【正文】 4 腳 地（ ） 8 腳跨接在一起 3 腳跨接 0. 1uf 電容輸出 C 1 30 .15VC 1 41 0 013245678R 2 21 0 K輸入 圖 9 功放電路 6 模特動(dòng)作控制模塊 該電路是靠直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)來(lái)控制模特的彎腰和伸手的動(dòng)作的，當(dāng)有客人進(jìn)來(lái)或出去時(shí)，有 CD4518的 3腳輸出的高電平觸發(fā) 觸發(fā)器使觸發(fā)器輸出高電平 ， 使T1導(dǎo)通， 繼電器的線圈 K得電 閉合 ， 模特開(kāi)始動(dòng)作，當(dāng)干 簧管在模特回到直立位置時(shí)候?qū)?，?RS觸發(fā)器的 R端變?yōu)楦唠娖剑?觸發(fā)器輸出低 電平，模特回到初始狀態(tài)。用兩個(gè)功放電路做成立體聲功率接續(xù)器，來(lái)推動(dòng)兩個(gè)小音箱，效果很好。裝散熱器時(shí)先在 TDA2822M上放點(diǎn)硅脂（硅脂可剖開(kāi) 3AX31或 3AX81管殼中?。Ｈ绻斎胄盘?hào)有直流成分則必須在輸入端串接一只 ，否則將有很大的直流電流流過(guò)揚(yáng)聲器，使之發(fā)熱燒毀。焊好后檢查無(wú)誤，然后先不接揚(yáng)聲器，接上電源，則正負(fù)輸出端之間電壓應(yīng)小于 。 該電路失真度低，靜態(tài)電流小，即使工作電源電壓低至 2v 時(shí)，音量雖減小，但失真度沒(méi)有顯著增加。 集成電路 TDA2822M 為 8 腳雙列直插式封裝，如果買(mǎi)不到可用 TDA2822 代替， TDA2822 的封裝與 TDA2822M 相同，它們區(qū)別在于 :TDA2822M 從 3V 到15V均可工作，而 TDA2822 的最高工作電壓只有 8V。用戶(hù)可以先將需要的語(yǔ)音編程制作在 ISD2532或 ISD2560芯片上，然后即可向 ISD1820P拷貝模塊上的芯片拷貝即可，時(shí)間長(zhǎng)度在模塊上事先設(shè)定。取消 REC按鍵，這樣可以防止意外抹音。 在直通模式下，直通開(kāi)關(guān)閉合，對(duì)話(huà)筒說(shuō)話(huà)會(huì)從喇叭里擴(kuò)音播放出來(lái)，構(gòu)成喊話(huà)器功能，由于該模式下的話(huà)筒放大同時(shí)經(jīng)過(guò) AGC自動(dòng)增益調(diào)節(jié)和帶通濾波器，其音質(zhì)比通常的話(huà)筒放大器要好很多，而且不會(huì)出現(xiàn)喇叭過(guò)載的情況。 振蕩電阻 (ROSC)：此端接振蕩電阻至 VSS，由振蕩電阻的阻值決定錄放音的時(shí)間。 喇叭輸 出 (SP+,SP)：這一對(duì)輸出端可直接驅(qū)動(dòng) 8Ω以上的喇叭。 話(huà)筒參考 (MIC REF) ：此端是前置放大器的反向輸入端。 話(huà)筒輸入 (MIC) ：此端連至片內(nèi)前置放大器。放音持續(xù)至此端返回到低電平，或遇到 EOM標(biāo)志，或內(nèi)存結(jié)束。 邊沿觸發(fā)放音 (PLAYE) ：此端出現(xiàn)上升沿時(shí)，芯片開(kāi)始放音。只要 REC變高 (不管芯片處在節(jié)電狀態(tài)還是正在放音 )，芯片即開(kāi)始錄音。該語(yǔ)音片的描述如下： 主要特性 表一 ISD1820 的特性 使用方便的單片 8至 20秒語(yǔ)音錄放 外接電阻調(diào)整錄音時(shí)間 高質(zhì)量，自然的語(yǔ)音還原技術(shù) 內(nèi)置喇叭驅(qū)動(dòng)放大電路 邊沿電平觸發(fā)放音 10， 000次錄音周期（典型） 自動(dòng)節(jié)電，維持電流 A 35V單電源工作 不耗電信息保存 100年（典型值） 借助專(zhuān)用設(shè)備可以批量拷貝 封裝形式 圖 7 ISD1820 封裝圖 引腳描述 電源 (VCC) ：芯片內(nèi)部的模擬電路和數(shù)字電路使用的不同電源總線在此引腳匯合，這樣使得噪聲最小。原因在于 Q4 是在 CP8 作用下產(chǎn)生正跳 變的，其上升沿不能作進(jìn)位脈沖，只有其下降沿才是 “逢十進(jìn)一 ”的進(jìn)位信號(hào)。 其工作原理如下： CD4518 控制功能： CD4518 有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端 CP 和 EN,若用時(shí)鐘上升沿觸發(fā) ,信號(hào)由 CP 輸入 ,此時(shí) EN 端為高電平（ 1） ,若用時(shí)鐘下降沿觸發(fā) ,信號(hào)由 EN 輸入 ,此時(shí) CP 端為低噸平（ 0） ,同時(shí)復(fù)位端 Cr 也保持低電平（ 0） ,只有滿(mǎn)足了這些條件時(shí) ,電路才會(huì)處于計(jì)數(shù)狀態(tài) .否則沒(méi)辦法工作。 1Q1～ 1Q4：計(jì)數(shù)器輸出端。該 CD4518計(jì)數(shù)器是單路系列脈沖輸入（ 1 腳或 2 腳； 9 腳或 10 腳）， 4 路 BCD 碼信號(hào)輸出（ 3 腳～ 6 腳； 11 腳～ 14 腳）。 電壓比較器的工作原理：當(dāng)紅外線光照射時(shí)，電壓比較器 U12A、 U12B（ ）端電位升高，當(dāng) V＞ V+時(shí)，輸出低電平，當(dāng)紅外光線被擋住時(shí)，光敏二極管的電阻值升高，電流減小，電壓比較器 U12A、 U12B的（ ）端電位降低，當(dāng) V﹤V+時(shí)，輸出高電平。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。 C10 .01 uT R IG2Q3R4C V o lt5T H R6D IS7VCC8GND1D S 1D S 2D14 14 8D24 14 8R91kR 102 00 KR 116 .8KR 121 205V 圖 3 紅外線發(fā)射電路 紅外信號(hào)接收模塊 紅外信號(hào)接收模塊是由紅外光電二極管 U U6組成的，當(dāng)紅外光電二極管 接收到紅外線信號(hào)時(shí)便將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并送至運(yùn)算放大器 U1A和 U1B，經(jīng)放大后，再經(jīng) D D R R6送至運(yùn)算放大器 U1D、 U1C，以作進(jìn)一步放大，以提高輸入信號(hào)增益。 NE555集成塊各引腳的功能介紹如下： 1腳：電源負(fù)端 (VSS) 2腳：低觸發(fā)端 3腳：輸出端 4腳：強(qiáng)制復(fù)位端 5腳：控制端 6腳：高觸發(fā)端 7腳：放電端 8腳：電源正極 (VDD) 工作原理分析如下：當(dāng)接通電源后，電源 +VCC通過(guò) R R11給 C1充電，隨著 C1充電的進(jìn)行，它的電壓逐漸上升。 78xx/79xx 系列簡(jiǎn)單易用、價(jià)格低廉，直到今天還在大多電 路中采用。電容 C2作為高頻旁路電 容，將高頻信號(hào)旁路到地。采用電源模塊可以節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間，使產(chǎn)品可以更快推出市場(chǎng)，因此電源模塊比集成式的解決方案優(yōu)勝。兩塊語(yǔ)音電路分別安裝在兩個(gè)模特身上。 在 Q2端輸出高電平時(shí)， U12B的復(fù)位 端必然為低電平，這一低電平加至 U12A的脈沖端，將 U12A封鎖，使其不能翻轉(zhuǎn) 。這樣，當(dāng)有客人進(jìn)門(mén)時(shí)， U1D輸出的正向脈沖首先將 U12A觸發(fā)， Q1端輸出高電平又將發(fā)聲電路觸發(fā)，使發(fā)聲電路發(fā)出一聲 “歡迎光臨河南科技學(xué)院 ”，同時(shí)模特做出彎腰和伸手的動(dòng)作。 互鎖電路的作用是，在客人進(jìn)門(mén)時(shí)，使電路在發(fā)出 “歡迎光臨河南科技學(xué)院 ”的同時(shí)將 “歡迎下次再來(lái) ”的觸發(fā)電路和機(jī)械裝置封鎖，使其不能 發(fā)聲和動(dòng)作；在客人出門(mén)時(shí)，使電路在發(fā)出 “歡迎下次再來(lái) ”的同時(shí)將 “歡迎光臨河南科技學(xué)院 ”的觸發(fā)電路和機(jī)械裝置封鎖，使其不能發(fā)聲和動(dòng)作。當(dāng) “出 ”紅外光路傳輸正常（不受遮擋）時(shí)， U6輸出低電平，該低電平信號(hào)對(duì)后級(jí)的電路沒(méi)有影響 。 當(dāng)有客人從大門(mén)走進(jìn)時(shí)，其紅外光路被人體遮擋住，進(jìn)門(mén)接收器 U5接收不到 Ds1發(fā)來(lái)的紅外光信號(hào)， U5輸出便轉(zhuǎn)呈高電平。 紅外接收器有兩個(gè)：一個(gè)為進(jìn)門(mén)接收器，另一個(gè)為出門(mén)接收器。其振蕩頻率為： f=[(R10+ R11+R9)C1] 由 555型時(shí)基集成電路組成的多諧振蕩器，其振蕩脈沖由 555的 3腳輸出。 3 系統(tǒng)框圖 本設(shè)計(jì)是由多個(gè)模塊組成的控制電路，整個(gè)電路主要有紅外線發(fā)射模塊、紅外線接收模塊、互鎖控制模塊、語(yǔ)音控制模塊、模特動(dòng)作控制模塊等 5大模塊組成。本裝置由語(yǔ)音電路和電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路組成。 紅外接收模塊如圖 4所 示。紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射式。常用的紅外發(fā)光二極管 (如 SE30 PH303)，其外形和發(fā)光二極管 LED相似，紅外發(fā)光管正向?qū)üぷ鲿r(shí)，發(fā)出紅外光 (近紅外線約 )。 （ 3）紅外線二極管控制：使用 紅外發(fā)光二極管獲得近紅外光是相當(dāng)簡(jiǎn)便的。模塊的紅外線發(fā)射能力與工作電壓有關(guān)。 TX05D的電參數(shù)：工作電壓 5～ 12V，極限電壓 15V，工作電流 5～ 20mA，最大 30mA，對(duì)應(yīng)檢測(cè)距 離為 0～ 120㎝ ，當(dāng)工作電壓 12V時(shí)，輸出最大灌電流大于50mA，最大輸出電流大于 3mA。 TX05D通過(guò)一條 米的雙芯屏蔽線作為輸出引線，其中紅色線為電源正極，白色線為輸出端，銅網(wǎng)接電源負(fù)極。 （ 2） TX05D反射式紅外控制：實(shí)際上是一種一體化的紅外線發(fā)射，接收器件，它內(nèi)部包含紅外線發(fā)射，接收及信號(hào)放大與處理電路，能夠以非接觸形式檢測(cè)出前方一定范圍內(nèi)的人體或物體，并轉(zhuǎn)換成高電平信號(hào)輸出。 2 方案論證 本設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)是采用紅外線控制的，紅外線控制是個(gè)很廣泛的技術(shù)領(lǐng)域，它是通過(guò)一定的技術(shù)對(duì)被控物體實(shí)施一定距離的控制 ,普通的紅外探測(cè)器只能探測(cè)人體運(yùn)動(dòng)的紅外光譜產(chǎn)生信號(hào)，它不能分辨人體運(yùn) 動(dòng)的方向，不能依據(jù)人體運(yùn)動(dòng)不同的方向產(chǎn)生不同的信號(hào)觸發(fā)相應(yīng)控制電路。為此我們決定設(shè)計(jì)這種新型的自動(dòng)電子迎賓機(jī)器人來(lái)代替人力。市場(chǎng)上至今還未出 現(xiàn)這種比較完善的自動(dòng)電子迎賓機(jī)器人產(chǎn)品。隨后，我國(guó)研制的機(jī)器人相繼問(wèn)世：中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化所研制成功了體重 36 公斤，身高 1 米的纜浮游作業(yè)輕型 “金魚(yú)二號(hào) ”水下機(jī)器人；中科院長(zhǎng)春光機(jī)所發(fā)明的 “四足遙控仿生載重步行機(jī)器人 ”，在 1986 年中國(guó)第二屆發(fā)明展覽會(huì)上獲金牌獎(jiǎng)； 1987 年又獲第 15 屆日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明與新技術(shù)展覽會(huì)銀牌獎(jiǎng)。先后經(jīng)歷了二十世紀(jì) 70 年代的萌芽期， 80 年代的開(kāi)發(fā)期和 90 年代的適用化期。 IC1 是一片單時(shí)基集成電路 NE555，接成無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器模式，其振蕩頻率由 R1 R C1確定，一般可按 f=[(R9+R10+R11)C1]。它將成為一個(gè)無(wú)人值守的自動(dòng)迎賓禮儀小姐?？腿顺鲩T(mén)時(shí)它又會(huì)說(shuō)謝謝光臨，同時(shí) 做 出和上述相同的動(dòng)作?？腿诉M(jìn)門(mén)時(shí)它會(huì)說(shuō)歡迎光臨，同時(shí)模特會(huì)做出彎腰和伸手的示意動(dòng)作。增強(qiáng)顧客對(duì)該部門(mén)的好感，提高該部門(mén)的聲譽(yù)。它由紅外振 蕩器 IC紅外接收器 D5及 D互鎖單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 U12A 及 U12B 和語(yǔ)音存儲(chǔ)器 IC6 和 IC7等構(gòu)成。 我國(guó)機(jī)器人起步究較晚。 1985 年 12 月 12 日，我國(guó)第一臺(tái)重達(dá) 2021公斤的水下機(jī)器人 “海人一號(hào) ”在遼寧旅順港下潛 60 米，首潛成功，開(kāi)創(chuàng)了機(jī)器人研制的新紀(jì)元。針對(duì)這一現(xiàn)象我決定開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)一套自動(dòng)電子迎賓機(jī)器人裝置，雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上使用的自動(dòng)電子迎賓運(yùn)用了人體感應(yīng)檢測(cè)和語(yǔ)音輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是這種產(chǎn)品沒(méi)有進(jìn)出識(shí)別功能，人性化程度比較低，不能全方位的體現(xiàn)人的服務(wù)特點(diǎn)。而電子機(jī)器人不僅便于統(tǒng)一管理，而且能減少人力資源，還對(duì)環(huán)境改善、提高經(jīng)濟(jì)效益都有著顯著的效果。 因此 ,將本論文 及實(shí)物 設(shè)計(jì)好是我所要完成的任務(wù)。 本設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮了以下幾種控制方式： （ 1）紅外線接收解調(diào)專(zhuān)用集成電路 CX20216的控制：它的電路外圍還需要接一些電阻和電容元件，做成印刷板時(shí)需要把二極管、三極管、電阻、電容、集成塊做在一塊，并且外殼需要金屬封裝，因此 體積比較大，抗干擾能力也比較弱，長(zhǎng)期使用會(huì)使它的頻率發(fā)生偏移，現(xiàn)在市場(chǎng)上這種紅外接收已被淘汰。靈敏度調(diào)節(jié)孔用來(lái)調(diào)節(jié)反射檢測(cè)距離，順時(shí)針調(diào)整距離增大，逆時(shí)針調(diào)距離減小。但是它的檢測(cè)距離與工作電壓有關(guān)，電壓越高檢測(cè)距離越遠(yuǎn)。 TX05D的工作原理：當(dāng) TX05D接通電源后，即從模塊內(nèi)部的紅外線發(fā)射管向前方發(fā)射 38KHZ的調(diào)制紅外線，一旦有物體或人體進(jìn)入有效范圍內(nèi)時(shí)，紅外線就會(huì)有一部 分被反射回來(lái)，被與發(fā)射管同排安裝的光敏接收管收到并轉(zhuǎn)換成同頻率的電信號(hào)后，由模塊內(nèi)部電路進(jìn)行放大，解調(diào)，整形，比較處理后，在輸出端給出高電平信號(hào)。所以根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求不宜采用這種控制電路。電子技術(shù)中是用紅外發(fā)光二極管 (又稱(chēng)紅外發(fā)射二極管 )來(lái)產(chǎn)生紅外線。 采用紅外線二極管去控制受控裝置時(shí)，受控裝置中均有相應(yīng)的紅外光電轉(zhuǎn)換元件，如紅外接收二極管，光電三極管等。 在本設(shè)計(jì)中紅外光發(fā)射模塊如圖 3所示， 555時(shí)基振蕩器產(chǎn)生一定占空比的脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管，使其發(fā)射出一系列等幅的紅外光脈沖信號(hào)。由于檢測(cè)出的信號(hào)微弱，需經(jīng)電壓放大器放大后，輸出正極性脈沖信號(hào)，加至觸發(fā)電路，使觸發(fā)器可靠翻轉(zhuǎn)，并輸出規(guī)范的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。依據(jù)本課題的要求使用這種控制方式最為經(jīng)濟(jì)。 紅外信號(hào)發(fā)射模塊是由 555時(shí)基集成電路組成的多諧振蕩器和紅外線發(fā)光二極管 Ds Ds2組成的。因此采用兩只紅外發(fā)射二極管串聯(lián)并分開(kāi)安裝。該低電平信號(hào)對(duì)后級(jí)電路不發(fā)生作用，即語(yǔ)音電路和機(jī)械裝置不工作。 在另一條 “出 ”紅外光路中， “出 ”紅外光路的電路工作原理與上述 “進(jìn) ”紅外光路類(lèi)同。并且， LM324的 8腳輸出高電平加至 CD4518的 1腳復(fù)位端，將另一發(fā)聲電路和機(jī)械裝置封死，使之不會(huì)發(fā)出 “歡迎光臨河南科技學(xué)院 ”的進(jìn)門(mén)問(wèn)候語(yǔ)和機(jī)械動(dòng)作。這就使 U12B的輸出狀態(tài)受 U12A輸出狀態(tài)的控制，而 U12A的輸出狀態(tài)又受 U12B輸出狀態(tài)的控制。 同理，當(dāng)有客人出門(mén)時(shí)， U1C輸出正向脈沖首先將 U12B觸發(fā)， Q2端輸出高電平，將另一路發(fā)聲電路觸發(fā)，使發(fā)聲電路發(fā)出 “歡迎下次再來(lái) ”的歡送語(yǔ)，同時(shí) 模特做出彎腰和伸手的動(dòng)作。兩塊 ISD1820分別儲(chǔ)有 “歡迎光臨河南科技學(xué)院 ”和 “歡迎下次再來(lái) ”語(yǔ)言信號(hào)，采用電平、保持觸發(fā)方式，一經(jīng)觸發(fā)，便迅即發(fā)出內(nèi)存的語(yǔ)言信號(hào)，時(shí)長(zhǎng)約為 。 5 模塊介紹 電源模塊 目前不同的供應(yīng)商在市場(chǎng)上推出多種不同的電源模塊，而不同產(chǎn)品的輸入電壓、輸出功率、功能及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等都各不相同。 12V電壓經(jīng)過(guò) 7805穩(wěn)壓