)過(guò)微分和反相作用為555定時(shí)器提供一下降沿脈沖。該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單所用元器件較少，并且穩(wěn)定性高。 紅外移動(dòng)傳感器 微分 非門2．方案二 圖24 方案二框圖該電路采用靈敏度極高的紅外移動(dòng)傳感器來(lái)對(duì)水杯進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)水杯接近傳感器時(shí)，微分電路得到+5V的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)微分電路的微分和非門的作用，為555定時(shí)器提供一個(gè)下降沿脈沖，此電路所用元件價(jià)格昂貴，成本高。兩種方案都能實(shí)現(xiàn)對(duì)水杯的自動(dòng)識(shí)別和信號(hào)處理，方案一采用紅外遮擋式傳感器，元件獨(dú)立，安裝方便并且穩(wěn)定性較高，方案二采用紅外移動(dòng)傳感器，靈敏度很高但價(jià)格昂貴，經(jīng)比較水杯識(shí)別及信號(hào)處理電路采用方案一。 定時(shí)電路 紅外遮擋傳感器 三極管反相 微分1．方案一圖25 方案一框圖當(dāng)下降沿脈沖到來(lái)時(shí)，給555單穩(wěn)態(tài)電路提供一輸入信號(hào)，從而啟動(dòng)555定時(shí)器工作，使電路工作在暫穩(wěn)態(tài)，此時(shí)555輸出為高電平；當(dāng)電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)，555輸出為低電平，在定時(shí)器為暫穩(wěn)態(tài)階段就本設(shè)計(jì)所需的定時(shí)時(shí)間。2．方案二 觸發(fā)信號(hào) 非門 電容電阻式延時(shí)電路 晶閘管控制圖26 方案二框圖當(dāng)觸發(fā)信號(hào)到來(lái)，經(jīng)過(guò)非門的反相作用為電容電阻式延時(shí)電路提供電源電壓，利用晶體管的控制對(duì)電容實(shí)現(xiàn)充放電，從而起定時(shí)作用。此方案定時(shí)不精確并且分立元件多，安裝不方便占用PCB板位置多。兩種方案都能起到定時(shí)作用，方案一采用555集成芯片來(lái)定時(shí)，定時(shí)精確并且方便制作，方案二采用大電容來(lái)定時(shí)雖然能實(shí)現(xiàn)定時(shí)，但定時(shí)不精確并且分立元件多，安裝不方便占用PCB板位置多，經(jīng)比較定時(shí)電路采用方案一來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)。 電磁閥驅(qū)動(dòng)電路 高電平電磁繼電器 電磁閥1．方案一圖27 方案一框圖當(dāng)555定時(shí)器輸出為高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)繼電器開(kāi)始工作使常開(kāi)狀態(tài)的繼電器跳變到常閉狀態(tài)，從而使電磁閥導(dǎo)通為飲水機(jī)注水。2．方案二 高電平 電磁閥 固態(tài)繼電器圖28 方案二框圖該方案采用固態(tài)繼電器對(duì)二通電磁閥進(jìn)行控制，當(dāng)高電平到來(lái)時(shí)固態(tài)繼電器為電磁閥供電，從而實(shí)現(xiàn)注水功能。兩種方案都能實(shí)現(xiàn)對(duì)飲水機(jī)的注水，第一種方案采用電磁繼電器對(duì)電磁閥進(jìn)行控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)；第二種方案采用固態(tài)繼電器，雖然能實(shí)現(xiàn)功能但固態(tài)繼電器的散熱大還需在電路中加散熱裝置 ，故采用方案一。 整機(jī)電路框圖經(jīng)過(guò)上述方案的論證，綜合比較得出29整機(jī)框圖： 穩(wěn)壓 橋式全波整流 濾波 變壓器 交流電源 電磁繼電器 555定時(shí) 紅外遮擋式傳感器 電磁閥 三極管的反相 微分圖29 整機(jī)方案框圖220V交流電壓經(jīng)過(guò)降壓，整流，濾波可以得到平滑的直流電，再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓給紅外遮擋式傳感器，三極管及555定時(shí)器提供工作電壓。當(dāng)水杯放在紅外遮擋式傳感器上時(shí)傳感器輸出高電平信號(hào)，經(jīng)過(guò)微分和三極管的反相為555定時(shí)器提供一個(gè)下降沿脈沖，555定時(shí)器的輸出為高電平為電磁繼電器提供驅(qū)動(dòng)電壓，電磁繼電器由常開(kāi)狀態(tài)跳變到常閉狀態(tài)，從而使電磁閥導(dǎo)通為飲水機(jī)注水。定時(shí)結(jié)束時(shí)555輸出為低電平，繼電器由常閉跳變到常開(kāi)，飲水機(jī)停止注水。第3章 單元電路設(shè)計(jì) 直流穩(wěn)壓源電路設(shè)計(jì)該直流穩(wěn)壓源電路實(shí)現(xiàn)是+5V的電壓輸出，原理圖如下所示：圖31 直流穩(wěn)壓源電路圖在連接電路中，需要在變壓器的副邊接入保險(xiǎn)絲F
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